hír

A vérben lévő nátrium-, kálium-, kalcium-, bikarbonát- és folyadékegyensúly az alapja a szervezet fiziológiai funkcióinak fenntartásának. A magnéziumion-zavarokkal kapcsolatos kutatások hiányosak. Már az 1980-as években is a magnéziumot „elfeledett elektrolitként” ismerték. A magnézium-specifikus csatornák és transzporterek felfedezésével, valamint a magnézium-homeosztázis fiziológiai és hormonális szabályozásának megértésével az emberek folyamatosan mélyülnek a magnézium klinikai orvoslásban betöltött szerepének megértésében.

A magnézium kulcsfontosságú a sejtek működéséhez és egészségéhez. A magnézium jellemzően Mg2+ formájában létezik, és minden élőlény sejtjében jelen van, a növényektől a magasabb rendű emlősökig. A magnézium esszenciális elem az egészséghez és az élethez, mivel a sejtek energiaforrásának, az ATP-nek fontos kofaktora. A magnézium főként a sejtek fő fiziológiai folyamataiban vesz részt a nukleotidokhoz kötődve és az enzimaktivitás szabályozásával. Minden ATPáz reakcióhoz Mg2+- ATP szükséges, beleértve az RNS- és DNS-funkciókkal kapcsolatos reakciókat is. A magnézium több száz enzimatikus reakció kofaktora a sejtekben. Ezenkívül a magnézium szabályozza a glükóz-, lipid- és fehérje-anyagcserét is. A magnézium részt vesz a neuromuszkuláris funkció szabályozásában, a szívritmus, az érrendszer tónusának, a hormonszekréciónak és az N-metil-D-aszpartát (NMDA) felszabadulásának szabályozásában a központi idegrendszerben. A magnézium a másodlagos hírvivő, amely részt vesz az intracelluláris jelátvitelben, és a biológiai rendszerek cirkadián ritmusát szabályozó cirkadián ritmusgének szabályozója.

Az emberi szervezetben körülbelül 25 g magnézium található, amely főként a csontokban és a lágy szövetekben tárolódik. A magnézium fontos intracelluláris ion, és a kálium után a második legnagyobb intracelluláris kation. A sejtekben a magnézium 90-95%-a kötődik ligandumokhoz, például ATP-hez, ADP-hez, citráthoz, fehérjékhez és nukleinsavakhoz, míg az intracelluláris magnéziumnak csak 1-5%-a létezik szabad formában. Az intracelluláris szabad magnéziumkoncentráció 1,2-2,9 mg/dl (0,5-1,2 mmol/l), ami hasonló az extracelluláris koncentrációhoz. A plazmában a keringő magnézium 30%-a főként szabad zsírsavakon keresztül kötődik fehérjékhez. Azoknál a betegeknél, akiknél hosszú távon magas a szabad zsírsavszint, jellemzően alacsonyabb a vér magnéziumkoncentrációja, ami fordítottan arányos a szív- és érrendszeri, valamint anyagcsere-betegségek kockázatával. A szabad zsírsavak, valamint az EGF, az inzulin és az aldoszteron szintjének változásai befolyásolhatják a vér magnéziumszintjét.

A magnézium három fő szabályozó szerve van: a bélrendszer (a magnézium felszívódását szabályozza az étrendből), a csontok (a magnéziumot hidroxiapatit formájában tárolják) és a vesék (a magnézium vizelettel történő kiválasztását szabályozzák). Ezek a rendszerek integráltak és szorosan koordináltak, együttesen alkotják a bél-csont-vese tengelyt, amely felelős a magnézium felszívódásáért, cseréjéért és kiválasztásáért. A magnézium-anyagcsere egyensúlyának felborulása kóros és fiziológiai következményekkel járhat.

A magnéziumban gazdag élelmiszerek közé tartoznak a gabonafélék, a bab, a diófélék és a zöld zöldségek (a magnézium a klorofill fő alkotóeleme). Az étrendi magnéziumbevitel körülbelül 30-40%-át a bél felszívja. A felszívódás nagy része a vékonybélben történik a sejtek közötti transzport révén, ami egy passzív folyamat, amely a sejtek közötti szoros csatlakozásokat foglalja magában. A vastagbél finoman szabályozhatja a magnézium felszívódását a transzcelluláris TRPM6 és TRPM7 géneken keresztül. A bélrendszeri TRPM7 gén inaktivációja súlyos magnézium-, cink- és kalciumhiányhoz vezethet, ami káros a korai növekedésre és a születés utáni túlélésre. A magnézium felszívódását számos tényező befolyásolja, beleértve a magnéziumbevitelt, a bél pH-értékét, a hormonokat (például az ösztrogént, az inzulint, az EGF-et, az FGF23-at és a mellékpajzsmirigy-hormont [PTH]), valamint a bélmikrobiotát.
A vesékben a vese tubulusai extracelluláris és intracelluláris útvonalakon keresztül is visszaszívják a magnéziumot. A legtöbb ionnal, például a nátriummal és a kalciummal ellentétben a magnéziumnak csak kis mennyisége (20%) szívódik vissza a proximális tubulusokban, míg a magnézium nagy része (70%) a Heinz-hurokban szívódik vissza. A proximális tubulusokban és a Heinz-hurok durva ágaiban a magnézium-reabszorpciót főként a koncentrációgradiensek és a membránpotenciál vezérli. A Claudin 16 és a Claudin 19 magnéziumcsatornákat képez a Heinz-hurok vastag ágaiban, míg a Claudin 10b segít pozitív intraluminális feszültség kialakításában az epiteliális sejteken keresztül, elősegítve a magnéziumion-reabszorpciót. A disztális tubulusokban a magnézium finoman szabályozza az intracelluláris reabszorpciót (5%~10%) a sejtcsúcson található TRPM6 és TRPM7 enzimeken keresztül, ezáltal meghatározva a végső magnéziumkiválasztást a vizelettel.
A magnézium a csontok fontos alkotóeleme, és az emberi szervezetben található magnézium 60%-a a csontokban tárolódik. A csontokban található kicserélhető magnézium dinamikus tartalékokat biztosít a plazma fiziológiás koncentrációinak fenntartásához. A magnézium az oszteoblasztok és oszteoklasztok aktivitásának befolyásolásával elősegíti a csontképződést. A magnéziumbevitel növelése növelheti a csontok ásványianyag-tartalmát, ezáltal csökkentve a törések és a csontritkulás kockázatát az öregedés során. A magnézium kettős szerepet játszik a csontok helyreállításában. A gyulladás akut fázisában a magnézium elősegítheti a TRPM7 expresszióját a makrofágokban, a magnéziumtól függő citokinek termelését, és elősegítheti a csontképződés immun mikrokörnyezetét. A csontgyógyulás késői átalakulási szakaszában a magnézium befolyásolhatja az oszteogenezist és gátolhatja a hidroxiapatit kicsapódást. A TRPM7 és a magnézium az érrendszeri meszesedés folyamatában is részt vesz azáltal, hogy befolyásolja az érrendszeri simaizomsejtek oszteogén fenotípusba való átmenetét.

A normál szérum magnéziumkoncentráció felnőtteknél 1,7~2,4 mg/dl (0,7~1,0 mmol/l). A hipomagnesémia 1,7 mg/dl alatti szérum magnéziumkoncentrációt jelent. A határeseti hipomagnesémiában szenvedő betegek többségének nincsenek nyilvánvaló tünetei. Mivel az 1,5 mg/dl-nél (0,6 mmol/l) magasabb szérum magnéziumszinttel rendelkező betegeknél hosszú távon potenciális magnéziumhiány állhat fenn, egyesek a hipomagnesémia alsó küszöbértékének emelését javasolják. Ez a szint azonban továbbra is vitatott, és további klinikai validációt igényel. Az általános populáció 3%~10%-ánál diagnosztizáltak hipomagnesémiát, míg a 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegek (10%~30%) és a kórházban kezelt betegek (10%~60%) előfordulási aránya magasabb, különösen az intenzív osztályon (ICU) kezelt betegeknél, akiknél az előfordulási arány meghaladja a 65%-ot. Több kohorszvizsgálat kimutatta, hogy a hipomagnesémia a bármilyen okból bekövetkező halálozás és a szív- és érrendszeri betegségekkel összefüggő halálozás fokozott kockázatával jár.

A hipomagnesémia klinikai tünetei közé tartoznak a nem specifikus tünetek, mint például az álmosság, izomgörcsök vagy izomgyengeség, amelyet nem megfelelő táplálékbevitel, fokozott gyomor-bélrendszeri veszteség, csökkent vese reabszorpció vagy a magnézium kívülről a sejtek belsejébe történő újraeloszlása ​​okoz (3B. ábra). A hipomagnesémia általában más elektrolitzavarokkal együtt jár, beleértve a hipokalcémiát, a hipokalémiát és a metabolikus alkalózist. Ezért a hipomagnesémia figyelmen kívül hagyható, különösen a legtöbb klinikai környezetben, ahol a vér magnéziumszintjét nem mérik rutinszerűen. Csak súlyos hipomagnesémia (szérum magnézium<1,2 mg/dl [0,5 mmol/l]) esetén válnak nyilvánvalóvá olyan tünetek, mint a kóros neuromuszkuláris ingerlékenység (csukló-boka görcsök, epilepszia és remegés), a szív- és érrendszeri rendellenességek (aritmiák és érszűkület), valamint az anyagcserezavarok (inzulinrezisztencia és porcmeszesedés). A hipomagnesémia a kórházi kezelések és a halálozási arány növekedésével jár, különösen akkor, ha hipokalémiával jár, ami kiemeli a magnézium klinikai jelentőségét.
A vér magnéziumtartalma kevesebb mint 1%, így a vér magnéziumtartalma nem tükrözi megbízhatóan a szövetek teljes magnéziumtartalmát. Kutatások kimutatták, hogy még normális szérum magnéziumkoncentráció esetén is csökkenhet a sejten belüli magnéziumtartalom. Ezért, ha csak a vér magnéziumtartalmát vesszük figyelembe az étrendi magnéziumbevitel és a vizelettel történő veszteség figyelmen kívül hagyása nélkül, az alábecsülheti a klinikai magnéziumhiány mértékét.

A hipomagnezémiában szenvedő betegek gyakran tapasztalnak hipokalémiát. A makacs hipokalémia általában magnéziumhiányhoz kapcsolódik, és csak akkor korrigálható hatékonyan, ha a magnéziumszint normalizálódik. A magnéziumhiány elősegítheti a káliumkiválasztást a gyűjtőcsatornákból, ami tovább súlyosbítja a káliumvesztést. Az intracelluláris magnéziumszint csökkenése gátolja a Na+- K+- ATPáz aktivitását, és növeli az extrarenális velőűri káliumcsatornák (ROMK) megnyílását, ami a vesék további káliumvesztéséhez vezet. A magnézium és a kálium közötti kölcsönhatás magában foglalja a nátrium-klorid kotranszporter (NCC) aktiválását is, ezáltal elősegítve a nátrium-reabszorpciót. A magnéziumhiány csökkenti az NCC mennyiségét egy NEDD4-2 nevű E3 ubiquitin protein ligázon keresztül, amely csökkenti a neuronális prekurzor sejtek fejlődését, és megakadályozza az NCC aktiválódását a hipokalémia révén. Az NCC folyamatos szabályozásának csökkentése fokozhatja a disztális Na+ transzportot hipomagnezémiában, ami fokozott vizelettel történő káliumkiválasztáshoz és hipokalémiához vezet.

A hipokalcémia szintén gyakori a hipomagnezémiában szenvedő betegeknél. A magnéziumhiány gátolhatja a mellékpajzsmirigy-hormon (PTH) felszabadulását és csökkentheti a vesék PTH-érzékenységét. A PTH-szint csökkenése csökkentheti a vesében a kalcium-reabszorpciót, növelheti a vizelettel történő kalciumkiválasztást, és végső soron hipokalcémiához vezethet. A hipomagnezémia okozta hipokalcémia miatt a hipoparatireózist gyakran nehéz korrigálni, hacsak a vér magnéziumszintje nem normalizálódik.

A szérum teljes magnéziumszintjének mérése a magnéziumtartalom meghatározásának standard módszere a klinikai gyakorlatban. Gyorsan felmérheti a magnéziumtartalom rövid távú változásait, de alábecsülheti a szervezet teljes magnéziumtartalmát. Az endogén tényezők (például a hipoalbuminémia) és az exogén tényezők (például a minta hemolízise és az antikoagulánsok, például az EDTA) befolyásolhatják a magnézium mérési értékét, és ezeket a tényezőket figyelembe kell venni a vérvizsgálati eredmények értelmezésekor. A szérum ionizált magnéziumszintje is mérhető, de klinikai gyakorlati alkalmazhatósága még nem tisztázott.
A hipomagnesémia diagnosztizálásakor az ok általában a beteg kórtörténete alapján meghatározható. Ha azonban nincs egyértelmű mögöttes ok, specifikus diagnosztikai módszereket kell alkalmazni annak megkülönböztetésére, hogy a magnéziumvesztést a vese vagy a gyomor-bél traktus okozza-e, például 24 órás magnéziumkiválasztás, magnéziumkiválasztási frakció és magnéziumterhelési teszt.

A magnézium-kiegészítők képezik a hipomagnesémia kezelésének alapját. Jelenleg azonban nincsenek egyértelmű kezelési irányelvek a hipomagnesémiára; Ezért a kezelési módszer főként a klinikai tünetek súlyosságától függ. Az enyhe hipomagnesémia szájon át szedhető kiegészítőkkel kezelhető. Számos magnéziumkészítmény kapható a piacon, mindegyik eltérő felszívódási sebességgel. A szerves sók (például magnézium-citrát, magnézium-aszpartát, magnézium-glicin, magnézium-glükonát és magnézium-laktát) könnyebben felszívódnak az emberi szervezetben, mint a szervetlen sók (például magnézium-klorid, magnézium-karbonát és magnézium-oxid). Az orális magnézium-kiegészítők gyakori mellékhatása a hasmenés, ami kihívást jelent az orális magnézium-pótlás szempontjából.
Refrakter esetekben adjuváns gyógyszeres kezelésre lehet szükség. Normális vesefunkciójú betegeknél az epiteliális nátriumcsatornák aminofenidáttal vagy triaminofenidáttal történő gátlása növelheti a szérum magnéziumszintjét. További lehetséges stratégiák közé tartozik az SGLT2-gátlók alkalmazása a szérum magnéziumszintjének növelésére, különösen cukorbeteg betegeknél. Ezen hatások mögött meghúzódó mechanizmusok még nem tisztázottak, de összefüggésben állhatnak a glomeruláris filtrációs ráta csökkenésével és a vese tubuláris reabszorpciójának növekedésével. Azoknál a hipomagnezémiában szenvedő betegeknél, akiknél az orális magnézium-kiegészítő terápia hatástalan, például a rövidbél szindrómában, kéz- és lábgörcsökben vagy epilepsziában szenvedőknél, valamint az aritmia, hipokalémia és hipokalcémia okozta hemodinamikai instabilitásban szenvedőknél intravénás terápiát kell alkalmazni. A PPI okozta hipomagnezémia javítható az inulin orális adagolásával, és mechanizmusa összefüggésben állhat a bélmikrobiota változásaival.

A magnézium fontos, de gyakran figyelmen kívül hagyott elektrolit a klinikai diagnózisban és kezelésben. Ritkán vizsgálják hagyományos elektrolitként. A hipomagnezémia általában tüneteket nem okoz. Bár a szervezet magnézium-egyensúlyának szabályozásának pontos mechanizmusa még nem tisztázott, előrelépés történt a vesék magnézium-feldolgozási mechanizmusának tanulmányozásában. Számos gyógyszer okozhat hipomagnezémiát. A hipomagnezémia gyakori a kórházban fekvő betegek körében, és kockázati tényező a hosszan tartó intenzív osztályos tartózkodáshoz. A hipomagnezémiát szerves sókészítmények formájában kell korrigálni. Bár még sok rejtély vár megoldásra a magnézium egészségben és betegségekben betöltött szerepével kapcsolatban, számos előrelépés történt ezen a területen, és a klinikai orvosoknak nagyobb figyelmet kellene fordítaniuk a magnézium fontosságára a klinikai orvoslásban.