νέα

Η ισορροπία νατρίου, καλίου, ασβεστίου, διττανθρακικού και υγρών στο αίμα αποτελούν τη βάση για τη διατήρηση των φυσιολογικών λειτουργιών του σώματος. Δεν έχει διεξαχθεί έρευνα σχετικά με τη διαταραχή των ιόντων μαγνησίου. Ήδη από τη δεκαετία του 1980, το μαγνήσιο ήταν γνωστό ως ο «ξεχασμένος ηλεκτρολύτης». Με την ανακάλυψη ειδικών για το μαγνήσιο διαύλων και μεταφορέων, καθώς και με την κατανόηση της φυσιολογικής και ορμονικής ρύθμισης της ομοιόστασης του μαγνησίου, η κατανόηση του ρόλου του μαγνησίου στην κλινική ιατρική εμβαθύνει συνεχώς.

Το μαγνήσιο είναι κρίσιμο για την κυτταρική λειτουργία και την υγεία. Το μαγνήσιο υπάρχει συνήθως με τη μορφή Mg2+ και υπάρχει σε όλα τα κύτταρα όλων των οργανισμών, από τα φυτά έως τα ανώτερα θηλαστικά. Το μαγνήσιο είναι ένα απαραίτητο στοιχείο για την υγεία και τη ζωή, καθώς είναι ένας σημαντικός συμπαράγοντας της κυτταρικής πηγής ενέργειας ATP. Το μαγνήσιο συμμετέχει κυρίως στις κύριες φυσιολογικές διεργασίες των κυττάρων συνδεόμενο με νουκλεοτίδια και ρυθμίζοντας την ενζυμική δραστηριότητα. Όλες οι αντιδράσεις ATPάσης απαιτούν Mg2+- ATP, συμπεριλαμβανομένων των αντιδράσεων που σχετίζονται με τις λειτουργίες του RNA και του DNA. Το μαγνήσιο είναι συμπαράγοντας εκατοντάδων ενζυματικών αντιδράσεων στα κύτταρα. Επιπλέον, το μαγνήσιο ρυθμίζει επίσης τον μεταβολισμό της γλυκόζης, των λιπιδίων και των πρωτεϊνών. Το μαγνήσιο εμπλέκεται στη ρύθμιση της νευρομυϊκής λειτουργίας, στη ρύθμιση του καρδιακού ρυθμού, του αγγειακού τόνου, της έκκρισης ορμονών και στην απελευθέρωση του N-μεθυλ-D-ασπαρτικού (NMDA) στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Το μαγνήσιο είναι ο δεύτερος αγγελιοφόρος που εμπλέκεται στην ενδοκυτταρική σηματοδότηση και ρυθμιστής των γονιδίων του κιρκαδικού ρυθμού που ελέγχουν τον κιρκάδιο ρυθμό των βιολογικών συστημάτων.

Στο ανθρώπινο σώμα υπάρχουν περίπου 25 g μαγνησίου, τα οποία αποθηκεύονται κυρίως στα οστά και τους μαλακούς ιστούς. Το μαγνήσιο είναι ένα σημαντικό ενδοκυτταρικό ιόν και το δεύτερο μεγαλύτερο ενδοκυτταρικό κατιόν μετά το κάλιο. Στα κύτταρα, το 90% έως 95% του μαγνησίου συνδέεται με υποκαταστάτες όπως το ATP, το ADP, το κιτρικό άλας, οι πρωτεΐνες και τα νουκλεϊκά οξέα, ενώ μόνο το 1% έως 5% του ενδοκυτταρικού μαγνησίου υπάρχει σε ελεύθερη μορφή. Η ενδοκυτταρική συγκέντρωση ελεύθερου μαγνησίου είναι 1,2-2,9 mg/dl (0,5-1,2 mmol/L), η οποία είναι παρόμοια με την εξωκυτταρική συγκέντρωση. Στο πλάσμα, το 30% του κυκλοφορούντος μαγνησίου συνδέεται με πρωτεΐνες κυρίως μέσω ελεύθερων λιπαρών οξέων. Οι ασθενείς με μακροχρόνια υψηλά επίπεδα ελεύθερων λιπαρών οξέων συνήθως έχουν χαμηλότερες συγκεντρώσεις μαγνησίου στο αίμα, οι οποίες είναι αντιστρόφως ανάλογες με τον κίνδυνο καρδιαγγειακών και μεταβολικών παθήσεων. Οι αλλαγές στα ελεύθερα λιπαρά οξέα, καθώς και στα επίπεδα του EGF, της ινσουλίνης και της αλδοστερόνης, μπορούν να επηρεάσουν τα επίπεδα μαγνησίου στο αίμα.

Υπάρχουν τρία κύρια ρυθμιστικά όργανα του μαγνησίου: το έντερο (που ρυθμίζει την απορρόφηση μαγνησίου από τη διατροφή), τα οστά (που αποθηκεύουν μαγνήσιο με τη μορφή υδροξυαπατίτη) και οι νεφροί (που ρυθμίζουν την απέκκριση μαγνησίου στα ούρα). Αυτά τα συστήματα είναι ολοκληρωμένα και σε υψηλό βαθμό συντονισμένα, σχηματίζοντας μαζί τον άξονα εντέρου-οστού-νεφρού, υπεύθυνο για την απορρόφηση, την ανταλλαγή και την απέκκριση του μαγνησίου. Η ανισορροπία του μεταβολισμού του μαγνησίου μπορεί να οδηγήσει σε παθολογικά και φυσιολογικά αποτελέσματα.

Τροφές πλούσιες σε μαγνήσιο περιλαμβάνουν τα δημητριακά, τα φασόλια, τους ξηρούς καρπούς και τα πράσινα λαχανικά (το μαγνήσιο είναι το βασικό συστατικό της χλωροφύλλης). Περίπου το 30% έως 40% της διαιτητικής πρόσληψης μαγνησίου απορροφάται από το έντερο. Το μεγαλύτερο μέρος της απορρόφησης συμβαίνει στο λεπτό έντερο μέσω της διακυτταρικής μεταφοράς, μιας παθητικής διαδικασίας που περιλαμβάνει στενές συνδέσεις μεταξύ των κυττάρων. Το παχύ έντερο μπορεί να ρυθμίσει με ακρίβεια την απορρόφηση μαγνησίου μέσω των διακυτταρικών TRPM6 και TRPM7. Η απενεργοποίηση του εντερικού γονιδίου TRPM7 μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρές ελλείψεις σε μαγνήσιο, ψευδάργυρο και ασβέστιο, κάτι που είναι επιζήμιο για την πρώιμη ανάπτυξη και την επιβίωση μετά τη γέννηση. Η απορρόφηση μαγνησίου επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες, όπως η πρόσληψη μαγνησίου, η τιμή του εντερικού pH, οι ορμόνες (όπως τα οιστρογόνα, η ινσουλίνη, ο EGF, ο FGF23 και η παραθορμόνη [PTH]) και το μικροβίωμα του εντέρου.
Στους νεφρούς, τα νεφρικά σωληνάρια επαναπορροφούν μαγνήσιο μέσω εξωκυτταρικών και ενδοκυτταρικών οδών. Σε αντίθεση με τα περισσότερα ιόντα όπως το νάτριο και το ασβέστιο, μόνο μια μικρή ποσότητα (20%) μαγνησίου επαναπορροφάται στα εγγύς σωληνάρια, ενώ η πλειονότητα (70%) του μαγνησίου επαναπορροφάται στον βρόχο Heinz. Στους εγγύς σωληνίσκους και τους χονδρούς κλάδους του βρόχου Heinz, η επαναπορρόφηση μαγνησίου καθοδηγείται κυρίως από τις βαθμίδες συγκέντρωσης και το δυναμικό της μεμβράνης. Η Κλαουδίνη 16 και η Κλαουδίνη 19 σχηματίζουν κανάλια μαγνησίου στους παχιούς κλάδους του βρόχου Heinz, ενώ η Κλαουδίνη 10b βοηθά στον σχηματισμό θετικής ενδοαυλικής τάσης στα επιθηλιακά κύτταρα, οδηγώντας στην επαναπορρόφηση ιόντων μαγνησίου. Στους άπω σωληνίσκους, το μαγνήσιο ρυθμίζει με ακρίβεια την ενδοκυτταρική επαναπορρόφηση (5%~10%) μέσω των TRPM6 και TRPM7 στην άκρη του κυττάρου, καθορίζοντας έτσι την τελική απέκκριση μαγνησίου στα ούρα.
Το μαγνήσιο είναι ένα σημαντικό συστατικό των οστών και το 60% του μαγνησίου στο ανθρώπινο σώμα αποθηκεύεται στα οστά. Το ανταλλάξιμο μαγνήσιο στα οστά παρέχει δυναμικά αποθέματα για τη διατήρηση των φυσιολογικών συγκεντρώσεων στο πλάσμα. Το μαγνήσιο προάγει τον σχηματισμό οστών επηρεάζοντας τη δραστηριότητα των οστεοβλαστών και των οστεοκλαστών. Η αύξηση της πρόσληψης μαγνησίου μπορεί να αυξήσει την περιεκτικότητα σε μέταλλα των οστών, μειώνοντας έτσι τον κίνδυνο καταγμάτων και οστεοπόρωσης κατά τη γήρανση. Το μαγνήσιο έχει διπλό ρόλο στην αποκατάσταση των οστών. Κατά τη διάρκεια της οξείας φάσης της φλεγμονής, το μαγνήσιο μπορεί να προάγει την έκφραση του TRPM7 στα μακροφάγα, την παραγωγή κυτοκινών που εξαρτώνται από το μαγνήσιο και να προάγει το ανοσοποιητικό μικροπεριβάλλον του σχηματισμού οστών. Κατά το όψιμο στάδιο αναδιαμόρφωσης της επούλωσης των οστών, το μαγνήσιο μπορεί να επηρεάσει την οστεογένεση και να αναστείλει την καθίζηση υδροξυαπατίτη. Το TRPM7 και το μαγνήσιο συμμετέχουν επίσης στη διαδικασία της αγγειακής ασβεστοποίησης επηρεάζοντας τη μετάβαση των αγγειακών λείων μυϊκών κυττάρων στον οστεογενετικό φαινότυπο.

Η φυσιολογική συγκέντρωση μαγνησίου στον ορό στους ενήλικες είναι 1,7~2,4 mg/dl (0,7~1,0 mmol/L). Η υπομαγνησιαιμία αναφέρεται σε συγκέντρωση μαγνησίου στον ορό κάτω από 1,7 mg/dl. Οι περισσότεροι ασθενείς με οριακή υπομαγνησιαιμία δεν έχουν εμφανή συμπτώματα. Λόγω της πιθανότητας μακροχρόνιας πιθανής ανεπάρκειας μαγνησίου σε ασθενείς με επίπεδα μαγνησίου στον ορό μεγαλύτερα από 1,5 mg/dl (0,6 mmol/L), ορισμένοι προτείνουν την αύξηση του κατώτερου ορίου για την υπομαγνησιαιμία. Ωστόσο, αυτό το επίπεδο εξακολουθεί να είναι αμφιλεγόμενο και απαιτεί περαιτέρω κλινική επικύρωση. Το 3%~10% του γενικού πληθυσμού έχει υπομαγνησιαιμία, ενώ το ποσοστό επίπτωσης των ασθενών με διαβήτη τύπου 2 (10%~30%) και των νοσηλευόμενων ασθενών (10%~60%) είναι υψηλότερο, ειδικά στους ασθενείς της μονάδας εντατικής θεραπείας (ΜΕΘ), των οποίων το ποσοστό επίπτωσης υπερβαίνει το 65%. Πολλαπλές μελέτες κοόρτης έχουν δείξει ότι η υπομαγνησιαιμία σχετίζεται με αυξημένο κίνδυνο θνησιμότητας από κάθε αιτία και θνησιμότητας που σχετίζεται με καρδιαγγειακά νοσήματα.

Οι κλινικές εκδηλώσεις της υπομαγνησιαιμίας περιλαμβάνουν μη ειδικά συμπτώματα όπως υπνηλία, μυϊκούς σπασμούς ή μυϊκή αδυναμία που προκαλείται από ανεπαρκή διαιτητική πρόσληψη, αυξημένη γαστρεντερική απώλεια, μειωμένη νεφρική επαναρρόφηση ή ανακατανομή μαγνησίου από το εξωτερικό προς το εσωτερικό των κυττάρων (Σχήμα 3Β). Η υπομαγνησιαιμία συνήθως συνυπάρχει με άλλες ηλεκτρολυτικές διαταραχές, όπως η υποασβεστιαιμία, η υποκαλιαιμία και η μεταβολική αλκάλωση. Επομένως, η υπομαγνησιαιμία μπορεί να παραβλεφθεί, ειδικά στις περισσότερες κλινικές συνθήκες όπου τα επίπεδα μαγνησίου στο αίμα δεν μετρώνται τακτικά. Μόνο σε σοβαρή υπομαγνησιαιμία (μαγνήσιο ορού <1,2 mg/dL [0,5 mmol/L]), εμφανίζονται συμπτώματα όπως η μη φυσιολογική νευρομυϊκή διεγερσιμότητα (σπασμοί καρπού-αστραγάλου, επιληψία και τρόμος), καρδιαγγειακές ανωμαλίες (αρρυθμίες και αγγειοσύσπαση) και μεταβολικές διαταραχές (αντίσταση στην ινσουλίνη και ασβεστοποίηση χόνδρου). Η υπομαγνησιαιμία σχετίζεται με αυξημένα ποσοστά νοσηλείας και θνησιμότητας, ειδικά όταν συνοδεύεται από υποκαλιαιμία, υπογραμμίζοντας την κλινική σημασία του μαγνησίου.
Η περιεκτικότητα σε μαγνήσιο στο αίμα είναι λιγότερο από 1%, επομένως η περιεκτικότητα σε μαγνήσιο στο αίμα δεν μπορεί να αντικατοπτρίζει με αξιοπιστία τη συνολική περιεκτικότητα σε μαγνήσιο στους ιστούς. Έρευνες έχουν δείξει ότι ακόμη και αν η συγκέντρωση μαγνησίου στον ορό είναι φυσιολογική, η ενδοκυτταρική περιεκτικότητα σε μαγνήσιο μπορεί να είναι μειωμένη. Επομένως, η εξέταση μόνο της περιεκτικότητας σε μαγνήσιο στο αίμα χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η πρόσληψη μαγνησίου μέσω της διατροφής και η απώλεια ούρων μπορεί να υποεκτιμά την κλινική ανεπάρκεια μαγνησίου.

Οι ασθενείς με υπομαγνησιαιμία συχνά εμφανίζουν υποκαλιαιμία. Η επίμονη υποκαλιαιμία συνήθως σχετίζεται με ανεπάρκεια μαγνησίου και μπορεί να διορθωθεί αποτελεσματικά μόνο αφού τα επίπεδα μαγνησίου επιστρέψουν στο φυσιολογικό. Η ανεπάρκεια μαγνησίου μπορεί να προάγει την έκκριση καλίου από τους αθροιστικούς πόρους, επιδεινώνοντας περαιτέρω την απώλεια καλίου. Η μείωση των ενδοκυτταρικών επιπέδων μαγνησίου αναστέλλει τη δραστηριότητα της Na+-K+-ATPάσης και αυξάνει το άνοιγμα των εξωνεφρικών μυελικών καναλιών καλίου (ROMK), οδηγώντας σε μεγαλύτερη απώλεια καλίου από τους νεφρούς. Η αλληλεπίδραση μεταξύ μαγνησίου και καλίου περιλαμβάνει επίσης την ενεργοποίηση του συν-μεταφορέα χλωριούχου νατρίου (NCC), προάγοντας έτσι την επαναπορρόφηση νατρίου. Η ανεπάρκεια μαγνησίου μειώνει την αφθονία του NCC μέσω μιας λιγάσης πρωτεΐνης ουβικιτίνης E3 που ονομάζεται NEDD4-2, η οποία υπορυθμίζει την ανάπτυξη των προδρομικών νευρωνικών κυττάρων και αποτρέπει την ενεργοποίηση του NCC μέσω της υποκαλιαιμίας. Η συνεχής υπορρύθμιση του NCC μπορεί να ενισχύσει την περιφερική μεταφορά Na+ στην υπομαγνησιαιμία, οδηγώντας σε αυξημένη απέκκριση καλίου στα ούρα και υποκαλιαιμία.

Η υποασβεστιαιμία είναι επίσης συχνή σε ασθενείς με υπομαγνησιαιμία. Η ανεπάρκεια μαγνησίου μπορεί να αναστείλει την απελευθέρωση της παραθορμόνης (PTH) και να μειώσει την ευαισθησία των νεφρών στην PTH. Η μείωση των επιπέδων PTH μπορεί να μειώσει την νεφρική επαναρρόφηση ασβεστίου, να αυξήσει την απέκκριση ασβεστίου στα ούρα και τελικά να οδηγήσει σε υποασβεστιαιμία. Λόγω της υποασβεστιαιμίας που προκαλείται από την υπομαγνησιαιμία, ο υποπαραθυρεοειδισμός είναι συχνά δύσκολο να διορθωθεί εκτός εάν τα επίπεδα μαγνησίου στο αίμα επιστρέψουν στο φυσιολογικό.

Η μέτρηση του συνολικού μαγνησίου στον ορό είναι η τυπική μέθοδος για τον προσδιορισμό της περιεκτικότητας σε μαγνήσιο στην κλινική πράξη. Μπορεί να αξιολογήσει γρήγορα βραχυπρόθεσμες αλλαγές στην περιεκτικότητα σε μαγνήσιο, αλλά μπορεί να υποεκτιμήσει τη συνολική περιεκτικότητα σε μαγνήσιο στον οργανισμό. Ενδογενείς παράγοντες (όπως η υπολευκωματιναιμία) και εξωγενείς παράγοντες (όπως η αιμόλυση δειγμάτων και τα αντιπηκτικά, όπως το EDTA) μπορεί να επηρεάσουν την τιμή μέτρησης του μαγνησίου και αυτοί οι παράγοντες πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την ερμηνεία των αποτελεσμάτων των εξετάσεων αίματος. Το ιονισμένο μαγνήσιο στον ορό μπορεί επίσης να μετρηθεί, αλλά η κλινική του πρακτικότητα δεν είναι ακόμη σαφής.
Κατά τη διάγνωση της υπομαγνησιαιμίας, η αιτία μπορεί συνήθως να προσδιοριστεί με βάση το ιατρικό ιστορικό του ασθενούς. Ωστόσο, εάν δεν υπάρχει σαφής υποκείμενη αιτία, πρέπει να χρησιμοποιηθούν συγκεκριμένες διαγνωστικές μέθοδοι για να διακριθεί εάν η απώλεια μαγνησίου προκαλείται από τους νεφρούς ή το γαστρεντερικό σωλήνα, όπως η 24ωρη απέκκριση μαγνησίου, το κλάσμα απέκκρισης μαγνησίου και η δοκιμασία φορτίου μαγνησίου.

Τα συμπληρώματα μαγνησίου αποτελούν τη βάση για τη θεραπεία της υπομαγνησιαιμίας. Ωστόσο, προς το παρόν δεν υπάρχει σαφής κατευθυντήρια γραμμή θεραπείας για την υπομαγνησιαιμία. Επομένως, η μέθοδος θεραπείας εξαρτάται κυρίως από τη σοβαρότητα των κλινικών συμπτωμάτων. Η ήπια υπομαγνησιαιμία μπορεί να αντιμετωπιστεί με συμπληρώματα από το στόμα. Υπάρχουν πολλά σκευάσματα μαγνησίου στην αγορά, το καθένα με διαφορετικούς ρυθμούς απορρόφησης. Τα οργανικά άλατα (όπως το κιτρικό μαγνήσιο, το ασπαρτικό μαγνήσιο, η γλυκίνη μαγνησίου, το γλυκονικό μαγνήσιο και το γαλακτικό μαγνήσιο) απορροφώνται πιο εύκολα από το ανθρώπινο σώμα από τα ανόργανα άλατα (όπως το χλωριούχο μαγνήσιο, το ανθρακικό μαγνήσιο και το οξείδιο του μαγνησίου). Η συχνή παρενέργεια των συμπληρωμάτων μαγνησίου από το στόμα είναι η διάρροια, η οποία αποτελεί πρόκληση για τα συμπληρώματα μαγνησίου από το στόμα.
Για ανθεκτικές περιπτώσεις, μπορεί να χρειαστεί επικουρική φαρμακευτική αγωγή. Για ασθενείς με φυσιολογική νεφρική λειτουργία, η αναστολή των επιθηλιακών διαύλων νατρίου με αμινοφαινιδάτη ή τριαμινοφαινιδάτη μπορεί να αυξήσει τα επίπεδα μαγνησίου στον ορό. Άλλες πιθανές στρατηγικές περιλαμβάνουν τη χρήση αναστολέων SGLT2 για την αύξηση των επιπέδων μαγνησίου στον ορό, ειδικά σε ασθενείς με διαβήτη. Οι μηχανισμοί πίσω από αυτές τις επιδράσεις δεν είναι ακόμη σαφείς, αλλά μπορεί να σχετίζονται με μείωση του ρυθμού σπειραματικής διήθησης και αύξηση της νεφρικής σωληναριακής επαναρρόφησης. Για ασθενείς με υπομαγνησιαιμία που είναι αναποτελεσματικοί στη θεραπεία με από του στόματος χορήγηση συμπληρωμάτων μαγνησίου, όπως αυτοί με σύνδρομο βραχέος εντέρου, επιληπτικές κρίσεις χεριών και ποδιών ή επιληψία, καθώς και εκείνοι με αιμοδυναμική αστάθεια που προκαλείται από αρρυθμία, υποκαλιαιμία και υποασβεστιαιμία, θα πρέπει να χρησιμοποιείται ενδοφλέβια θεραπεία. Η υπομαγνησιαιμία που προκαλείται από τους αναστολείς αντλίας πρωτονίων μπορεί να βελτιωθεί με χορήγηση ινουλίνης από το στόμα και ο μηχανισμός της μπορεί να σχετίζεται με αλλαγές στο μικροβίωμα του εντέρου.

Το μαγνήσιο είναι ένας σημαντικός, αλλά συχνά παραβλεπόμενος ηλεκτρολύτης στην κλινική διάγνωση και θεραπεία. Σπάνια δοκιμάζεται ως συμβατικός ηλεκτρολύτης. Η υπομαγνησιαιμία συνήθως δεν έχει συμπτώματα. Αν και ο ακριβής μηχανισμός ρύθμισης της ισορροπίας του μαγνησίου στο σώμα δεν είναι ακόμη σαφής, έχει σημειωθεί πρόοδος στη μελέτη του μηχανισμού με τον οποίο τα νεφρά επεξεργάζονται το μαγνήσιο. Πολλά φάρμακα μπορούν να προκαλέσουν υπομαγνησιαιμία. Η υπομαγνησιαιμία είναι συχνή στους νοσηλευόμενους ασθενείς και αποτελεί παράγοντα κινδύνου για παρατεταμένη νοσηλεία στη ΜΕΘ. Η υπομαγνησιαιμία θα πρέπει να διορθώνεται με τη μορφή παρασκευασμάτων οργανικού αλατιού. Αν και υπάρχουν ακόμη πολλά μυστήρια που πρέπει να λυθούν σχετικά με τον ρόλο του μαγνησίου στην υγεία και τις ασθένειες, έχουν σημειωθεί πολλές πρόοδοι σε αυτόν τον τομέα και οι κλινικοί γιατροί θα πρέπει να δώσουν μεγαλύτερη προσοχή στη σημασία του μαγνησίου στην κλινική ιατρική.