CHƯƠNG 1.1 Dinh dưỡng Vitamin D ở trẻ em Quá trình chuyển hóa và vai trò sinh lý của vitamin D 1. Quá trình chuyển hóa của vitamin D Vitamin D được biết đến với hai loại là vitamin D2 (ergocalciferol) và vitamin D3 (cholecalciferol). Trong lâm sàng, vitamin D2 và D3 được xem như có hoạt tính sinh học tương đương. Tuy nhiên, một số nghiên cứu chỉ ra rằng ergocalciferol (vitamin D2) thì ít có tác dụng hơn và thời gian tác dụng cũng ngắn hơn cholecalciferol.
Ở người, vitamin D được tổng hợp ở da dưới tác động của ánh sáng mặt trời, chuyển hóa 7-dehydrocholesterol trong lớp biểu bì thành tiền vitamin D hoặc được hấp thu từ thức ăn ở ruột sẽ được gắn với protein DBP để vào máu và vận chuyển tới gan. Tại đây nhờ xúc tác của enzym 25 hydroxylase (CYP2R1), vitamin D được gắn với nhóm OH (hydroxylation) tạo thành 25-hydroxycholecanxiferol (25(OH)D). Đây là chất chuyển hóa cuối cùng của vitamin D, có hoạt tính sinh học rất mạnh, được xem như một hormon của hệ thống nội tiết vitamin D. Sự sản xuất 1,25(OH)2D ở thận được điều hòa bởi nồng độ hormon tuyến cận giáp (PTH), nồng độ calci và phospho trong máu, yếu tố tăng trưởng nguyên bào xơ 23 ở xương [58], [75],[96].
Tại đây, các thụ thể vitamin D được hoạt hóa gắn với thụ thể của vitamin A, rồi gắn với các thành tố đáp ứng với vitamin D trên các gen đích. Hiện nay đã phát hiện được hơn 200 gen tham gia vào chuyển hóa và tác dụng của vitamin D đối với nhiều mô và cơ quan trong cơ thể [70]. 3 Từ khi phát hiện ra VDR, người ta đã thấy chúng không chỉ có ở các tế bào thận, mà còn có ở các tế bào khác trong cơ thể, đặc biệt các tế bào hệ miễn dịch. Hơn thế nữa, các tế bào này cũng có khả năng biến đổi 25(OH)D thành 1,25(OH)2D như các tế bào thận.
Sự khác biệt là tại các tế bào này, 1,25(OH)2D hoạt động như một autocrin (tự tác động) hoặc paracrin (cận tác động). Điều này có nghĩa là 1,25(OH)2D được tạo ra sẽ bị phá hủy ngay sau khi đã thực hiện chức năng, vì vậy không ảnh hưởng đến nồng độ 1,25(OH)2D trong huyết tương [14]. Vai trò sinh lý của vitamin D Vai trò sinh lí đặc trưng nhất của vitamin D là thúc đẩy sự khoáng hóa xương, giúp tối ưu hóa sự hấp thu calci tại đường ruột, đảm bảo sự vôi hóa bình thường của xương. Thiếu vitamin D dẫn đến còi xương ở trẻ nhỏ, loãng xương ở người lớn [46].
Ngoài ra, vitamin D còn tham gia vào các hoạt động sinh lý khác của cơ thể như tham gia vào quá trình khoáng hóa ở răng, tăng cường chức năng của tế bào miễn dịch, tăng sinh collagen. Gần đây, người ta cho rằng vitamin D còn có thể làm giảm nguy cơ mắc COVID-19, đặc biệt là ở trẻ em [91] [34], thông qua một số cơ chế bao gồm: gây ra sự bài tiết cathelicidin và các chất bảo vệ có khả năng làm giảm tốc độ sao chép của virus và giảm sản xuất các cytokin gây viêm phổi. Vitamin D cũng làm tăng bài tiết các cytokin chống viêm, làm giảm nguy cơ xuất hiện “bão cytokin” [56]. Vitamin D còn có tác dụng đối với các gen liên quan đến miễn dịch thông qua liên kết với VDR thể hiện vai trò tiềm năng trong việc loại bỏ SARS-CoV-2 [53].
Dù tới nay vẫn chưa có thử nghiệm lâm sàng có đối chứng ngẫu nhiên nào đánh giá hiệu quả việc bổ sung vitamin D đối với bệnh nhân COVID-19 và bằng chứng về mối liên quan này vẫn chưa đủ nhưng bổ sung vitamin D cho thấy có lợi về mặt lâm sàng đối với các bệnh nhân COVID-19 nặng, giúp duy trì 25(OH)D lưu hành ở mức tốt nhất (75-125nmol/l) trong đại dịch này [31]. Đánh giá tình trạng vitamin D ở trẻ em Hiện nay, phần lớn các tổ chức y tế có sự đồng thuận về việc đánh giá tình trạng vitamin D của cơ thể thông qua nồng độ 25(OH)D trong huyết tương/huyết 4 thanh bởi nhiều nghiên cứu đã chứng minh mối liên hệ giữa 25(OH)D và PTH, mật độ khoáng xương và nguy cơ gãy xương [37] [86] [38]. Ở trẻ em, chỉ số lâm sàng có đủ độ nhạy để phản ánh tình trạng vitamin D vẫn chưa được mô tả và ngưỡng thiếu hụt vitamin D có thể thay đổi tùy theo độ tuổi, môi trường và yếu tố di truyền [33]. Trong luận văn này, chúng tôi chọn ngưỡng phân loại tình trạng vitamin D ở trẻ 6-60 tháng tuổi như sau [57]: - Nồng độ 25(OH)D > 75nmol/l: Đủ vitamin D - Nồng độ 25(OH)D < 75nmol/l: Không đủ vitamin D Trong đó: + Nồng độ 25(OH)D từ 50-74nmol/l: Hàm lượng vitamin D thấp + Nồng độ 25(OH)D từ 25-49nmol/l: Thiếu vitamin D + Nồng độ 25(OH)D < 25nmol/l: Thiếu vitamin D nặng Đây là ngưỡng phân loại được sử dụng phần lớn ở châu Âu, Bắc Mỹ và khu vực châu Á- Thái Bình Dương [112] Hai xét nghiệm chính để định lượng 25(OH)D trong huyết tương là xét nghiệm dựa trên miễn dịch (thường được dùng trong thực hành lâm sàng) và xét nghiệm dựa trên sắc kí.
Các phương pháp khá đa dạng như: sắc ký lỏng cao áp kết hợp phổ khối (HPLC/MS), miễn dịch phóng xạ (RIA), miễn dịch enzym (EIA), gắn protein cạnh tranh (CPBA), gắn protein hóa phát quang (CLPB) và miễn dịch hóa phát quang (CLIA) [75], [96]. Tuy nhiên nồng độ 25(OH)D toàn phần trong huyết tương có thể chênh lệch từ 20 đến 40% tùy theo phương pháp định lượng do khả năng định lượng 25(OH)D2 yếu hơn so với 25(OH)D3, đặc biệt ở những nước sử dụng vitamin D2 là nguồn bổ sung chính [103]. Trong các phương pháp trên, phương pháp sắc kí lỏng cao áp kết hợp phổ khối (HPLC/MS) được xem là tiêu chuẩn vàng để định lượng nồng độ 25(OH)D trong máu [75], [96]. Dịch tễ học về tình trạng thiếu vitamin D ở trẻ em Trên thế giới, do khác biệt về địa lý, mùa trong năm, độ tuổi, chủng tộc nên ngưỡng phân loại tình trạng vitamin D vẫn chưa có sự thống nhất vì vậy tình trạng vitamin D thường được so sánh trong cùng một khu vực có cùng đặc điểm về địa lý, khí hậu.
Các đánh giá về tình trạng vitamin D trên toàn thế giới gần đây cho thấy tình trạng vitamin D ở Bắc Latin, Mỹ Latin và Úc tốt hơn ở châu Âu, tình trạng vitamin D ở Đông Nam Á tốt hơn ở Ấn Độ và Bắc Á và tình trạng 5 vitamin D ở Trung Phi tốt hơn ở Bắc và Nam Phi. Tình trạng vitamin D kém nhất thường được quan sát thấy ở Trung Đông [81]. Ở trẻ em, dữ liệu về tình trạng vitamin D vẫn còn khá hạn chế, đặc biệt ở nhóm 6-60 tháng tuổi trên toàn cầu. Tỷ lệ thiếu vitamin D khá cao ở trẻ em châu Á đã được xác định ngay cả ở các nước thuộc khu vực xích đạo, dao động từ 2,8% đến 65,3% ở Đông Á, 5-66,7% ở Nam Á, 4 - 45,5% ở Tây Á và 38,1-78,7% ở các nước Trung Á [32].
Tại Việt Nam, một số nghiên cứu đánh giá tình trạng vitamin D ở trẻ dưới 5 tuổi cho thấy tỷ lệ thiếu vitamin D là 62,1% trẻ em ở thành thị và 53,7% trẻ em ở nông thôn trong kết quả điều tra vi chất ở 19 tỉnh thành năm 2010 [125]. Đến năm 2012, tỷ lệ thiếu vitamin D và hàm lượng vitamin D thấp ở trẻ em dưới 6 tháng tuổi được ghi nhận ở khu vực nội thành của Thủ đô Hà Nội là 23,6% và 40,7% [27]. Tiếp theo, nghiên cứu của Arnaud Laillou và cộng sự cho thấy tỷ lệ thiếu vitamin D tương ứng có nồng độ dưới 30nmol/l là 21% và nồng độ vitamin D từ 30 đến 49,9 nmol/l là 37%. Có khoảng 90% phụ nữ và trẻ em không đủ vitamin D với mức nồng độ vitamin D huyết thanh dưới 75 nmol/l [79].
Sau đó 4 năm, một nghiên cứu tại Hải Phòng năm 2017 cũng cho thấy tỉ lệ thiếu hụt vitamin D của trẻ dưới 5 tuổi lên đến 93,86% [12]. Như vậy có thể thấy rằng tỉ lệ trẻ có hàm lượng vitamin D thấp và thiếu vitamin D ở nông thôn hay thành thị- cụ thể là các thành phố lớn như Hà Nội, Hải Phòng vẫn còn cao. Mối liên quan giữa tình trạng vitamin D và suy dinh dưỡng Thiếu vitamin D đã được chứng minh có liên quan đến chậm phát triển chiều cao, suy dinh dưỡng thấp còi và là yếu tố thúc đẩy tăng sinh bệnh nhiễm trùng từ đó đẩy nhanh quá trình suy dinh dưỡng [110] [100]. Một số nghiên cứu đã đề cập đến vấn đề bổ sung vitamin D và calci có khả năng cải thiện chiều cao cho trẻ thời kì tăng trưởng góp phần cải thiện SDD thấp còi [93] [17] [9].
Nghiên cứu của Lưu Thị Mỹ Thục và cộng sự (2019) đã cho thấy vitamin D có mối tương quan tuyến tính thuận với tình trạng dinh dưỡng theo chiều cao/tuổi với p<0.01 ở trẻ lứa tuổi tiểu học [8]. Một đánh giá có hệ thống năm 2020 trên 8.295 trẻ đã chỉ ra rằng hàm lượng vitamin D huyết thanh cao và thấp có mối liên quan trực tiếp tới nguy cơ mắc SDD gầy còm khá cao. Trái lại, chưa thấy mối liên quan đặc biệt nào giữa hàm lượng vitamin D và nguy cơ mắc SDD thấp còi và nhẹ cân [101]. 6 Qua đó ta có thể thấy mối liên quan giữa suy dinh dưỡng và hàm lượng vitamin D vẫn luôn được quan tâm và được tiến hành nhiều nghiên cứu nhằm giúp củng cố thêm những hiểu biết về mối liên quan này.2 Vi chất kẽm và vai trò với cơ thể trẻ em Sinh hóa kẽm trong cơ thể 1.
Phân bố kẽm trong cơ thể Kẽm tham gia vào chức năng hoạt động của hơn 300 enzym, phân bố ở hầu hết các mô trong cơ thể như não, gan, thận, cơ, xương, da và tuyến tụy (Hình 1. Kẽm huyết thanh chiếm khoảng 0,1% lượng kẽm cơ thể và khoảng 80% trong số đó liên kết lỏng lẻo với albumin và khoảng 20% liên kết bền với α2-macroglobulin. Trong tế bào, kẽm được phân bố trong tế bào chất (50%), nhân (30-40%) và màng (10%) [71].1 Phân bố kẽm trong cơ thể 7 1. Hấp thụ và thải trừ kẽm qua đường ruột Cân bằng nội môi kẽm trong và ngoài tế bào đạt được thông qua hoạt động của các chất vận chuyển ZnT và ZIP, cụ thể là ZIP4 và ZnT1 [80].
Chất vận chuyển đầu tiên (ZIP4) được biểu hiện ở bề mặt lòng ruột của tế bào đường ruột, giúp hấp thụ từ lòng ruột; chất vận chuyển thứ hai (ZnT1) nằm ở bề mặt đáy bên của tế bào, liên quan đến sự vận chuyển dưỡng chất vào cơ thể. Sự hấp thu kẽm phụ thuộc vào nhu cầu và cân bằng nội môi kẽm của từng cá thể.