fréttir

Natríum, kalíum, kalsíum, bíkarbónat og vökvajafnvægi í blóði eru undirstaða þess að viðhalda lífeðlisfræðilegri starfsemi líkamans. Rannsóknir á magnesíumjónatruflunum hafa verið skortir. Strax á níunda áratugnum var magnesíum þekkt sem „gleymda raflausnin“. Með uppgötvun á sértækum magnesíumrásum og flutningspróteinum, sem og skilningi á lífeðlisfræðilegri og hormónastjórnun á magnesíumjafnvægi, er skilningur fólks á hlutverki magnesíums í klínískri læknisfræði stöðugt að dýpka.

Magnesíum er mikilvægt fyrir frumustarfsemi og heilsu. Magnesíum er yfirleitt til staðar í formi Mg2+ og er til staðar í öllum frumum allra lífvera, allt frá plöntum til hærri spendýra. Magnesíum er nauðsynlegt frumefni fyrir heilsu og líf, þar sem það er mikilvægur meðvirkur frumorkugjafi ATP. Magnesíum tekur aðallega þátt í helstu lífeðlisfræðilegum ferlum frumna með því að bindast núkleótíðum og stjórna ensímvirkni. Öll ATPasa viðbrögð krefjast Mg2+-ATP, þar á meðal viðbrögð sem tengjast RNA og DNA virkni. Magnesíum er meðvirkur hundruð ensímviðbragða í frumum. Að auki stjórnar magnesíum einnig glúkósa-, fituefna- og próteinefnaskiptum. Magnesíum tekur þátt í stjórnun taugavöðvastarfsemi, stjórnun hjartsláttar, æðaspennu, hormónseytingu og losun N-metýl-D-aspartats (NMDA) í miðtaugakerfinu. Magnesíum er annar boðberi sem tekur þátt í innanfrumuboðum og stjórnandi dægursveiflugena sem stjórna dægursveiflu líffræðilegra kerfa.

Um það bil 25 g af magnesíum eru í mannslíkamanum, aðallega geymt í beinum og mjúkvefjum. Magnesíum er mikilvæg innanfrumujón og næststærsta innanfrumukatjónin á eftir kalíum. Í frumum bindast 90% til 95% af magnesíum við bindla eins og ATP, ADP, sítrat, prótein og kjarnsýrur, en aðeins 1% til 5% af innanfrumumagnesíum er til í frjálsu formi. Innanfrumuþéttni frjálss magnesíums er 1,2-2,9 mg/dl (0,5-1,2 mmól/L), sem er svipað og utanfrumuþéttni. Í plasma bindast 30% af magnesíum í blóðrás próteinum aðallega í gegnum frjálsar fitusýrur. Sjúklingar með langtíma hátt magn af frjálsum fitusýrum hafa yfirleitt lægri magnesíumþéttni í blóði, sem er í öfugu hlutfalli við hættuna á hjarta- og æðasjúkdómum og efnaskiptasjúkdómum. Breytingar á frjálsum fitusýrum, sem og magni EGF, insúlíns og aldósteróns, geta haft áhrif á magnesíumþéttni í blóði.

Þrjú meginlíffæri stjórna magnesíums: þarmarnir (sem stjórna upptöku magnesíums úr fæðu), beinin (sem geyma magnesíum í formi hýdroxýapatíts) og nýrun (sem stjórna útskilnaði magnesíums í þvagi). Þessi kerfi eru samþætt og mjög samhæfð og mynda saman nýrnaásinn í þörmum, sem ber ábyrgð á upptöku, skiptast á og útskilnaði magnesíums. Ójafnvægi í magnesíumefnaskiptum getur leitt til sjúklegra og lífeðlisfræðilegra afleiðinga.

Matvæli sem eru rík af magnesíum eru meðal annars korn, baunir, hnetur og grænt grænmeti (magnesíum er kjarninn í blaðgrænu). Um það bil 30% til 40% af magnesíuminntöku úr fæðunni frásogast í þörmum. Mest af frásogi á sér stað í smáþörmum í gegnum millifrumuflutning, sem er óvirkt ferli sem felur í sér þrönga tengistrengi milli frumna. Ristilþarmurinn getur stjórnað frásogi magnesíums nákvæmlega í gegnum TRPM6 og TRPM7 milli frumna. Óvirkjun TRPM7 gensins í þörmum getur leitt til alvarlegs skorts á magnesíum, sinki og kalsíum, sem er skaðlegt fyrir snemma vöxt og lifun eftir fæðingu. Frásog magnesíums er undir áhrifum ýmissa þátta, þar á meðal magnesíuminntöku, pH gildi í þörmum, hormóna (eins og estrógen, insúlín, EGF, FGF23 og kalkkirtilshormón [PTH]) og þarmaflóru.
Í nýrum endurupptaka nýrnapíplar magnesíum bæði í gegnum utanfrumu- og innanfrumuleiðir. Ólíkt flestum jónum eins og natríum og kalsíum, endurupptakast aðeins lítið magn (20%) af magnesíum í efri píplum, en meirihluti (70%) af magnesíum endurupptakast í Heinz-lykkjunni. Í efri píplum og grófum greinum Heinz-lykkjunnar er endurupptaka magnesíums aðallega knúin áfram af styrkhalla og himnuspennu. Claudin 16 og Claudin 19 mynda magnesíumrásir í þykkum greinum Heinz-lykkjunnar, en Claudin 10b hjálpar til við að mynda jákvæða spennu innanfrumu yfir þekjufrumur, sem knýr endurupptöku magnesíumjóna. Í efri píplum stjórnar magnesíum fínt endurupptöku innan frumna (5%~10%) í gegnum TRPM6 og TRPM7 við frumuoddinn og ákvarðar þannig lokaútskilnað magnesíums í þvagi.
Magnesíum er mikilvægur þáttur beina og 60% af magnesíum í mannslíkamanum er geymt í beinum. Skiptanlegt magnesíum í beinum veitir kraftmikla forða til að viðhalda lífeðlisfræðilegri styrk í plasma. Magnesíum stuðlar að beinmyndun með því að hafa áhrif á virkni beinmyndunarfrumna og beinætu. Aukin magnesíumneysla getur aukið steinefnainnihald beina og þar með dregið úr hættu á beinbrotum og beinþynningu við öldrun. Magnesíum gegnir tvöföldu hlutverki í viðgerð beina. Á bráðafasa bólgu getur magnesíum stuðlað að tjáningu TRPM7 í átfrumum, framleiðslu magnesíumháðra frumuboða og stuðlað að ónæmisörverumhverfi beinmyndunar. Á síðari hluta endurgerðarstigs beinheilunar getur magnesíum haft áhrif á beinmyndun og hamlað útfellingu hýdroxýapatíts. TRPM7 og magnesíum taka einnig þátt í ferlinu við kalkmyndun æða með því að hafa áhrif á umbreytingu sléttra vöðvafrumna í æðum í beinmyndandi svipgerð.

Eðlileg sermisþéttni magnesíums hjá fullorðnum er 1,7~2,4 mg/dl (0,7~1,0 mmól/L). Blóðmagnesíumlækkun vísar til magnesíumþéttni í sermi undir 1,7 mg/dl. Flestir sjúklingar með jaðarmagnesíumlækkun hafa engin augljós einkenni. Vegna möguleika á langtíma magnesíumskorti hjá sjúklingum með magnesíumgildi í sermi hærra en 1,5 mg/dl (0,6 mmól/L), benda sumir á að hækka neðri þröskuldinn fyrir blóðmagnesíumlækkun. Hins vegar er þetta gildi enn umdeilt og þarfnast frekari klínískrar staðfestingar. 3%~10% almennings eru með blóðmagnesíumlækkun, en tíðni sjúklinga með sykursýki af tegund 2 (10%~30%) og sjúklinga á sjúkrahúsi (10%~60%) er hærri, sérstaklega hjá sjúklingum á gjörgæsludeild, þar sem tíðni þeirra er yfir 65%. Margar hóprannsóknir hafa sýnt að blóðmagnesíumlækkun tengist aukinni hættu á dánartíðni af öllum orsökum og dánartíðni tengdum hjarta- og æðasjúkdómum.

Klínísk einkenni blóðmagnesíumlækkunar eru meðal annars óljós einkenni eins og syfja, vöðvakrampar eða vöðvaslappleiki af völdum ófullnægjandi fæðuinntöku, aukins meltingarfærataps, minnkaðrar endurupptöku nýrna eða endurdreifingar magnesíums utan frá frumum til innri þátta (Mynd 3B). Blóðmagnesíumlækkun er venjulega til staðar samhliða öðrum rafsöltruflunum, þar á meðal blóðkalsíumlækkun, kalíumlækkun og efnaskiptaalkalósu. Því getur blóðmagnesíumlækkun verið gleymd, sérstaklega í flestum klínískum aðstæðum þar sem magnesíumgildi í blóði eru ekki mæld reglulega. Aðeins við alvarlega blóðmagnesíumlækkun (magnesíum í sermi <1,2 mg/dl [0,5 mmól/l]) verða einkenni eins og óeðlileg taugavöðvaörvun (krampar í úlnliðs- og ökkla, flogaveiki og skjálfti), hjarta- og æðatruflanir (hjartsláttartruflanir og æðasamdráttur) og efnaskiptatruflanir (insúlínviðnám og brjóskkalkun) augljós. Blóðmagnesíumlækkun tengist aukinni sjúkrahúsinnlögnum og dánartíðni, sérstaklega þegar hún fylgir blóðkalíumlækkun, sem undirstrikar klíníska þýðingu magnesíums.
Magnesíuminnihald í blóði er minna en 1%, þannig að magnesíuminnihald í blóði getur ekki endurspeglað áreiðanlega heildarmagnesíuminnihald vefjanna. Rannsóknir hafa sýnt að jafnvel þótt magnesíumþéttni í sermi sé eðlileg, getur innanfrumumagnesíuminnihald verið lágt. Þess vegna getur það að taka aðeins tillit til magnesíuminnihalds í blóði án þess að taka tillit til magnesíumneyslu úr fæðu og þvagláts vanmetið klínískan magnesíumskort.

Sjúklingar með blóðmagnesíumlækkun fá oft blóðkalíumlækkun. Þrjósk blóðkalíumlækkun tengist venjulega magnesíumskorti og hana er aðeins hægt að leiðrétta á áhrifaríkan hátt eftir að magnesíumgildi eru komin í eðlilegt horf. Magnesíumskortur getur stuðlað að kalíumseytingu úr safngöngum, sem eykur enn frekar kalíumtap. Lækkun á innanfrumu magnesíumgildum hamlar virkni Na+-K+-ATpasa og eykur opnun utanfrumu kalíumganga í nýrum (ROMK), sem leiðir til meira kalíumtaps frá nýrum. Samspil magnesíums og kalíums felur einnig í sér að virkja natríumklóríð flutningspróteinið (NCC) og stuðlar þannig að endurupptöku natríums. Magnesíumskortur dregur úr magni NCC í gegnum E3 úbíkvítín prótein lígasa sem kallast NEDD4-2, sem dregur úr þroska taugafrumuforvera og kemur í veg fyrir virkjun NCC í gegnum blóðkalíumlækkun. Stöðug niðurstýring á NCC getur aukið flutning Na+ að utan við blóðmagnesíumlækkun, sem leiðir til aukinnar útskilnaðar kalíums í þvagi og blóðkalíumlækkunar.

Blóðkalsíumlækkun er einnig algeng hjá sjúklingum með blóðmagnesíumlækkun. Magnesíumskortur getur hamlað losun skjaldkirtilshormóns (PTH) og dregið úr næmi nýrna fyrir PTH. Lækkun á PTH gildum getur dregið úr endurupptöku kalsíums í nýrum, aukið útskilnað kalsíums í þvagi og að lokum leitt til blóðkalsíumlækkunar. Vegna blóðkalsíumlækkunar af völdum blóðmagnesíumlækkunar er oft erfitt að leiðrétta skjaldkirtilsskort nema magnesíumgildi í blóði fari aftur í eðlilegt horf.

Mæling á heildarmagnesíum í sermi er staðlað aðferð til að ákvarða magnesíuminnihald í klínískri starfsemi. Hún getur fljótt metið skammtímabreytingar á magnesíuminnihaldi, en getur vanmetið heildarmagnesíuminnihald líkamans. Innri þættir (eins og blóðalbúmínskortur) og utanaðkomandi þættir (eins og blóðrauðalýsa úr sýnum og segavarnarlyf, eins og EDTA) geta haft áhrif á mæligildi magnesíums og þarf að hafa þessa þætti í huga við túlkun á niðurstöðum blóðprufa. Einnig er hægt að mæla jónað magnesíum í sermi, en klínísk notagildi þess er ekki enn ljóst.
Þegar blóðmagnesíumlækkun er greind er yfirleitt hægt að ákvarða orsökina út frá sjúkrasögu sjúklingsins. Hins vegar, ef engin skýr undirliggjandi orsök er til staðar, þarf að nota sérstakar greiningaraðferðir til að greina á milli þess hvort magnesíumtap stafar af nýrum eða meltingarvegi, svo sem 24 klukkustunda magnesíumútskilnaði, magnesíumútskilnaðarhlutfalli og magnesíumálagsprófi.

Magnesíumuppbót er grunnurinn að meðferð við blóðmagnesíumlækkun. Hins vegar eru engar skýrar leiðbeiningar um meðferð við blóðmagnesíumlækkun; því fer meðferðaraðferðin aðallega eftir alvarleika klínískra einkenna. Væga blóðmagnesíumlækkun er hægt að meðhöndla með fæðubótarefnum til inntöku. Það eru margar magnesíumblöndur á markaðnum, hver með mismunandi frásogshraða. Lífræn sölt (eins og magnesíumsítrat, magnesíumaspartat, magnesíumglýsín, magnesíumglúkonat og magnesíumlaktat) frásogast auðveldlega af mannslíkamanum en ólífræn sölt (eins og magnesíumklóríð, magnesíumkarbónat og magnesíumoxíð). Algeng aukaverkun magnesíumuppbótar til inntöku er niðurgangur, sem er áskorun fyrir magnesíumuppbót til inntöku.
Í þrálátum tilfellum getur verið nauðsynlegt að meðhöndla sjúklinga með viðbótarlyfjum. Fyrir sjúklinga með eðlilega nýrnastarfsemi getur hömlun á natríumgöngum í þekjuvef með amínófenidati eða tríamínófenidati aukið magnesíumgildi í sermi. Aðrar mögulegar aðferðir eru meðal annars notkun SGLT2-hemla til að auka magnesíumgildi í sermi, sérstaklega hjá sjúklingum með sykursýki. Ekki er enn ljóst hvers vegna þessi áhrif koma upp, en þau geta tengst minnkun á gaukulsíunarhraða og aukinni endurfrásogi í nýrnapíplum. Fyrir sjúklinga með blóðmagnesíumlækkun sem ekki hafa áhrif á magnesíumuppbótarmeðferð til inntöku, svo sem þá sem eru með stuttþarmaheilkenni, flog í höndum og fótum eða flogaveiki, sem og þá sem eru með blóðaflfræðilegt óstöðugleika af völdum hjartsláttartruflana, kalíumskorts og kalsíumskorts, ætti að gefa lyf í bláæð. Blóðmagnesíumlækkun af völdum prótónpumpuhemja er hægt að bæta með inntöku inúlíns og verkunarháttur þess getur tengst breytingum á þarmaflórunni.

Magnesíum er mikilvægur en oft vanmetinn raflausn í klínískri greiningu og meðferð. Hann er sjaldan prófaður sem hefðbundinn raflausn. Blóðmagnesíumlækkun hefur yfirleitt engin einkenni. Þó að nákvæmur verkunarháttur á því hvernig magnesíumjafnvægi í líkamanum stjórnar sé ekki enn ljós, hefur orðið framfarir í rannsóknum á því hvernig nýrun vinna úr magnesíum. Mörg lyf geta valdið blóðmagnesíumlækkun. Blóðmagnesíumlækkun er algeng hjá sjúklingum á sjúkrahúsi og áhættuþáttur fyrir langvarandi gjörgæslulegu. Blóðmagnesíumlækkun ætti að leiðrétta með lífrænum saltblöndum. Þó að enn séu margar ráðgátur óleystar um hlutverk magnesíums í heilsu og sjúkdómum, hafa orðið miklar framfarir á þessu sviði og klínískir læknar ættu að veita mikilvægi magnesíums í klínískri læknisfræði meiri athygli.