vijesti

Ravnoteža natrijuma, kalijuma, kalcijuma, bikarbonata i tečnosti u krvi su osnova za održavanje fizioloških funkcija u organizmu. Nedostajala su istraživanja o poremećaju jona magnezijuma. Još 1980-ih, magnezijum je bio poznat kao "zaboravljeni elektrolit". Otkrićem specifičnih kanala i transportera magnezijuma, kao i razumijevanjem fiziološke i hormonske regulacije homeostaze magnezijuma, razumijevanje ljudi o ulozi magnezijuma u kliničkoj medicini se stalno produbljuje.

Magnezijum je ključan za ćelijske funkcije i zdravlje. Magnezijum obično postoji u obliku Mg2+ i prisutan je u svim ćelijama svih organizama, od biljaka do viših sisara. Magnezijum je esencijalni element za zdravlje i život, jer je važan kofaktor ćelijskog izvora energije ATP-a. Magnezijum uglavnom učestvuje u glavnim fiziološkim procesima ćelija vezivanjem za nukleotide i regulisanjem aktivnosti enzima. Sve ATPazne reakcije zahtijevaju Mg2+-ATP, uključujući reakcije povezane sa funkcijama RNK i DNK. Magnezijum je kofaktor stotina enzimskih reakcija u ćelijama. Pored toga, magnezijum takođe reguliše metabolizam glukoze, lipida i proteina. Magnezijum je uključen u regulaciju neuromuskularne funkcije, regulaciju srčanog ritma, vaskularnog tonusa, lučenje hormona i oslobađanje N-metil-D-aspartata (NMDA) u centralnom nervnom sistemu. Magnezijum je sekundarni glasnik uključen u intracelularnu signalizaciju i regulator cirkadijalnih ritmičnih gena koji kontrolišu cirkadijalni ritam bioloških sistema.

U ljudskom tijelu se nalazi približno 25 g magnezija, uglavnom uskladištenog u kostima i mekim tkivima. Magnezijum je važan intracelularni ion i drugi najveći intracelularni kation nakon kalija. U ćelijama se 90% do 95% magnezijuma veže za ligande kao što su ATP, ADP, citrat, proteini i nukleinske kiseline, dok samo 1% do 5% intracelularnog magnezijuma postoji u slobodnom obliku. Intracelularna koncentracija slobodnog magnezijuma je 1,2-2,9 mg/dl (0,5-1,2 mmol/L), što je slično ekstracelularnoj koncentraciji. U plazmi se 30% cirkulirajućeg magnezijuma veže za proteine ​​uglavnom putem slobodnih masnih kiselina. Pacijenti s dugotrajno visokim nivoima slobodnih masnih kiselina obično imaju niže koncentracije magnezijuma u krvi, koje su obrnuto proporcionalne riziku od kardiovaskularnih i metaboličkih bolesti. Promjene u slobodnim masnim kiselinama, kao i nivoi EGF-a, inzulina i aldosterona, mogu uticati na nivo magnezijuma u krvi.

Postoje tri glavna regulatorna organa za magnezij: crijeva (regulišu apsorpciju magnezijuma iz hrane), kosti (skladištenje magnezijuma u obliku hidroksiapatita) i bubrezi (regulišu izlučivanje magnezijuma urinom). Ovi sistemi su integrisani i visoko koordinisani, zajedno formirajući osovinu crijeva-bubrega, odgovornu za apsorpciju, razmjenu i izlučivanje magnezijuma. Neravnoteža metabolizma magnezijuma može dovesti do patoloških i fizioloških ishoda.

Namirnice bogate magnezijem uključuju žitarice, grah, orašaste plodove i zeleno povrće (magnezijum je glavna komponenta hlorofila). Otprilike 30% do 40% unosa magnezijuma putem ishrane apsorbuje se u crijevima. Većina apsorpcije se odvija u tankom crijevu putem međućelijskog transporta, pasivnog procesa koji uključuje čvrste spojeve između ćelija. Debelo crijevo može fino regulisati apsorpciju magnezijuma putem transcelularnog TRPM6 i TRPM7. Inaktivacija crijevnog gena TRPM7 može dovesti do ozbiljnog nedostatka magnezijuma, cinka i kalcijuma, što je štetno za rani rast i preživljavanje nakon rođenja. Na apsorpciju magnezijuma utiču različiti faktori, uključujući unos magnezijuma, pH vrijednost crijeva, hormone (kao što su estrogen, insulin, EGF, FGF23 i paratireoidni hormon [PTH]) i crijevnu mikrobiotu.
U bubrezima, bubrežni tubulusi reapsorbiraju magnezijum i ekstracelularnim i intracelularnim putevima. Za razliku od većine iona poput natrijuma i kalcijuma, samo mala količina (20%) magnezijuma se reapsorbuje u proksimalnim tubulima, dok se većina (70%) magnezijuma reapsorbuje u Heinzovoj petlji. U proksimalnim tubulima i grubim granama Heinzove petlje, reapsorbcija magnezijuma je uglavnom vođena gradijentom koncentracije i membranskim potencijalom. Claudin 16 i Claudin 19 formiraju magnezijumske kanale u debelim granama Heinzove petlje, dok Claudin 10b pomaže u formiranju pozitivnog intraluminalnog napona preko epitelnih ćelija, pokrećući reapsorbciju magnezijumskih iona. U distalnim tubulusi, magnezijum fino reguliše intracelularnu reapsorbciju (5%~10%) putem TRPM6 i TRPM7 na vrhu ćelije, čime određuje konačno izlučivanje magnezijuma urinom.
Magnezij je važna komponenta kostiju, a 60% magnezija u ljudskom tijelu uskladišteno je u kostima. Izmjenjivi magnezij u kostima osigurava dinamičke rezerve za održavanje fizioloških koncentracija u plazmi. Magnezij potiče stvaranje kostiju utječući na aktivnost osteoblasta i osteoklasta. Povećani unos magnezija može povećati sadržaj minerala u kostima, čime se smanjuje rizik od prijeloma i osteoporoze tokom starenja. Magnezij ima dvostruku ulogu u popravku kostiju. Tokom akutne faze upale, magnezij može promovirati ekspresiju TRPM7 u makrofagima, proizvodnju citokina zavisnih od magnezija i promovirati imunološko mikrookruženje stvaranja kostiju. Tokom kasne faze remodeliranja zacjeljivanja kostiju, magnezij može utjecati na osteogenezu i inhibirati taloženje hidroksiapatita. TRPM7 i magnezij također sudjeluju u procesu vaskularne kalcifikacije utječući na prelazak glatkih mišićnih ćelija krvnih žila u osteogeni fenotip.

Normalna koncentracija magnezijuma u serumu kod odraslih iznosi 1,7~2,4 mg/dl (0,7~1,0 mmol/L). Hipomagnezemija se odnosi na koncentraciju magnezijuma u serumu ispod 1,7 mg/dl. Većina pacijenata sa graničnom hipomagnezemijom nema očiglednih simptoma. Zbog mogućnosti dugoročnog potencijalnog nedostatka magnezijuma kod pacijenata sa nivoima magnezijuma u serumu većim od 1,5 mg/dl (0,6 mmol/L), neki predlažu podizanje donjeg praga za hipomagnezemiju. Međutim, ovaj nivo je i dalje kontroverzan i zahtijeva dalju kliničku validaciju. 3%~10% opšte populacije ima hipomagnezemiju, dok je stopa incidencije pacijenata sa dijabetesom tipa 2 (10%~30%) i hospitalizovanih pacijenata (10%~60%) veća, posebno kod pacijenata na intenzivnoj njezi (JIL), čija stopa incidencije prelazi 65%. Višestruke kohortne studije su pokazale da je hipomagnezemija povezana sa povećanim rizikom od smrtnosti od svih uzroka i smrtnosti povezane sa kardiovaskularnim bolestima.

Kliničke manifestacije hipomagnezijemije uključuju nespecifične simptome poput pospanosti, grčeva mišića ili slabosti mišića uzrokovane nedovoljnim unosom hrane, povećanim gubitkom u gastrointestinalnom traktu, smanjenom reapsorpcijom bubrega ili preraspodjelom magnezija izvana u unutrašnjost ćelija (Slika 3B). Hipomagnezijemija obično koegzistira s drugim elektrolitskim poremećajima, uključujući hipokalcemiju, hipokalemiju i metaboličku alkalozu. Stoga se hipomagnezijemija može previdjeti, posebno u većini kliničkih okruženja gdje se nivoi magnezija u krvi rutinski ne mjere. Samo kod teške hipomagnezijemije (serumski magnezij <1,2 mg/dL [0,5 mmol/L]), postaju očigledni simptomi poput abnormalne neuromuskularne ekscitabilnosti (grčevi ručnog zgloba i skočnog zgloba, epilepsija i tremor), kardiovaskularne abnormalnosti (aritmije i vazokonstrikcija) i metabolički poremećaji (inzulinska rezistencija i kalcifikacija hrskavice). Hipomagnezijemija je povezana s povećanom stopom hospitalizacije i smrtnosti, posebno kada je praćena hipokalemijom, što naglašava klinički značaj magnezija.
Sadržaj magnezijuma u krvi čini manje od 1%, tako da sadržaj magnezijuma u krvi ne može pouzdano odražavati ukupni sadržaj magnezijuma u tkivu. Istraživanja su pokazala da čak i ako je koncentracija magnezijuma u serumu normalna, intracelularni sadržaj magnezijuma može biti smanjen. Stoga, razmatranje samo sadržaja magnezijuma u krvi, bez uzimanja u obzir unosa magnezijuma putem ishrane i gubitka urina, može potcijeniti klinički nedostatak magnezijuma.

Pacijenti sa hipomagnezemijom često doživljavaju hipokalemiju. Tvrdoglava hipokalemija je obično povezana s nedostatkom magnezija i može se efikasno korigovati tek nakon što se nivoi magnezija vrate u normalu. Nedostatak magnezija može potaknuti lučenje kalija iz sabirnih kanala, što dodatno pogoršava gubitak kalija. Smanjenje intracelularnog nivoa magnezija inhibira aktivnost Na+-K+-ATPaze i povećava otvaranje ekstrarenalnih medularnih kalijevih (ROMK) kanala, što dovodi do većeg gubitka kalija iz bubrega. Interakcija između magnezija i kalija također uključuje aktiviranje natrijum-hloridnog kotransportera (NCC), čime se potiče reapsorpcija natrija. Nedostatak magnezija smanjuje količinu NCC putem E3 ubikvitin protein ligaze zvane NEDD4-2, koja smanjuje razvoj neuronskih prekursorskih ćelija i sprječava aktivaciju NCC putem hipokalemije. Kontinuirana regulacija NCC može poboljšati distalni transport Na+ kod hipomagnezemije, što dovodi do povećanog izlučivanja kalija urinom i hipokalemije.

Hipokalcemija je također česta kod pacijenata s hipomagnezemijom. Nedostatak magnezija može inhibirati oslobađanje paratireoidnog hormona (PTH) i smanjiti osjetljivost bubrega na PTH. Smanjenje nivoa PTH može smanjiti reapsorpciju kalcija u bubrezima, povećati izlučivanje kalcija urinom i na kraju dovesti do hipokalcemije. Zbog hipokalcemije uzrokovane hipomagnezemijom, hipoparatireoidizam je često teško ispraviti osim ako se nivoi magnezija u krvi ne vrate u normalu.

Mjerenje ukupnog magnezijuma u serumu je standardna metoda za određivanje sadržaja magnezijuma u kliničkoj praksi. Omogućava brzu procjenu kratkoročnih promjena u sadržaju magnezijuma, ali može podcijeniti ukupni sadržaj magnezijuma u tijelu. Endogeni faktori (kao što je hipoalbuminemija) i egzogeni faktori (kao što su hemoliza uzorka i antikoagulansi, kao što je EDTA) mogu utjecati na izmjerenu vrijednost magnezijuma, a ove faktore treba uzeti u obzir prilikom tumačenja rezultata krvnih testova. Serumski jonizovani magnezijum se također može mjeriti, ali njegova klinička praktičnost još nije jasna.
Prilikom dijagnosticiranja hipomagnezijemije, uzrok se obično može utvrditi na osnovu pacijentove medicinske anamneze. Međutim, ako ne postoji jasan osnovni uzrok, potrebno je koristiti specifične dijagnostičke metode kako bi se utvrdilo da li je gubitak magnezijuma uzrokovan bubrezima ili gastrointestinalnim traktom, kao što su 24-satno izlučivanje magnezijuma, frakcija izlučivanja magnezijuma i test opterećenja magnezijumom.

Suplementi magnezijuma su osnova za liječenje hipomagnezijemije. Međutim, trenutno ne postoje jasne smjernice za liječenje hipomagnezijemije; Stoga, metoda liječenja uglavnom zavisi od težine kliničkih simptoma. Blaga hipomagnezijemija može se liječiti oralnim suplementima. Na tržištu postoji mnogo preparata magnezijuma, svaki sa različitim brzinama apsorpcije. Organske soli (kao što su magnezijum citrat, magnezijum aspartat, magnezijum glicin, magnezijum glukonat i magnezijum laktat) se lakše apsorbuju u ljudskom tijelu od neorganskih soli (kao što su magnezijum hlorid, magnezijum karbonat i magnezijum oksid). Uobičajena nuspojava oralnih suplemenata magnezijuma je dijareja, što predstavlja izazov za oralnu suplementaciju magnezijuma.
Za refraktorne slučajeve, adjuvantno liječenje lijekovima može biti neophodno. Za pacijente s normalnom funkcijom bubrega, inhibicija epitelnih natrijumskih kanala aminofenidatom ili triaminofenidatom može povećati nivo magnezijuma u serumu. Druge potencijalne strategije uključuju upotrebu SGLT2 inhibitora za povećanje nivoa magnezijuma u serumu, posebno kod pacijenata sa dijabetesom. Mehanizmi koji stoje iza ovih efekata još nisu jasni, ali mogu biti povezani sa smanjenjem brzine glomerularne filtracije i povećanjem reapsorpcije u bubrežnim tubulima. Za pacijente sa hipomagnezemijom koji su neefikasni u oralnoj terapiji suplementacije magnezijumom, kao što su oni sa sindromom kratkog crijeva, napadajima ruku i stopala ili epilepsijom, kao i oni sa hemodinamskom nestabilnošću uzrokovanom aritmijom, hipokalemijom i hipokalcemijom, treba koristiti intravensku terapiju. Hipomagnezemija uzrokovana PPI može se poboljšati oralnom primjenom inulina, a njen mehanizam može biti povezan s promjenama u crijevnoj mikrobioti.

Magnezij je važan, ali često zanemaren elektrolit u kliničkoj dijagnozi i liječenju. Rijetko se testira kao konvencionalni elektrolit. Hipomagnezijemija obično nema simptome. Iako tačan mehanizam regulacije ravnoteže magnezija u tijelu još nije jasan, postignut je napredak u proučavanju mehanizma kojim bubrezi obrađuju magnezij. Mnogi lijekovi mogu uzrokovati hipomagnezijemiju. Hipomagnezijemija je česta među hospitaliziranim pacijentima i faktor rizika za produženi boravak na intenzivnoj njezi. Hipomagnezijemiju treba korigirati u obliku pripravaka organske soli. Iako još uvijek postoji mnogo misterija koje treba riješiti o ulozi magnezija u zdravlju i bolestima, postignut je veliki napredak u ovoj oblasti, a klinički ljekari bi trebali posvetiti više pažnje važnosti magnezija u kliničkoj medicini.