nyheder

Natrium-, kalium-, calcium-, bikarbonat- og væskebalancen i blodet er grundlaget for at opretholde fysiologiske funktioner i kroppen. Der har manglet forskning i magnesiumionforstyrrelser. Allerede i 1980'erne var magnesium kendt som den "glemte elektrolyt". Med opdagelsen af ​​magnesiumspecifikke kanaler og transportører, samt forståelsen af ​​fysiologisk og hormonel regulering af magnesiumhomeostase, uddybes folks forståelse af magnesiums rolle i klinisk medicin konstant.

Magnesium er afgørende for cellefunktion og sundhed. Magnesium findes typisk i form af Mg2+ og er til stede i alle celler i alle organismer, fra planter til højere pattedyr. Magnesium er et essentielt element for sundhed og liv, da det er en vigtig kofaktor for cellulær energikilde ATP. Magnesium deltager primært i de vigtigste fysiologiske processer i celler ved at binde sig til nukleotider og regulere enzymaktivitet. Alle ATPase-reaktioner kræver Mg2+-ATP, herunder reaktioner relateret til RNA- og DNA-funktioner. Magnesium er en kofaktor for hundredvis af enzymatiske reaktioner i celler. Derudover regulerer magnesium også glukose-, lipid- og proteinmetabolisme. Magnesium er involveret i regulering af neuromuskulær funktion, regulering af hjerterytme, vaskulær tonus, hormonsekretion og frigivelse af N-methyl-D-aspartat (NMDA) i centralnervesystemet. Magnesium er den anden budbringer involveret i intracellulær signalering og en regulator af døgnrytmegener, der styrer døgnrytmen i biologiske systemer.

Der er cirka 25 g magnesium i menneskekroppen, primært lagret i knogler og blødt væv. Magnesium er en vigtig intracellulær ion og den næststørste intracellulære kation efter kalium. I celler binder 90% til 95% af magnesium sig til ligander såsom ATP, ADP, citrat, proteiner og nukleinsyrer, mens kun 1% til 5% af intracellulært magnesium findes i fri form. Den intracellulære frie magnesiumkoncentration er 1,2-2,9 mg/dl (0,5-1,2 mmol/L), hvilket svarer til den ekstracellulære koncentration. I plasma binder 30% af cirkulerende magnesium sig til proteiner, primært gennem frie fedtsyrer. Patienter med langvarige høje niveauer af frie fedtsyrer har typisk lavere magnesiumkoncentrationer i blodet, som er omvendt proportionale med risikoen for hjerte-kar-sygdomme og metaboliske sygdomme. Ændringer i frie fedtsyrer, såvel som niveauer af EGF, insulin og aldosteron, kan påvirke magnesiumniveauerne i blodet.

Der er tre primære organer, der regulerer magnesium: tarmen (som regulerer magnesiumabsorptionen fra kosten), knoglerne (som lagrer magnesium i form af hydroxyapatit) og nyrerne (som regulerer magnesiumudskillelsen i urinen). Disse systemer er integrerede og stærkt koordinerede og danner tilsammen tarmknogle-nyreaksen, som er ansvarlig for absorption, udveksling og udskillelse af magnesium. Ubalance i magnesiummetabolismen kan føre til patologiske og fysiologiske udfald.

Fødevarer med højt magnesiumindhold omfatter korn, bønner, nødder og grønne grøntsager (magnesium er kernekomponenten i klorofyl). Cirka 30% til 40% af magnesiumindtaget absorberes af tarmen. Det meste absorption sker i tyndtarmen gennem intercellulær transport, en passiv proces, der involverer tætte forbindelser mellem celler. Tyktarmen kan fint regulere magnesiumabsorptionen gennem transcellulær TRPM6 og TRPM7. Inaktivering af det intestinale TRPM7-gen kan føre til alvorlige mangler i magnesium, zink og calcium, hvilket er skadeligt for tidlig vækst og overlevelse efter fødslen. Magnesiumabsorption påvirkes af forskellige faktorer, herunder magnesiumindtag, tarmens pH-værdi, hormoner (såsom østrogen, insulin, EGF, FGF23 og parathyroidhormon [PTH]) og tarmmikrobiota.
I nyrerne reabsorberer nyretubuli magnesium gennem både ekstracellulære og intracellulære veje. I modsætning til de fleste ioner, såsom natrium og calcium, reabsorberes kun en lille mængde (20%) magnesium i de proximale tubuli, mens størstedelen (70%) af magnesium reabsorberes i Heinz-løkken. I de proximale tubuli og de grove grene af Heinz-løkken er magnesiumreabsorptionen primært drevet af koncentrationsgradienter og membranpotentiale. Claudin 16 og Claudin 19 danner magnesiumkanaler i de tykke grene af Heinz-løkken, mens Claudin 10b hjælper med at danne en positiv intraluminal spænding på tværs af epitelceller, hvilket driver magnesiumionreabsorptionen. I de distale tubuli regulerer magnesium fint intracellulær reabsorption (5%~10%) gennem TRPM6 og TRPM7 ved cellespidsen, hvorved den endelige magnesiumudskillelse i urinen bestemmes.
Magnesium er en vigtig bestanddel af knogler, og 60% af magnesium i menneskekroppen lagres i knoglerne. Det udskiftelige magnesium i knoglerne giver dynamiske reserver til opretholdelse af fysiologiske plasmakoncentrationer. Magnesium fremmer knogledannelse ved at påvirke aktiviteten af ​​osteoblaster og osteoklaster. Øget magnesiumindtag kan øge knoglemineralindholdet og derved reducere risikoen for brud og osteoporose under aldring. Magnesium har en dobbelt rolle i knoglereparation. I den akutte fase af inflammation kan magnesium fremme ekspressionen af ​​TRPM7 i makrofager, produktionen af ​​magnesiumafhængige cytokiner og fremme immunmikromiljøet for knogledannelse. I den sene remodelleringsfase af knogleheling kan magnesium påvirke osteogenese og hæmme hydroxyapatitudfældning. TRPM7 og magnesium deltager også i processen med vaskulær forkalkning ved at påvirke overgangen af ​​vaskulære glatte muskelceller til osteogen fænotype.

Den normale serummagnesiumkoncentration hos voksne er 1,7~2,4 mg/dl (0,7~1,0 mmol/L). Hypomagnesæmi refererer til en serummagnesiumkoncentration under 1,7 mg/dl. De fleste patienter med borderline hypomagnesæmi har ingen tydelige symptomer. På grund af muligheden for langvarig potentiel magnesiummangel hos patienter med serummagnesiumniveauer over 1,5 mg/dl (0,6 mmol/L), foreslår nogle at hæve den nedre tærskel for hypomagnesæmi. Dette niveau er dog stadig kontroversielt og kræver yderligere klinisk validering. 3%~10% af den generelle befolkning har hypomagnesæmi, mens incidensraten for type 2-diabetespatienter (10%~30%) og indlagte patienter (10%~60%) er højere, især hos patienter på intensiv afdeling (ICU), hvis incidensrate overstiger 65%. Flere kohortestudier har vist, at hypomagnesæmi er forbundet med en øget risiko for total dødelighed og dødelighed relateret til hjerte-kar-sygdomme.

De kliniske manifestationer af hypomagnesæmi omfatter uspecifikke symptomer såsom døsighed, muskelspasmer eller muskelsvaghed forårsaget af utilstrækkeligt kostindtag, øget gastrointestinalt tab, reduceret renal reabsorption eller omfordeling af magnesium fra ydersiden til indersiden af ​​cellerne (Figur 3B). Hypomagnesæmi optræder normalt samtidig med andre elektrolytforstyrrelser, herunder hypokalcæmi, hypokaliæmi og metabolisk alkalose. Derfor kan hypomagnesæmi overses, især i de fleste kliniske sammenhænge, ​​hvor magnesiumniveauer i blodet ikke rutinemæssigt måles. Kun ved svær hypomagnesæmi (serummagnesium <1,2 mg/dl [0,5 mmol/l]) bliver symptomer såsom unormal neuromuskulær excitabilitet (håndleds-ankelspasmer, epilepsi og tremor), kardiovaskulære abnormiteter (arytmier og vasokonstriktion) og metaboliske forstyrrelser (insulinresistens og bruskforkalkning) tydelige. Hypomagnesæmi er forbundet med øgede hospitalsindlæggelser og dødelighed, især når det ledsages af hypokaliæmi, hvilket understreger den kliniske betydning af magnesium.
Magnesiumindholdet i blodet udgør mindre end 1%, så blodets magnesiumindhold kan ikke pålideligt afspejle det samlede magnesiumindhold i vævet. Forskning har vist, at selvom serummagnesiumkoncentrationen er normal, kan det intracellulære magnesiumindhold være nedsat. Derfor kan det at betragte kun magnesiumindholdet i blodet uden at tage højde for magnesiumindtag fra kosten og urintab undervurdere den kliniske magnesiummangel.

Patienter med hypomagnesiæmi oplever ofte hypokaliæmi. Stædig hypokaliæmi er normalt forbundet med magnesiummangel, og det kan kun korrigeres effektivt, når magnesiumniveauerne vender tilbage til det normale. Magnesiummangel kan fremme kaliumsekretion fra samlekanalerne, hvilket yderligere forværrer kaliumtabet. Et fald i intracellulære magnesiumniveauer hæmmer Na+-K+-ATPase-aktivitet og øger åbningen af ​​ekstrarenale medullære kaliumkanaler (ROMK), hvilket fører til mere kaliumtab fra nyrerne. Interaktionen mellem magnesium og kalium involverer også aktivering af natriumchlorid-cotransportøren (NCC), hvorved natriumreabsorption fremmes. Magnesiummangel reducerer NCC-forekomsten gennem en E3 ubiquitin-proteinligase kaldet NEDD4-2, som nedregulerer udviklingen af ​​neuronale prekursorceller og forhindrer NCC-aktivering gennem hypokaliæmi. Kontinuerlig nedregulering af NCC kan forbedre distal Na+-transport ved hypomagnesiæmi, hvilket fører til øget kaliumudskillelse i urinen og hypokaliæmi.

Hypokalcæmi er også almindeligt hos patienter med hypomagnesiæmi. Magnesiummangel kan hæmme frigivelsen af ​​parathyroidhormon (PTH) og reducere nyrernes følsomhed over for PTH. Et fald i PTH-niveauer kan reducere renal calciumreabsorption, øge urinudskillelsen af ​​calcium og i sidste ende føre til hypokalcæmi. På grund af hypokalcæmi forårsaget af hypomagnesiæmi er hypoparathyroidisme ofte vanskelig at korrigere, medmindre blodets magnesiumniveau vender tilbage til det normale.

Måling af totalt magnesium i serum er standardmetoden til bestemmelse af magnesiumindhold i klinisk praksis. Den kan hurtigt vurdere kortsigtede ændringer i magnesiumindholdet, men kan undervurdere det totale magnesiumindhold i kroppen. Endogene faktorer (såsom hypoalbuminæmi) og eksogene faktorer (såsom hæmolyse i prøver og antikoagulantia, såsom EDTA) kan påvirke måleværdien af ​​magnesium, og disse faktorer skal tages i betragtning ved fortolkning af blodprøveresultater. Serumioniseret magnesium kan også måles, men dets kliniske anvendelighed er endnu ikke klar.
Ved diagnosticering af hypomagnesæmi kan årsagen normalt bestemmes ud fra patientens sygehistorie. Hvis der dog ikke er nogen klar underliggende årsag, skal der anvendes specifikke diagnostiske metoder til at skelne mellem magnesiumtabet og nyrerne, såsom 24-timers magnesiumudskillelse, magnesiumudskillelsesfraktion og magnesiumbelastningstest.

Magnesiumtilskud er grundlaget for behandling af hypomagnesæmi. Der er dog i øjeblikket ingen klare behandlingsretningslinjer for hypomagnesæmi; derfor afhænger behandlingsmetoden hovedsageligt af sværhedsgraden af ​​de kliniske symptomer. Mild hypomagnesæmi kan behandles med orale tilskud. Der findes mange magnesiumpræparater på markedet, hver med forskellige absorptionshastigheder. Organiske salte (såsom magnesiumcitrat, magnesiumaspartat, magnesiumglycin, magnesiumgluconat og magnesiumlactat) absorberes lettere af den menneskelige krop end uorganiske salte (såsom magnesiumchlorid, magnesiumcarbonat og magnesiumoxid). Den almindelige bivirkning ved orale magnesiumtilskud er diarré, hvilket udgør en udfordring for oral magnesiumtilskud.
I refraktære tilfælde kan adjuverende lægemiddelbehandling være nødvendig. For patienter med normal nyrefunktion kan hæmning af epiteliale natriumkanaler med aminophenidat eller triaminophenidat øge serummagnesiumniveauerne. Andre potentielle strategier inkluderer brugen af ​​SGLT2-hæmmere til at øge serummagnesiumniveauerne, især hos patienter med diabetes. Mekanismerne bag disse effekter er endnu ikke klare, men de kan være relateret til et fald i glomerulær filtrationshastighed og en stigning i renal tubulær reabsorption. For patienter med hypomagnesæmi, som er ineffektive i oral magnesiumtilskudsbehandling, såsom dem med korttarmssyndrom, hånd- og fodanfald eller epilepsi, samt dem med hæmodynamisk ustabilitet forårsaget af arytmi, hypokaliæmi og hypocalcæmi, bør intravenøs behandling anvendes. Hypomagnesæmi forårsaget af PPI kan forbedres ved oral administration af inulin, og dens mekanisme kan være relateret til ændringer i tarmmikrobiotaen.

Magnesium er en vigtig, men ofte overset elektrolyt i klinisk diagnose og behandling. Den testes sjældent som en konventionel elektrolyt. Hypomagnesæmi har normalt ingen symptomer. Selvom den nøjagtige mekanisme til regulering af magnesiumbalancen i kroppen endnu ikke er klar, er der gjort fremskridt i studiet af den mekanisme, hvormed nyrerne bearbejder magnesium. Mange lægemidler kan forårsage hypomagnesæmi. Hypomagnesæmi er almindelig blandt indlagte patienter og en risikofaktor for længerevarende ophold på intensivafdelingen. Hypomagnesæmi bør korrigeres i form af organiske saltpræparater. Selvom der stadig er mange mysterier, der skal løses om magnesiums rolle i sundhed og sygdom, har der været mange fremskridt på dette område, og kliniske læger bør være mere opmærksomme på magnesiums betydning i klinisk medicin.