ştiri

Sodiul, potasiul, calciul, bicarbonatul și echilibrul fluidelor din sânge sunt baza menținerii funcțiilor fiziologice din organism. A existat o lipsă de cercetări privind tulburările ionilor de magneziu. Încă din anii 1980, magneziul era cunoscut sub numele de „electrolitul uitat”. Odată cu descoperirea canalelor și transportorilor specifici magneziului, precum și cu înțelegerea reglării fiziologice și hormonale a homeostaziei magneziului, înțelegerea oamenilor cu privire la rolul magneziului în medicina clinică este în continuă creștere.

Magneziul este crucial pentru funcția celulară și sănătate. Magneziul există de obicei sub formă de Mg2+ și este prezent în toate celulele tuturor organismelor, de la plante la mamiferele superioare. Magneziul este un element esențial pentru sănătate și viață, deoarece este un cofactor important al sursei de energie celulară ATP. Magneziul participă în principal la principalele procese fiziologice ale celulelor prin legarea la nucleotide și reglarea activității enzimatice. Toate reacțiile ATP-azei necesită Mg2+- ATP, inclusiv reacțiile legate de funcțiile ARN și ADN. Magneziul este un cofactor al sutelor de reacții enzimatice din celule. În plus, magneziul reglează și metabolismul glucozei, lipidelor și proteinelor. Magneziul este implicat în reglarea funcției neuromusculare, reglarea ritmului cardiac, tonusului vascular, secreției de hormoni și eliberarea de N-metil-D-aspartat (NMDA) în sistemul nervos central. Magneziul este al doilea mesager implicat în semnalizarea intracelulară și un regulator al genelor ritmului circadian care controlează ritmul circadian al sistemelor biologice.

În corpul uman există aproximativ 25 g de magneziu, stocat în principal în oase și țesuturi moi. Magneziul este un ion intracelular important și al doilea cation intracelular ca mărime după potasiu. În celule, 90% până la 95% din magneziu se leagă de liganzi precum ATP, ADP, citrat, proteine ​​și acizii nucleici, în timp ce doar 1% până la 5% din magneziul intracelular există sub formă liberă. Concentrația intracelulară de magneziu liber este de 1,2-2,9 mg/dl (0,5-1,2 mmol/L), similară cu concentrația extracelulară. În plasmă, 30% din magneziul circulant se leagă de proteine ​​în principal prin intermediul acizilor grași liberi. Pacienții cu niveluri ridicate pe termen lung de acizi grași liberi au de obicei concentrații mai mici de magneziu în sânge, care sunt invers proporționale cu riscul de boli cardiovasculare și metabolice. Modificările acizilor grași liberi, precum și ale nivelurilor de EGF, insulină și aldosteron, pot afecta nivelurile de magneziu din sânge.

Există trei organe principale de reglare a magneziului: intestinul (care reglează absorbția magneziului din alimente), oasele (care stochează magneziul sub formă de hidroxiapatită) și rinichii (care reglează excreția urinară de magneziu). Aceste sisteme sunt integrate și extrem de coordonate, formând împreună axa intestin-os-renichi, responsabilă de absorbția, schimbul și excreția magneziului. Dezechilibrul metabolismului magneziului poate duce la rezultate patologice și fiziologice.

Alimentele bogate în magneziu includ cereale, fasole, nuci și legume verzi (magneziul este componenta principală a clorofilei). Aproximativ 30% până la 40% din aportul alimentar de magneziu este absorbit de intestin. Cea mai mare parte a absorbției are loc în intestinul subțire prin transport intercelular, un proces pasiv care implică joncțiuni strânse între celule. Intestinul gros poate regla fin absorbția magneziului prin intermediul TRPM6 și TRPM7 transcelulare. Inactivarea genei intestinale TRPM7 poate duce la deficiențe severe de magneziu, zinc și calciu, ceea ce este în detrimentul creșterii timpurii și al supraviețuirii după naștere. Absorbția magneziului este influențată de diverși factori, inclusiv aportul de magneziu, valoarea pH-ului intestinal, hormonii (cum ar fi estrogenul, insulina, EGF, FGF23 și hormonul paratiroidian [PTH]) și microbiota intestinală.
În rinichi, tubulurile renale reabsorb magneziul atât prin căi extracelulare, cât și intracelulare. Spre deosebire de majoritatea ionilor, cum ar fi sodiul și calciul, doar o cantitate mică (20%) de magneziu este reabsorbită în tubulurile proximale, în timp ce majoritatea (70%) magneziului este reabsorbită în bucla Heinz. În tubulurile proximale și ramurile grosiere ale buclei Heinz, reabsorbția magneziului este determinată în principal de gradienții de concentrație și de potențialul membranei. Claudina 16 și Claudina 19 formează canale de magneziu în ramurile groase ale buclei Heinz, în timp ce Claudina 10b ajută la formarea unui voltaj intraluminal pozitiv între celulele epiteliale, determinând reabsorbția ionilor de magneziu. În tubulurile distale, magneziul reglează fin reabsorbția intracelulară (5%~10%) prin TRPM6 și TRPM7 la vârful celulei, determinând astfel excreția urinară finală de magneziu.
Magneziul este o componentă importantă a oaselor, iar 60% din magneziul din corpul uman este stocat în oase. Magneziul interschimbabil din oase asigură rezerve dinamice pentru menținerea concentrațiilor fiziologice plasmatice. Magneziul promovează formarea osoasă prin influențarea activității osteoblastelor și osteoclastelor. Creșterea aportului de magneziu poate crește conținutul mineral osos, reducând astfel riscul de fracturi și osteoporoză în timpul îmbătrânirii. Magneziul are un rol dublu în repararea osoasă. În faza acută a inflamației, magneziul poate promova expresia TRPM7 în macrofage, producția de citokine dependente de magneziu și poate promova micromediul imunitar al formării osoase. În etapa târzie de remodelare a vindecării osoase, magneziul poate afecta osteogeneza și poate inhiba precipitarea hidroxiapatitei. TRPM7 și magneziul participă, de asemenea, la procesul de calcificare vasculară prin influențarea tranziției celulelor musculare netede vasculare la fenotipul osteogenic.

Concentrația serică normală de magneziu la adulți este de 1,7~2,4 mg/dl (0,7~1,0 mmol/L). Hipomagneziemia se referă la o concentrație serică de magneziu sub 1,7 mg/dl. Majoritatea pacienților cu hipomagneziemie la limită nu prezintă simptome evidente. Datorită posibilității unui deficit de magneziu pe termen lung la pacienții cu niveluri serice de magneziu mai mari de 1,5 mg/dl (0,6 mmol/L), unii sugerează creșterea pragului inferior pentru hipomagneziemie. Cu toate acestea, acest nivel este încă controversat și necesită o validare clinică suplimentară. 3%~10% din populația generală are hipomagneziemie, în timp ce rata de incidență a pacienților cu diabet zaharat de tip 2 (10%~30%) și a pacienților spitalizați (10%~60%) este mai mare, în special la pacienții din unitatea de terapie intensivă (UTI), a căror rată de incidență depășește 65%. Studii multiple de cohortă au arătat că hipomagneziemia este asociată cu un risc crescut de mortalitate din orice cauză și mortalitate legată de boli cardiovasculare.

Manifestările clinice ale hipomagneziemiei includ simptome nespecifice, cum ar fi somnolență, spasme musculare sau slăbiciune musculară cauzate de un aport alimentar insuficient, pierderi gastrointestinale crescute, reabsorbție renală redusă sau redistribuirea magneziului din exteriorul celulelor către interiorul acestora (Figura 3B). Hipomagneziemia coexistă de obicei cu alte tulburări electrolitice, inclusiv hipocalcemie, hipokaliemie și alcaloză metabolică. Prin urmare, hipomagneziemia poate fi trecută cu vederea, în special în majoritatea setărilor clinice în care nivelurile de magneziu din sânge nu sunt măsurate în mod curent. Numai în hipomagneziemia severă (magneziu seric <1,2 mg/dl [0,5 mmol/l]), devin evidente simptome precum excitabilitate neuromusculară anormală (spasme la încheietura mâinii și gleznei, epilepsie și tremor), anomalii cardiovasculare (aritmii și vasoconstricție) și tulburări metabolice (rezistență la insulină și calcificarea cartilajului). Hipomagneziemia este asociată cu creșterea ratelor de spitalizare și a mortalității, în special atunci când este însoțită de hipokaliemie, subliniind importanța clinică a magneziului.
Conținutul de magneziu din sânge reprezintă mai puțin de 1%, astfel încât conținutul de magneziu din sânge nu poate reflecta în mod fiabil conținutul total de magneziu din țesut. Cercetările au arătat că, chiar dacă concentrația serică de magneziu este normală, conținutul intracelular de magneziu poate fi epuizat. Prin urmare, luarea în considerare doar a conținutului de magneziu din sânge, fără a lua în considerare aportul alimentar de magneziu și pierderea urinară, ar putea subestima deficitul clinic de magneziu.

Pacienții cu hipomagneziemie prezintă adesea hipokaliemie. Hipokaliemia persistentă este de obicei asociată cu deficit de magneziu și poate fi corectată eficient doar după ce nivelurile de magneziu revin la normal. Deficitul de magneziu poate promova secreția de potasiu din canalele colectoare, exacerbând și mai mult pierderea de potasiu. O scădere a nivelurilor intracelulare de magneziu inhibă activitatea Na+-K+-ATPazei și crește deschiderea canalelor extrarenale medulare de potasiu (ROMK), ducând la o pierdere mai mare de potasiu din rinichi. Interacțiunea dintre magneziu și potasiu implică, de asemenea, activarea cotransportorului de clorură de sodiu (NCC), promovând astfel reabsorbția sodiului. Deficitul de magneziu reduce abundența NCC prin intermediul unei protein ligaze E3 ubiquitină numită NEDD4-2, care reglează negativ dezvoltarea celulelor precursoare neuronale și previne activarea NCC prin hipokaliemie. Reglarea negativă continuă a NCC poate spori transportul distal de Na+ în hipomagneziemie, ducând la o excreție urinară crescută de potasiu și hipokaliemie.

Hipocalcemia este, de asemenea, frecventă la pacienții cu hipomagneziemie. Deficitul de magneziu poate inhiba eliberarea hormonului paratiroidian (PTH) și poate reduce sensibilitatea rinichilor la PTH. O scădere a nivelului de PTH poate reduce reabsorbția renală a calciului, poate crește excreția urinară de calciu și, în cele din urmă, poate duce la hipocalcemie. Din cauza hipocalcemiei cauzate de hipomagneziemie, hipoparatiroidismul este adesea dificil de corectat, cu excepția cazului în care nivelurile de magneziu din sânge revin la normal.

Măsurarea magneziului seric total este metoda standard pentru determinarea conținutului de magneziu în practica clinică. Aceasta poate evalua rapid modificările pe termen scurt ale conținutului de magneziu, dar poate subestima conținutul total de magneziu din organism. Factorii endogeni (cum ar fi hipoalbuminemia) și factorii exogeni (cum ar fi hemoliza probei și anticoagulantele, cum ar fi EDTA) pot afecta valoarea măsurată a magneziului, iar acești factori trebuie luați în considerare la interpretarea rezultatelor analizelor de sânge. Magneziul ionizat seric poate fi, de asemenea, măsurat, dar caracterul său practic clinic nu este încă clar.
În diagnosticarea hipomagneziemiei, cauza poate fi de obicei determinată pe baza istoricului medical al pacientului. Cu toate acestea, dacă nu există o cauză clară, trebuie utilizate metode de diagnostic specifice pentru a distinge dacă pierderea de magneziu este cauzată de rinichi sau de tractul gastrointestinal, cum ar fi excreția de magneziu pe 24 de ore, fracția de excreție de magneziu și testul de încărcare cu magneziu.

Suplimentele de magneziu sunt baza tratamentului hipomagneziemiei. Cu toate acestea, în prezent nu există un ghid clar de tratament pentru hipomagneziemie; prin urmare, metoda de tratament depinde în principal de severitatea simptomelor clinice. Hipomagneziemia ușoară poate fi tratată cu suplimente orale. Există numeroase preparate de magneziu pe piață, fiecare cu rate de absorbție diferite. Sărurile organice (cum ar fi citratul de magneziu, aspartatul de magneziu, glicina de magneziu, gluconatul de magneziu și lactatul de magneziu) sunt mai ușor absorbite de organismul uman decât sărurile anorganice (cum ar fi clorura de magneziu, carbonatul de magneziu și oxidul de magneziu). Efectul secundar comun al suplimentelor orale de magneziu este diareea, care reprezintă o provocare pentru suplimentarea orală cu magneziu.
Pentru cazurile refractare, poate fi necesar tratamentul medicamentos adjuvant. Pentru pacienții cu funcție renală normală, inhibarea canalelor epiteliale de sodiu cu aminofenidat sau triaminofenidat poate crește nivelurile serice de magneziu. Alte strategii potențiale includ utilizarea inhibitorilor SGLT2 pentru creșterea nivelurilor serice de magneziu, în special la pacienții cu diabet zaharat. Mecanismele din spatele acestor efecte nu sunt încă clare, dar pot fi legate de o scădere a ratei de filtrare glomerulară și o creștere a reabsorbției tubulare renale. Pentru pacienții cu hipomagneziemie care sunt ineficienți în terapia orală de suplimentare cu magneziu, cum ar fi cei cu sindrom de intestin scurt, convulsii mână-picior sau epilepsie, precum și cei cu instabilitate hemodinamică cauzată de aritmie, hipokaliemie și hipocalcemie, trebuie utilizată terapia intravenoasă. Hipomagneziemia cauzată de IPP poate fi ameliorată prin administrarea orală de inulină, iar mecanismul acesteia poate fi legat de modificările microbiotei intestinale.

Magneziul este un electrolit important, dar adesea trecut cu vederea în diagnosticul și tratamentul clinic. Rareori este testat ca electrolit convențional. Hipomagneziemia, de obicei, nu are simptome. Deși mecanismul exact de reglare a echilibrului magneziului în organism nu este încă clar, s-au înregistrat progrese în studiul mecanismului prin care rinichii procesează magneziul. Multe medicamente pot provoca hipomagneziemie. Hipomagneziemia este frecventă în rândul pacienților spitalizați și reprezintă un factor de risc pentru șederea prelungită la ATI. Hipomagneziemia trebuie corectată sub formă de preparate cu sare organică. Deși există încă multe mistere de rezolvat cu privire la rolul magneziului în sănătate și boli, au existat numeroase progrese în acest domeniu, iar medicii clinicieni ar trebui să acorde mai multă atenție importanței magneziului în medicina clinică.