vijesti

Ravnoteža natrija, kalija, kalcija, bikarbonata i tekućine u krvi osnova je za održavanje fizioloških funkcija u tijelu. Nedostajala su istraživanja o poremećaju magnezijevih iona. Već 1980-ih magnezij je bio poznat kao „zaboravljeni elektrolit“. Otkrićem specifičnih kanala i transportera magnezija, kao i razumijevanjem fiziološke i hormonske regulacije homeostaze magnezija, razumijevanje uloge magnezija u kliničkoj medicini stalno se produbljuje.

Magnezij je ključan za stanično funkcioniranje i zdravlje. Magnezij obično postoji u obliku Mg2+ i prisutan je u svim stanicama svih organizama, od biljaka do viših sisavaca. Magnezij je bitan element za zdravlje i život, jer je važan kofaktor staničnog izvora energije ATP-a. Magnezij uglavnom sudjeluje u glavnim fiziološkim procesima stanica vezanjem na nukleotide i reguliranjem aktivnosti enzima. Sve ATPazne reakcije zahtijevaju Mg2+- ATP, uključujući reakcije povezane s funkcijama RNA i DNA. Magnezij je kofaktor stotina enzimskih reakcija u stanicama. Osim toga, magnezij također regulira metabolizam glukoze, lipida i proteina. Magnezij je uključen u regulaciju neuromuskularne funkcije, regulaciju srčanog ritma, vaskularnog tonusa, lučenje hormona i oslobađanje N-metil-D-aspartata (NMDA) u središnjem živčanom sustavu. Magnezij je sekundarni glasnik uključen u unutarstanično signaliziranje i regulator cirkadijalnih ritmova gena koji kontroliraju cirkadijalni ritam bioloških sustava.

U ljudskom tijelu nalazi se otprilike 25 g magnezija, uglavnom pohranjenog u kostima i mekim tkivima. Magnezij je važan unutarstanični ion i drugi najveći unutarstanični kation nakon kalija. U stanicama se 90% do 95% magnezija veže na ligande poput ATP-a, ADP-a, citrata, proteina i nukleinskih kiselina, dok samo 1% do 5% unutarstaničnog magnezija postoji u slobodnom obliku. Unutarstanična koncentracija slobodnog magnezija iznosi 1,2-2,9 mg/dl (0,5-1,2 mmol/L), što je slično izvanstaničnoj koncentraciji. U plazmi se 30% magnezija u cirkulaciji veže na proteine ​​uglavnom putem slobodnih masnih kiselina. Pacijenti s dugotrajno visokim razinama slobodnih masnih kiselina obično imaju niže koncentracije magnezija u krvi, koje su obrnuto proporcionalne riziku od kardiovaskularnih i metaboličkih bolesti. Promjene u slobodnim masnim kiselinama, kao i razine EGF-a, inzulina i aldosterona, mogu utjecati na razinu magnezija u krvi.

Tri su glavna regulatorna organa za magnezij: crijeva (koja reguliraju apsorpciju magnezija iz prehrane), kosti (koje pohranjuju magnezij u obliku hidroksiapatita) i bubrezi (koji reguliraju izlučivanje magnezija urinom). Ovi sustavi su integrirani i visoko koordinirani, zajedno tvoreći os crijeva-bubreg, odgovornu za apsorpciju, izmjenu i izlučivanje magnezija. Neravnoteža metabolizma magnezija može dovesti do patoloških i fizioloških ishoda.

Namirnice bogate magnezijem uključuju žitarice, grah, orašaste plodove i zeleno povrće (magnezij je glavna komponenta klorofila). Otprilike 30% do 40% unosa magnezija prehranom apsorbira se u crijevima. Većina apsorpcije odvija se u tankom crijevu putem međustaničnog transporta, pasivnog procesa koji uključuje čvrste spojeve između stanica. Debelo crijevo može fino regulirati apsorpciju magnezija putem transcelularnog TRPM6 i TRPM7. Inaktivacija crijevnog gena TRPM7 može dovesti do ozbiljnih nedostataka magnezija, cinka i kalcija, što je štetno za rani rast i preživljavanje nakon rođenja. Na apsorpciju magnezija utječu različiti čimbenici, uključujući unos magnezija, pH vrijednost crijeva, hormone (kao što su estrogen, inzulin, EGF, FGF23 i paratireoidni hormon [PTH]) i crijevnu mikrobiotu.
U bubrezima, bubrežni tubulusi reapsorbiraju magnezij i izvanstaničnim i unutarstaničnim putovima. Za razliku od većine iona poput natrija i kalcija, samo se mala količina (20%) magnezija reapsorbira u proksimalnim tubulima, dok se većina (70%) magnezija reapsorbira u Heinzovoj petlji. U proksimalnim tubulima i grubim granama Heinzove petlje, reapsorpciju magnezija uglavnom pokreću gradijenti koncentracije i membranski potencijal. Claudin 16 i Claudin 19 tvore magnezijeve kanale u debelim granama Heinzove petlje, dok Claudin 10b pomaže u stvaranju pozitivnog intraluminalnog napona preko epitelnih stanica, potičući reapsorpciju magnezijevih iona. U distalnim tubulima, magnezij fino regulira unutarstaničnu reapsorpciju (5%~10%) putem TRPM6 i TRPM7 na vrhu stanice, čime određuje konačno izlučivanje magnezija u urinu.
Magnezij je važna komponenta kostiju, a 60% magnezija u ljudskom tijelu pohranjeno 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 tijekom starenja. Magnezij ima dvostruku ulogu u popravku kostiju. Tijekom akutne faze upale, magnezij može potaknuti ekspresiju TRPM7 u makrofagima, proizvodnju citokina ovisnih o magneziju i potaknuti imunološki mikrookruženje stvaranja kostiju. Tijekom 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 prijelaz stanica glatkih mišića krvnih žila u osteogeni fenotip.

Normalna koncentracija magnezija u serumu kod odraslih iznosi 1,7~2,4 mg/dl (0,7~1,0 mmol/L). Hipomagnezijemija se odnosi na koncentraciju magnezija u serumu ispod 1,7 mg/dl. Većina pacijenata s graničnom hipomagnezijemijom nema očitih simptoma. Zbog mogućnosti dugoročnog potencijalnog nedostatka magnezija kod pacijenata s razinom magnezija u serumu većom od 1,5 mg/dl (0,6 mmol/L), neki predlažu podizanje donjeg praga za hipomagnezijemiju. Međutim, ova je razina još uvijek kontroverzna i zahtijeva daljnju kliničku validaciju. 3%~10% opće populacije ima hipomagnezijemiju, dok je stopa incidencije pacijenata s dijabetesom tipa 2 (10%~30%) i hospitaliziranih pacijenata (10%~60%) veća, posebno kod pacijenata na intenzivnoj njezi (JIL), čija stopa incidencije prelazi 65%. Višestruke kohortne studije pokazale su da je hipomagnezijemija povezana s povećanim rizikom od smrtnosti od svih uzroka i smrtnosti povezane s 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 stanica (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 razine magnezija u krvi rutinski ne mjere. Samo kod teške hipomagnezijemije (serumski magnezij <1,2 mg/dL [0,5 mmol/L]), postaju očiti simptomi poput abnormalne neuromuskularne ekscitabilnosti (grčevi u zapešću i gležnju, epilepsija i tremor), kardiovaskularnih abnormalnosti (aritmije i vazokonstrikcija) i metaboličkih poremećaja (inzulinska rezistencija i kalcifikacija hrskavice). Hipomagnezijemija je povezana s povećanim stopama hospitalizacije i smrtnosti, posebno kada je popraćena hipokalijemijom, što naglašava kliničku važnost magnezija.
Sadržaj magnezija u krvi čini manje od 1%, tako da sadržaj magnezija u krvi ne može pouzdano odražavati ukupni sadržaj magnezija u tkivu. Istraživanja su pokazala da čak i ako je koncentracija magnezija u serumu normalna, unutarstanični sadržaj magnezija može biti smanjen. Stoga, uzimajući u obzir samo sadržaj magnezija u krvi, bez uzimanja u obzir unosa magnezija prehranom i gubitka urina, možemo podcijeniti klinički nedostatak magnezija.

Pacijenti s hipomagnezemijom često doživljavaju hipokalemiju. Tvrdoglava hipokalemija obično je povezana s nedostatkom magnezija i može se učinkovito ispraviti tek nakon što se razine magnezija vrate u normalu. Nedostatak magnezija može potaknuti izlučivanje kalija iz sabirnih kanala, što dodatno pogoršava gubitak kalija. Smanjenje unutarstanične razine 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 natrijevog klorida kotransportera (NCC), čime se potiče reapsorpcija natrija. Nedostatak magnezija smanjuje količinu NCC-a putem E3 ubikvitin protein ligaze nazvane NEDD4-2, koja smanjuje razvoj neuronskih prekursorskih stanica i sprječava aktivaciju NCC-a putem hipokalemije. Kontinuirana regulacija NCC-a može pojačati distalni transport Na+ u hipomagnezemiji, što dovodi do povećanog izlučivanja kalija mokraćom 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 razine PTH može smanjiti reapsorpciju kalcija u bubrezima, povećati izlučivanje kalcija urinom i u konačnici dovesti do hipokalcemije. Zbog hipokalcemije uzrokovane hipomagnezemijom, hipoparatireoidizam je često teško ispraviti osim ako se razina magnezija u krvi ne vrati u normalu.

Mjerenje ukupnog magnezija u serumu standardna je metoda za određivanje sadržaja magnezija u kliničkoj praksi. Omogućuje brzu procjenu kratkoročnih promjena u sadržaju magnezija, ali može podcijeniti ukupni sadržaj magnezija u tijelu. Endogeni čimbenici (poput hipoalbuminemije) i egzogeni čimbenici (poput hemolize uzorka i antikoagulansa, poput EDTA) mogu utjecati na izmjerenu vrijednost magnezija, a te čimbenike treba uzeti u obzir pri tumačenju rezultata krvnih pretraga. Ionizirani magnezij u serumu također se može mjeriti, ali njegova klinička praktičnost još nije jasna.
Prilikom dijagnosticiranja hipomagnezijemije, uzrok se obično može utvrditi na temelju pacijentove medicinske anamneze. Međutim, ako ne postoji jasan temeljni uzrok, potrebno je koristiti specifične dijagnostičke metode kako bi se razlikovalo je li gubitak magnezija uzrokovan bubrezima ili gastrointestinalnim traktom, kao što su 24-satno izlučivanje magnezija, frakcija izlučivanja magnezija i test opterećenja magnezijem.

Dodaci magnezija temelj su liječenja hipomagnezijemije. Međutim, trenutno ne postoje jasne smjernice za liječenje hipomagnezijemije; stoga metoda liječenja uglavnom ovisi o težini kliničkih simptoma. Blaga hipomagnezijemija može se liječiti oralnim dodacima. Na tržištu postoji mnogo pripravaka magnezija, svaki s različitim brzinama apsorpcije. Organske soli (poput magnezijevog citrata, magnezijevog aspartata, magnezijevog glicina, magnezijevog glukonata i magnezijevog laktata) ljudski organizam lakše apsorbira od anorganskih soli (poput magnezijevog klorida, magnezijevog karbonata i magnezijevog oksida). Uobičajena nuspojava oralnih dodataka magnezija je proljev, što predstavlja izazov za oralnu suplementaciju magnezijem.
Za refraktorne slučajeve može biti potrebno adjuvantno liječenje lijekovima. Za pacijente s normalnom funkcijom bubrega, inhibicija epitelnih natrijevih kanala aminofenidatom ili triaminofenidatom može povećati razinu magnezija u serumu. Druge potencijalne strategije uključuju upotrebu SGLT2 inhibitora za povećanje razine magnezija u serumu, posebno kod pacijenata s dijabetesom. Mehanizmi koji stoje iza ovih učinaka još nisu jasni, ali mogu biti povezani sa smanjenjem brzine glomerularne filtracije i povećanjem reapsorpcije u bubrežnim tubulima. Za pacijente s hipomagnezemijom koji su neučinkoviti u oralnoj terapiji suplementacije magnezijem, poput onih sa sindromom kratkog crijeva, napadajima ruku i stopala ili epilepsijom, kao i onih s hemodinamskom nestabilnošću uzrokovanom aritmijom, hipokalemijom i hipokalcemijom, treba koristiti intravensku terapiju. Hipomagnezemija uzrokovana PPI može se poboljšati oralnom primjenom inulina, a njezin 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 simptoma. Iako točan 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 dugotrajan 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 ovom području, a klinički liječnici trebali bi posvetiti više pozornosti važnosti magnezija u kliničkoj medicini.