вести

Равнотежа натријума, калијума, калцијума, бикарбоната и течности у крви су основа за одржавање физиолошких функција у телу. Недостајала су истраживања о поремећају јона магнезијума. Још осамдесетих година 20. века, магнезијум је био познат као „заборављени електролит“. Открићем специфичних канала и транспортера магнезијума, као и разумевањем физиолошке и хормонске регулације хомеостазе магнезијума, разумевање људи о улози магнезијума у ​​клиничкој медицини се стално продубљује.

Магнезијум је кључан за ћелијске функције и здравље. Магнезијум обично постоји у облику Mg2+ и присутан је у свим ћелијама свих организама, од биљака до виших сисара. Магнезијум је есенцијални елемент за здравље и живот, јер је важан кофактор ћелијског извора енергије АТП-а. Магнезијум углавном учествује у главним физиолошким процесима ћелија везивањем за нуклеотиде и регулисањем ензимске активности. Све АТПазне реакције захтевају Mg2+- АТП, укључујући реакције повезане са функцијама РНК и ДНК. Магнезијум је кофактор стотина ензимских реакција у ћелијама. Поред тога, магнезијум такође регулише метаболизам глукозе, липида и протеина. Магнезијум је укључен у регулацију неуромускуларне функције, регулацију срчаног ритма, васкуларног тонуса, лучење хормона и ослобађање N-метил-D-аспартата (NMDA) у централном нервном систему. Магнезијум је секундарни гласник укључен у интрацелуларну сигнализацију и регулатор циркадијалног ритма гена који контролишу циркадијални ритам биолошких система.

У људском телу се налази приближно 25 г магнезијума, углавном ускладиштеног у костима и меким ткивима. Магнезијум је важан интрацелуларни јон и други највећи интрацелуларни катјон после калијума. У ћелијама, 90% до 95% магнезијума везује се за лиганде као што су АТП, АДП, цитрат, протеини и нуклеинске киселине, док само 1% до 5% интрацелуларног магнезијума постоји у слободном облику. Интрацелуларна концентрација слободног магнезијума је 1,2-2,9 мг/дл (0,5-1,2 ммол/л), што је слично екстрацелуларној концентрацији. У плазми, 30% магнезијума у ​​циркулацији везује се за протеине углавном путем слободних масних киселина. Пацијенти са дуготрајно високим нивоима слободних масних киселина обично имају ниже концентрације магнезијума у ​​крви, које су обрнуто пропорционалне ризику од кардиоваскуларних и метаболичких болести. Промене у слободним масним киселинама, као и нивои ЕГФ-а, инсулина и алдостерона, могу утицати на ниво магнезијума у ​​крви.

Постоје три главна регулаторна органа магнезијума: црева (регулишу апсорпцију магнезијума из исхране), кости (складиштење магнезијума у ​​облику хидроксиапатита) и бубрези (регулишу излучивање магнезијума урином). Ови системи су интегрисани и високо координисани, заједно формирајући осу црева-бубрега, одговорну за апсорпцију, размену и излучивање магнезијума. Неравнотежа метаболизма магнезијума може довести до патолошких и физиолошких исхода.

Намирнице богате магнезијумом укључују житарице, пасуљ, орашасте плодове и зелено поврће (магнезијум је основна компонента хлорофила). Приближно 30% до 40% уноса магнезијума храном апсорбује се у цревима. Већина апсорпције се одвија у танком цреву путем међућелијског транспорта, пасивног процеса који укључује чврсте спојеве између ћелија. Дебело црево може фино регулисати апсорпцију магнезијума путем трансцелуларног TRPM6 и TRPM7. Инактивација цревног гена TRPM7 може довести до озбиљних недостатака магнезијума, цинка и калцијума, што је штетно за рани раст и преживљавање након рођења. На апсорпцију магнезијума утичу различити фактори, укључујући унос магнезијума, pH вредност црева, хормони (као што су естроген, инсулин, EGF, FGF23 и паратироидни хормон [PTH]) и цревна микробиота.
У бубрезима, бубрежни тубули реапсорбују магнезијум и екстрацелуларним и интрацелуларним путевима. За разлику од већине јона као што су натријум и калцијум, само мала количина (20%) магнезијума се реапсорбује у проксималним тубулама, док се већина (70%) магнезијума реапсорбује у Хајнцовој петљи. У проксималним тубулама и грубим гранама Хајнцове петље, реапсорпција магнезијума је углавном вођена градијентима концентрације и мембранским потенцијалом. Клаудин 16 и Клаудин 19 формирају магнезијумске канале у дебелим гранама Хајнцове петље, док Клаудин 10б помаже у формирању позитивног интралуминалног напона преко епителних ћелија, покрећући реапсорпцију јона магнезијума. У дисталним тубулама, магнезијум фино регулише интрацелуларну реапсорпцију (5%~10%) путем ТРПМ6 и ТРПМ7 на врху ћелије, чиме одређује коначно излучивање магнезијума урином.
Магнезијум је важна компонента костију, а 60% магнезијума у ​​људском телу се складишти у костима. Заменљиви магнезијум у костима обезбеђује динамичке резерве за одржавање физиолошких концентрација у плазми. Магнезијум подстиче формирање костију утичући на активност остеобласта и остеокласта. Повећање уноса магнезијума може повећати садржај минерала у костима, чиме се смањује ризик од прелома и остеопорозе током старења. Магнезијум има двоструку улогу у поправци костију. Током акутне фазе упале, магнезијум може подстаћи експресију TRPM7 у макрофагима, производњу цитокина зависних од магнезијума и подстаћи имунолошко микроокружење формирања костију. Током касне фазе ремоделирања зарастања костију, магнезијум може утицати на остеогенезу и инхибирати таложење хидроксиапатита. TRPM7 и магнезијум такође учествују у процесу васкуларне калцификације утичући на прелазак ћелија васкуларних глатких мишића у остеогени фенотип.

Нормална концентрација магнезијума у ​​серуму код одраслих је 1,7~2,4 мг/дл (0,7~1,0 ммол/л). Хипомагнезијемија се односи на концентрацију магнезијума у ​​серуму испод 1,7 мг/дл. Већина пацијената са граничном хипомагнезијемијом нема очигледне симптоме. Због могућности дугорочног потенцијалног недостатка магнезијума код пацијената са нивоом магнезијума у ​​серуму већим од 1,5 мг/дл (0,6 ммол/л), неки предлажу подизање доњег прага за хипомагнезијемију. Међутим, овај ниво је и даље контроверзан и захтева даљу клиничку валидацију. 3%~10% опште популације има хипомагнезијемију, док је стопа инциденце пацијената са дијабетесом типа 2 (10%~30%) и хоспитализованих пацијената (10%~60%) већа, посебно код пацијената на одељењу интензивне неге (ЈИН), чија стопа инциденце прелази 65%. Вишеструке кохортне студије су показале да је хипомагнезијемија повезана са повећаним ризиком од смртности од свих узрока и смртности повезане са кардиоваскуларним болестима.

Клиничке манифестације хипомагнезијемије укључују неспецифичне симптоме као што су поспаност, грчеви мишића или слабост мишића узрокована недовољним уносом хране, повећаним губитком у гастроинтестиналном тракту, смањеном реапсорпцијом бубрега или редистрибуцијом магнезијума споља у унутрашњост ћелија (слика 3Б). Хипомагнезијемија обично коегзистира са другим електролитским поремећајима, укључујући хипокалцемију, хипокалемију и метаболичку алкалозу. Стога се хипомагнезијемија може превидети, посебно у већини клиничких окружења где се нивои магнезијума у ​​крви рутински не мере. Само код тешке хипомагнезијемије (серумски магнезијум <1,2 мг/дл [0,5 ммол/л]), симптоми као што су абнормална неуромускуларна ексцитабилност (грчеви зглоба и скочног зглоба, епилепсија и тремор), кардиоваскуларне абнормалности (аритмије и вазоконстрикција) и метаболички поремећаји (инсулинска резистенција и калцификација хрскавице) постају очигледни. Хипомагнезијемија је повезана са повећаним стопама хоспитализације и смртности, посебно када је праћена хипокалемијом, што истиче клинички значај магнезијума.
Садржај магнезијума у ​​крви је мањи од 1%, тако да садржај магнезијума у ​​крви не може поуздано да одражава укупан садржај магнезијума у ​​ткиву. Истраживања су показала да чак и ако је концентрација магнезијума у ​​серуму нормална, интрацелуларни садржај магнезијума може бити смањен. Стога, разматрање само садржаја магнезијума у ​​крви, без узимања у обзир уноса магнезијума путем исхране и губитка урином, може потценити клинички недостатак магнезијума.

Пацијенти са хипомагнезијемијом често доживљавају хипокалемију. Упорна хипокалемија је обично повезана са недостатком магнезијума и може се ефикасно кориговати тек након што се нивои магнезијума врате у нормалу. Недостатак магнезијума може подстицати лучење калијума из сабирних каналића, додатно погоршавајући губитак калијума. Смањење интрацелуларног нивоа магнезијума инхибира активност Na+-K+-АТПазе и повећава отварање екстрареналних медуларних калијумових (ROMK) канала, што доводи до већег губитка калијума из бубрега. Интеракција између магнезијума и калијума такође укључује активирање ко-транспортера натријум хлорида (NCC), чиме се подстиче реапсорпција натријума. Недостатак магнезијума смањује количину NCC путем Е3 убиквитин протеин лигазе назване NEDD4-2, која смањује развој неуронских прекурсорских ћелија и спречава активацију NCC путем хипокалемије. Континуирано смањење NCC може побољшати дистални транспорт Na+ код хипомагнезијемије, што доводи до повећаног излучивања калијума урином и хипокалемије.

Хипокалцемија је такође честа код пацијената са хипомагнезијемијом. Недостатак магнезијума може инхибирати ослобађање паратироидног хормона (ПТХ) и смањити осетљивост бубрега на ПТХ. Смањење нивоа ПТХ може смањити реапсорпцију калцијума у ​​бубрезима, повећати излучивање калцијума урином и на крају довести до хипокалцемије. Због хипокалцемије изазване хипомагнезијемијом, хипопаратироидизам је често тешко исправити осим ако се ниво магнезијума у ​​крви не врати у нормалу.

Мерење укупног магнезијума у ​​серуму је стандардна метода за одређивање садржаја магнезијума у ​​клиничкој пракси. Она може брзо да процени краткорочне промене у садржају магнезијума, али може потценити укупни садржај магнезијума у ​​телу. Ендогени фактори (као што је хипоалбуминемија) и егзогени фактори (као што су хемолиза узорка и антикоагуланси, као што је ЕДТА) могу утицати на вредност мерења магнезијума, и ове факторе треба узети у обзир приликом тумачења резултата анализе крви. Јонизовани магнезијум у серуму се такође може мерити, али његова клиничка практичност још увек није јасна.
Приликом дијагностиковања хипомагнезијемије, узрок се обично може утврдити на основу пацијентове медицинске историје. Међутим, ако не постоји јасан основни узрок, потребно је користити специфичне дијагностичке методе како би се разликовало да ли је губитак магнезијума узрокован бубрезима или гастроинтестиналним трактом, као што су 24-часовно излучивање магнезијума, фракција излучивања магнезијума и тест оптерећења магнезијумом.

Суплементи магнезијума су основа за лечење хипомагнезијемије. Међутим, тренутно не постоје јасне смернице за лечење хипомагнезијемије; стога, метод лечења углавном зависи од тежине клиничких симптома. Блага хипомагнезијемија може се лечити оралним суплементима. На тржишту постоји много препарата магнезијума, сваки са различитим брзинама апсорпције. Органске соли (као што су магнезијум цитрат, магнезијум аспартат, магнезијум глицин, магнезијум глуконат и магнезијум лактат) се лакше апсорбују у људском телу него неорганске соли (као што су магнезијум хлорид, магнезијум карбонат и магнезијум оксид). Уобичајени нежељени ефекат оралних суплемената магнезијума је дијареја, што представља изазов за оралну суплементацију магнезијумом.
За рефракторне случајеве, може бити неопходна адјувантна терапија лековима. Код пацијената са нормалном функцијом бубрега, инхибиција епителних натријумових канала аминофенидатом или триаминофенидатом може повећати ниво магнезијума у ​​серуму. Друге потенцијалне стратегије укључују употребу SGLT2 инхибитора за повећање нивоа магнезијума у ​​серуму, посебно код пацијената са дијабетесом. Механизми који стоје иза ових ефеката још увек нису јасни, али могу бити повезани са смањењем брзине гломеруларне филтрације и повећањем реапсорпције у бубрежним тубулама. Код пацијената са хипомагнезијемијом који су неефикасни у оралној терапији суплементације магнезијумом, као што су они са синдромом кратког црева, нападима руку и стопала или епилепсијом, као и они са хемодинамском нестабилношћу изазваном аритмијом, хипокалемијом и хипокалцемијом, треба користити интравенску терапију. Хипомагнезијемија изазвана ИПП може се побољшати оралном применом инулина, а њен механизам може бити повезан са променама у цревној микробиоти.

Магнезијум је важан, али често занемарен електролит у клиничкој дијагнози и лечењу. Ретко се тестира као конвенционални електролит. Хипомагнезијемија обично нема симптоме. Иако тачан механизам регулисања равнотеже магнезијума у ​​телу још увек није јасан, постигнут је напредак у проучавању механизма којим бубрези обрађују магнезијум. Многи лекови могу изазвати хипомагнезијемију. Хипомагнезијемија је честа међу хоспитализованим пацијентима и фактор ризика за продужени боравак на интензивној нези. Хипомагнезијемију треба кориговати у облику препарата органске соли. Иако још увек постоји много мистерија које треба решити о улози магнезијума у ​​здрављу и болестима, постигнут је велики напредак у овој области, а клинички лекари би требало да обрате више пажње на значај магнезијума у ​​клиничкој медицини.