naujienos

Natrio, kalio, kalcio, bikarbonato ir skysčių balansas kraujyje yra organizmo fiziologinių funkcijų palaikymo pagrindas. Trūko tyrimų apie magnio jonų sutrikimą. Jau devintajame dešimtmetyje magnis buvo žinomas kaip „pamirštas elektrolitas“. Atradus magniui būdingus kanalus ir transporterius, taip pat supratus fiziologinį ir hormoninį magnio homeostazės reguliavimą, žmonių supratimas apie magnio vaidmenį klinikinėje medicinoje nuolat gilėja.

Magnis yra labai svarbus ląstelių funkcijai ir sveikatai. Magnis paprastai yra Mg2+ pavidalu ir yra visų organizmų ląstelėse – nuo ​​augalų iki aukštesniųjų žinduolių. Magnis yra būtinas sveikatos ir gyvybės elementas, nes jis yra svarbus ląstelių energijos šaltinio ATP kofaktorius. Magnis daugiausia dalyvauja pagrindiniuose ląstelių fiziologiniuose procesuose, prisijungdamas prie nukleotidų ir reguliuodamas fermentų aktyvumą. Visoms ATPazės reakcijoms reikalingas Mg2+- ATP, įskaitant reakcijas, susijusias su RNR ir DNR funkcijomis. Magnis yra šimtų fermentinių reakcijų ląstelėse kofaktorius. Be to, magnis taip pat reguliuoja gliukozės, lipidų ir baltymų metabolizmą. Magnis dalyvauja reguliuojant neuromuskulinę funkciją, širdies ritmą, kraujagyslių tonusą, hormonų sekreciją ir N-metil-D-aspartato (NMDA) išsiskyrimą centrinėje nervų sistemoje. Magnis yra antrasis pasiuntinys, dalyvaujantis tarpląsteliniame signalizavime, ir cirkadinio ritmo genų, kontroliuojančių biologinių sistemų cirkadinį ritmą, reguliatorius.

Žmogaus organizme yra maždaug 25 g magnio, daugiausia kaupiamo kauluose ir minkštuosiuose audiniuose. Magnis yra svarbus tarpląstelinis jonas ir antras pagal dydį tarpląstelinis katijonas po kalio. Ląstelėse 90–95 % magnio jungiasi prie ligandų, tokių kaip ATP, ADP, citratas, baltymai ir nukleorūgštys, o tik 1–5 % tarpląstelinio magnio yra laisvos formos. Ląstelės laisvo magnio koncentracija yra 1,2–2,9 mg/dl (0,5–1,2 mmol/l), tai yra panaši į tarpląstelinę koncentraciją. Plazmoje 30 % cirkuliuojančio magnio jungiasi prie baltymų daugiausia per laisvąsias riebalų rūgštis. Pacientams, kurių organizme ilgą laiką yra didelis laisvųjų riebalų rūgščių kiekis, magnio koncentracija kraujyje paprastai yra mažesnė, o tai yra atvirkščiai proporcinga širdies ir kraujagyslių bei medžiagų apykaitos ligų rizikai. Laisvųjų riebalų rūgščių, taip pat EGF, insulino ir aldosterono lygių pokyčiai gali turėti įtakos magnio kiekiui kraujyje.

Yra trys pagrindiniai magnio reguliavimo organai: žarnynas (reguliuojantis magnio absorbciją su maistu), kaulai (kaupiantys magnį hidroksiapatito pavidalu) ir inkstai (reguliuojantys magnio išsiskyrimą su šlapimu). Šios sistemos yra integruotos ir labai koordinuotos, kartu sudarydamos žarnyno kaulų ir inkstų ašį, atsakingą už magnio absorbciją, mainus ir išsiskyrimą. Magnio metabolizmo disbalansas gali sukelti patologinių ir fiziologinių pasekmių.

Maisto produktai, kuriuose gausu magnio, yra grūdai, pupelės, riešutai ir žalios daržovės (magnis yra pagrindinė chlorofilo sudedamoji dalis). Maždaug 30–40 % su maistu gaunamo magnio absorbuojama žarnyne. Didžioji dalis absorbcijos vyksta plonojoje žarnoje per tarpląstelinį pernašą – pasyvų procesą, apimantį glaudžius ląstelių sujungimus. Storoji žarna gali tiksliai reguliuoti magnio absorbciją per transląstelinius TRPM6 ir TRPM7. Žarnyno TRPM7 geno inaktyvavimas gali sukelti didelį magnio, cinko ir kalcio trūkumą, o tai kenkia ankstyvam augimui ir išgyvenimui po gimimo. Magnio absorbciją įtakoja įvairūs veiksniai, įskaitant magnio suvartojimą, žarnyno pH vertę, hormonus (pvz., estrogeną, insuliną, EGF, FGF23 ir paratiroidinį hormoną [PTH]) ir žarnyno mikrobiotą.
Inkstuose inkstų kanalėliai reabsorbuoja magnį tiek tarpląsteliniu, tiek tarpląsteliniu būdu. Skirtingai nuo daugumos jonų, tokių kaip natris ir kalcis, tik nedidelė dalis (20 %) magnio reabsorbuojama proksimaliniuose kanalėliuose, o didžioji dalis (70 %) magnio reabsorbuojama Heinco kilpoje. Proksimaliniuose kanalėliuose ir stambiosiose Heinco kilpos šakose magnio reabsorbciją daugiausia lemia koncentracijos gradientai ir membranos potencialas. Klaudinas 16 ir klaudinas 19 sudaro magnio kanalus storosiose Heinco kilpos šakose, o klaudinas 10b padeda suformuoti teigiamą vidinę įtampą epitelio ląstelėse, skatindamas magnio jonų reabsorbciją. Distaliniuose kanalėliuose magnis smulkiai reguliuoja tarpląstelinę reabsorbciją (5 %–10 %) per TRPM6 ir TRPM7 ląstelės viršūnėje, taip nustatydamas galutinį magnio išsiskyrimą su šlapimu.
Magnis yra svarbi kaulų sudedamoji dalis, o 60 % žmogaus organizme esančio magnio yra kaupiama kauluose. Kauluose esantis mainomasis magnis suteikia dinaminių rezervų fiziologinei koncentracijai plazmoje palaikyti. Magnis skatina kaulų formavimąsi, veikdamas osteoblastų ir osteoklastų aktyvumą. Padidėjęs magnio suvartojimas gali padidinti kaulų mineralų kiekį, taip sumažinant lūžių ir osteoporozės riziką senėjimo metu. Magnis atlieka dvejopą vaidmenį kaulų atstatyme. Ūminės uždegimo fazės metu magnis gali skatinti TRPM7 ekspresiją makrofaguose, magnio priklausomų citokinų gamybą ir skatinti imuninę kaulų formavimosi mikroaplinką. Vėlyvajame kaulų gijimo remodeliavimo etape magnis gali paveikti osteogenezę ir slopinti hidroksiapatitų nusėdimą. TRPM7 ir magnis taip pat dalyvauja kraujagyslių kalcifikacijos procese, veikdami kraujagyslių lygiųjų raumenų ląstelių perėjimą į osteogeninį fenotipą.

Normali magnio koncentracija suaugusiųjų serume yra 1,7–2,4 mg/dl (0,7–1,0 mmol/l). Hipomagnezemija reiškia magnio koncentraciją serume, mažesnę nei 1,7 mg/dl. Dauguma pacientų, kuriems pasireiškia ribinė hipomagnezemija, nejaučia jokių akivaizdžių simptomų. Dėl galimo ilgalaikio magnio trūkumo pacientams, kurių magnio kiekis serume yra didesnis nei 1,5 mg/dl (0,6 mmol/l), kai kurie siūlo padidinti apatinę hipomagnezemijos ribą. Tačiau šis lygis vis dar kelia diskusijų ir reikalauja tolesnio klinikinio patvirtinimo. Hipomagnezemija serga 3–10 % bendros populiacijos, o 2 tipo diabetu sergančių pacientų (10–30 %) ir hospitalizuotų pacientų (10–60 %) sergamumas yra didesnis, ypač intensyviosios terapijos skyriaus (ITS) pacientams, kurių sergamumas viršija 65 %. Daugybiniai kohortos tyrimai parodė, kad hipomagnezemija yra susijusi su padidėjusia mirtingumo dėl visų priežasčių ir su širdies ir kraujagyslių ligomis susijusio mirtingumo rizika.

Klinikiniai hipomagnezemijos požymiai yra nespecifiniai simptomai, tokie kaip mieguistumas, raumenų spazmai ar raumenų silpnumas, kurį sukelia nepakankamas maisto vartojimas, padidėjęs magnio netekimas per virškinimo traktą, sumažėjusi inkstų reabsorbcija arba magnio persiskirstymas iš išorės į ląstelių vidų (3B pav.). Hipomagnezemija paprastai pasireiškia kartu su kitais elektrolitų sutrikimais, įskaitant hipokalcemiją, hipokalemiją ir metabolinę alkalozę. Todėl hipomagnezemija gali būti nepastebėta, ypač daugumoje klinikinių situacijų, kai magnio kiekis kraujyje nėra reguliariai matuojamas. Tik esant sunkiai hipomagnezemijai (magnio kiekis serume <1,2 mg/dl [0,5 mmol/l]), išryškėja tokie simptomai kaip nenormalus neuromuskulinis dirglumas (riešo ir čiurnos spazmai, epilepsija ir drebulys), širdies ir kraujagyslių sistemos sutrikimai (aritmijos ir vazokonstrikcija) bei medžiagų apykaitos sutrikimai (atsparumas insulinui ir kremzlių kalcifikacija). Hipomagnezemija yra susijusi su padidėjusia hospitalizacijų ir mirtingumo rodikliais, ypač kai ją lydi hipokalemija, o tai pabrėžia klinikinę magnio svarbą.
Magnio kiekis kraujyje sudaro mažiau nei 1 %, todėl magnio kiekis kraujyje negali patikimai atspindėti bendro magnio kiekio audiniuose. Tyrimai parodė, kad net jei magnio koncentracija serume yra normali, ląstelės viduje esantis magnio kiekis gali būti sumažėjęs. Todėl vertinant tik magnio kiekį kraujyje, neatsižvelgiant į magnio suvartojimą su maistu ir jo netekimą su šlapimu, galima nepakankamai įvertinti klinikinį magnio trūkumą.

Pacientams, sergantiems hipomagnezemija, dažnai pasireiškia hipokalemija. Užsispyrusi hipokalemija paprastai siejama su magnio trūkumu ir ją galima veiksmingai koreguoti tik tada, kai magnio kiekis normalizuojasi. Magnio trūkumas gali skatinti kalio išsiskyrimą iš surinkimo latakų, o tai dar labiau padidina kalio netekimą. Sumažėjęs magnio kiekis ląstelėse slopina Na+-K+- ATPazės aktyvumą ir padidina ekstrarenalinių kalio kanalų (ROMK) atsidarymą, todėl inkstai netenka daugiau kalio. Magnio ir kalio sąveika taip pat apima natrio chlorido kotransporterio (NCC) aktyvavimą, tokiu būdu skatinant natrio reabsorbciją. Magnio trūkumas sumažina NCC gausą per E3 ubikvitino baltymo ligazę, vadinamą NEDD4-2, kuri slopina neuronų pirmtakų ląstelių vystymąsi ir neleidžia NCC aktyvuotis dėl hipokalemijos. Nuolatinis NCC reguliacijos slopinimas gali sustiprinti distalinį Na+ pernašą hipomagnezemijos atveju, dėl to padidėja kalio išsiskyrimas su šlapimu ir atsiranda hipokalemija.

Hipokalcemija taip pat dažna pacientams, sergantiems hipomagnezemija. Magnio trūkumas gali slopinti parathormono (PTH) išsiskyrimą ir sumažinti inkstų jautrumą PTH. PTH kiekio sumažinimas gali sumažinti kalcio reabsorbciją inkstuose, padidinti kalcio išsiskyrimą su šlapimu ir galiausiai sukelti hipokalcemiją. Dėl hipomagnezemijos sukeltos hipokalcemijos hipoparatiroidizmą dažnai sunku koreguoti, nebent magnio kiekis kraujyje normalizuojasi.

Klinikinėje praktikoje standartinis magnio kiekio nustatymo metodas yra bendrojo magnio kiekio serume matavimas. Juo galima greitai įvertinti trumpalaikius magnio kiekio pokyčius, tačiau gali būti nepakankamai įvertintas bendras magnio kiekis organizme. Endogeniniai veiksniai (pvz., hipoalbuminemija) ir egzogeniniai veiksniai (pvz., mėginio hemolizė ir antikoaguliantai, pvz., EDTA) gali turėti įtakos magnio matavimo vertei, todėl į šiuos veiksnius reikia atsižvelgti interpretuojant kraujo tyrimų rezultatus. Taip pat galima išmatuoti jonizuoto magnio kiekį serume, tačiau jo klinikinis pritaikomumas dar nėra aiškus.
Diagnozuojant hipomagnezemiją, priežastį paprastai galima nustatyti remiantis paciento ligos istorija. Tačiau jei nėra aiškios pagrindinės priežasties, reikia naudoti specialius diagnostinius metodus, siekiant atskirti, ar magnio netekimą sukelia inkstai, ar virškinimo traktas, pavyzdžiui, 24 valandų magnio išsiskyrimo tyrimą, magnio išsiskyrimo frakcijos nustatymą ir magnio apkrovos testą.

Magnio papildai yra hipomagnezemijos gydymo pagrindas. Tačiau šiuo metu nėra aiškių hipomagnezemijos gydymo gairių; Todėl gydymo metodas daugiausia priklauso nuo klinikinių simptomų sunkumo. Lengvą hipomagnezemiją galima gydyti geriamaisiais papildais. Rinkoje yra daug magnio preparatų, kurių kiekvienas pasižymi skirtingu absorbcijos greičiu. Organinės druskos (pvz., magnio citratas, magnio aspartatas, magnio glicinas, magnio gliukonatas ir magnio laktatas) žmogaus organizme pasisavina lengviau nei neorganinės druskos (pvz., magnio chloridas, magnio karbonatas ir magnio oksidas). Dažnas geriamųjų magnio papildų šalutinis poveikis yra viduriavimas, todėl sunku vartoti geriamuosius magnio papildus.
Atspariais gydymui atvejais gali prireikti adjuvantinio gydymo vaistais. Pacientams, kurių inkstų funkcija normali, epitelio natrio kanalų slopinimas aminofenidatu arba triaminofenidatu gali padidinti magnio kiekį serume. Kitos galimos strategijos apima SGLT2 inhibitorių vartojimą magnio kiekiui serume padidinti, ypač pacientams, sergantiems diabetu. Šių poveikių mechanizmai dar nėra aiškūs, tačiau jie gali būti susiję su glomerulų filtracijos greičio sumažėjimu ir inkstų kanalėlių reabsorbcijos padidėjimu. Pacientams, sergantiems hipomagnezemija, kuriems geriamieji magnio papildai yra neveiksmingi, pavyzdžiui, sergantiems trumpos žarnos sindromu, rankų ir kojų traukuliais ar epilepsija, taip pat pacientams, kuriems yra hemodinaminis nestabilumas, kurį sukelia aritmija, hipokalemija ir hipokalcemija, reikia skirti intraveninį gydymą. PPI sukeltą hipomagnezemiją galima pagerinti peroraliniu inulino vartojimu, o jos mechanizmas gali būti susijęs su žarnyno mikrobiotos pokyčiais.

Magnis yra svarbus, tačiau klinikinėje diagnostikoje ir gydyme dažnai nepastebimas elektrolitas. Jis retai tiriamas kaip įprastas elektrolitas. Hipomagnezemija paprastai neturi simptomų. Nors tikslus magnio pusiausvyros organizme reguliavimo mechanizmas dar nėra aiškus, padaryta pažanga tiriant mechanizmą, kuriuo inkstai apdoroja magnį. Daugelis vaistų gali sukelti hipomagnezemiją. Hipomagnezemija dažna tarp hospitalizuotų pacientų ir yra ilgalaikio buvimo intensyviosios terapijos skyriuje rizikos veiksnys. Hipomagnezemiją reikėtų koreguoti organinių druskos preparatų pavidalu. Nors dar yra daug paslapčių, kurias reikia išspręsti dėl magnio vaidmens sveikatai ir ligoms, šioje srityje padaryta didelė pažanga, ir klinikiniai gydytojai turėtų daugiau dėmesio skirti magnio svarbai klinikinėje medicinoje.