berita

Natrium, kalium, kalsium, bikarbonat, dan keseimbangan cecair dalam darah adalah asas untuk mengekalkan fungsi fisiologi dalam badan. Terdapat kekurangan penyelidikan mengenai gangguan ion magnesium. Seawal 1980-an, magnesium dikenali sebagai "elektrolit terlupa". Dengan penemuan saluran dan pengangkut khusus magnesium, serta pemahaman peraturan fisiologi dan hormon homeostasis magnesium, pemahaman orang ramai tentang peranan magnesium dalam perubatan klinikal sentiasa mendalam.

Magnesium adalah penting untuk fungsi dan kesihatan selular. Magnesium biasanya wujud dalam bentuk Mg2+, dan terdapat dalam semua sel semua organisma, dari tumbuhan hingga mamalia yang lebih tinggi. Magnesium adalah elemen penting untuk kesihatan dan kehidupan, kerana ia merupakan kofaktor penting bagi sumber tenaga selular ATP. Magnesium terutamanya mengambil bahagian dalam proses fisiologi utama sel dengan mengikat nukleotida dan mengawal aktiviti enzim. Semua tindak balas ATPase memerlukan Mg2+- ATP, termasuk tindak balas yang berkaitan dengan fungsi RNA dan DNA. Magnesium ialah kofaktor ratusan tindak balas enzim dalam sel. Selain itu, magnesium juga mengawal metabolisme glukosa, lipid, dan protein. Magnesium terlibat dalam mengawal fungsi neuromuskular, mengawal irama jantung, nada vaskular, rembesan hormon, dan pembebasan N-metil-D-aspartat (NMDA) dalam sistem saraf pusat. Magnesium ialah utusan kedua yang terlibat dalam isyarat intraselular dan pengawal selia gen irama sirkadian yang mengawal irama sirkadian sistem biologi.

Terdapat kira-kira 25 g magnesium dalam tubuh manusia, terutamanya disimpan dalam tulang dan tisu lembut. Magnesium ialah ion intrasel yang penting dan kation intrasel kedua terbesar selepas kalium. Dalam sel, 90% hingga 95% magnesium mengikat ligan seperti ATP, ADP, sitrat, protein, dan asid nukleik, manakala hanya 1% hingga 5% magnesium intrasel yang wujud dalam bentuk bebas. Kepekatan magnesium bebas intraselular ialah 1.2-2.9 mg/dl (0.5-1.2 mmol/L), yang serupa dengan kepekatan ekstrasel. Dalam plasma, 30% daripada magnesium yang beredar mengikat protein terutamanya melalui asid lemak bebas. Pesakit dengan tahap asid lemak bebas yang tinggi dalam jangka panjang biasanya mempunyai kepekatan magnesium darah yang lebih rendah, yang berkadar songsang dengan risiko penyakit kardiovaskular dan metabolik. Perubahan dalam asid lemak bebas, serta tahap EGF, insulin, dan aldosteron, boleh menjejaskan tahap magnesium darah.

Terdapat tiga organ pengawalseliaan utama magnesium: usus (mengawal penyerapan magnesium diet), tulang (menyimpan magnesium dalam bentuk hidroksiapatit), dan buah pinggang (mengawal perkumuhan magnesium dalam air kencing). Sistem ini disepadukan dan sangat diselaraskan, bersama-sama membentuk paksi ginjal tulang usus, bertanggungjawab untuk penyerapan, pertukaran, dan perkumuhan magnesium. Ketidakseimbangan metabolisme magnesium boleh membawa kepada hasil patologi dan fisiologi

Makanan yang kaya dengan magnesium termasuk bijirin, kekacang, kacang, dan sayur-sayuran hijau (magnesium ialah komponen teras klorofil). Kira-kira 30% hingga 40% daripada pengambilan magnesium diet diserap oleh usus. Kebanyakan penyerapan berlaku dalam usus kecil melalui pengangkutan antara sel, proses pasif yang melibatkan persimpangan ketat antara sel. Usus besar boleh mengawal penyerapan magnesium dengan halus melalui TRPM6 dan TRPM7 transselular. Penyahaktifan gen TRPM7 usus boleh menyebabkan kekurangan magnesium, zink, dan kalsium yang teruk, yang memudaratkan pertumbuhan awal dan kelangsungan hidup selepas kelahiran. Penyerapan magnesium dipengaruhi oleh pelbagai faktor, termasuk pengambilan magnesium, nilai pH usus, hormon (seperti estrogen, insulin, EGF, FGF23, dan hormon paratiroid [PTH]), dan mikrobiota usus.
Dalam buah pinggang, tubul renal menyerap semula magnesium melalui kedua-dua laluan ekstrasel dan intrasel. Tidak seperti kebanyakan ion seperti natrium dan kalsium, hanya sejumlah kecil (20%) magnesium diserap semula dalam tubul proksimal, manakala majoriti (70%) magnesium diserap semula dalam gelung Heinz. Dalam tubul proksimal dan cawangan kasar gelung Heinz, penyerapan semula magnesium terutamanya didorong oleh kecerunan kepekatan dan potensi membran. Claudin 16 dan Claudin 19 membentuk saluran magnesium dalam cawangan tebal gelung Heinz, manakala Claudin 10b membantu membentuk voltan intraluminal positif merentas sel epitelium, memacu penyerapan semula ion magnesium. Dalam tubul distal, magnesium mengawal penyerapan semula intraselular dengan halus (5%~10%) melalui TRPM6 dan TRPM7 di hujung sel, dengan itu menentukan perkumuhan magnesium urin terakhir.
Magnesium adalah komponen penting tulang, dan 60% magnesium dalam tubuh manusia disimpan di dalam tulang. Magnesium yang boleh ditukar dalam tulang menyediakan rizab dinamik untuk mengekalkan kepekatan fisiologi plasma. Magnesium menggalakkan pembentukan tulang dengan menjejaskan aktiviti osteoblas dan osteoklas. Meningkatkan pengambilan magnesium boleh meningkatkan kandungan mineral tulang, seterusnya mengurangkan risiko patah tulang dan osteoporosis semasa penuaan. Magnesium mempunyai dua peranan dalam pembaikan tulang. Semasa fasa akut keradangan, magnesium boleh menggalakkan ekspresi TRPM7 dalam makrofaj, pengeluaran sitokin yang bergantung kepada magnesium, dan menggalakkan persekitaran mikro imun pembentukan tulang. Semasa peringkat pembentukan semula lewat penyembuhan tulang, magnesium boleh menjejaskan osteogenesis dan menghalang pemendakan hidroksiapatit. TRPM7 dan magnesium juga mengambil bahagian dalam proses kalsifikasi vaskular dengan mempengaruhi peralihan sel otot licin vaskular kepada fenotip osteogenik.

Kepekatan magnesium serum normal pada orang dewasa ialah 1.7~2.4 mg/dl (0.7~1.0 mmol/L). Hypomagnesemia merujuk kepada kepekatan magnesium serum di bawah 1.7 mg/dl. Kebanyakan pesakit dengan hipomagnesemia sempadan tidak mempunyai gejala yang jelas. Disebabkan kemungkinan kekurangan magnesium berpotensi jangka panjang pada pesakit dengan paras magnesium serum lebih daripada 1.5 mg/dl (0.6 mmol/L), sesetengah mencadangkan menaikkan ambang rendah untuk hipomagnesemia. Walau bagaimanapun, tahap ini masih kontroversi dan memerlukan pengesahan klinikal lanjut. 3%~10% daripada populasi umum mempunyai hipomagnesemia, manakala kadar kejadian pesakit diabetes jenis 2 (10%~30%) dan pesakit dimasukkan ke hospital (10%~60%) adalah lebih tinggi, terutamanya dalam pesakit unit rawatan rapi (ICU), yang kadar kejadiannya melebihi 65%. Kajian kohort berbilang telah menunjukkan bahawa hipomagnesemia dikaitkan dengan peningkatan risiko kematian semua sebab dan kematian berkaitan penyakit kardiovaskular.

Manifestasi klinikal hipomagnesemia termasuk gejala tidak spesifik seperti mengantuk, kekejangan otot, atau kelemahan otot yang disebabkan oleh pengambilan makanan yang tidak mencukupi, peningkatan kehilangan gastrousus, pengurangan penyerapan semula buah pinggang, atau pengagihan semula magnesium dari luar ke dalam sel (Rajah 3B). Hypomagnesemia biasanya wujud bersama dengan gangguan elektrolit lain, termasuk hipokalsemia, hipokalemia, dan alkalosis metabolik. Oleh itu, hipomagnesemia mungkin diabaikan, terutamanya dalam kebanyakan tetapan klinikal di mana tahap magnesium darah tidak diukur secara rutin. Hanya dalam hipomagnesemia yang teruk (serum magnesium<1.2 mg/dL [0.5 mmol/L]), simptom seperti keceriaan neuromuskular yang tidak normal (kekejangan pergelangan tangan, epilepsi dan gegaran), keabnormalan kardiovaskular (aritmia dan vasokonstriksi), dan gangguan metabolik (rintangan insulin dan kalsifikasi tulang rawan) menjadi jelas. Hypomagnesemia dikaitkan dengan peningkatan kadar kemasukan ke hospital dan kematian, terutamanya apabila disertai dengan hipokalemia, menonjolkan kepentingan klinikal magnesium.
Kandungan magnesium dalam darah menyumbang kurang daripada 1%, jadi kandungan magnesium darah tidak boleh pasti mencerminkan jumlah kandungan magnesium dalam tisu. Penyelidikan telah menunjukkan bahawa walaupun kepekatan magnesium serum adalah normal, kandungan magnesium intraselular mungkin akan berkurangan. Oleh itu, hanya mengambil kira kandungan magnesium dalam darah tanpa mengambil kira pengambilan magnesium diet dan kehilangan air kencing mungkin memandang rendah kekurangan magnesium klinikal.

Pesakit hipomagnesemia sering mengalami hipokalemia. Hipokalemia degil biasanya dikaitkan dengan kekurangan magnesium, dan ia hanya boleh dibetulkan dengan berkesan selepas tahap magnesium kembali normal. Kekurangan magnesium boleh menggalakkan rembesan kalium daripada saluran pengumpul, memburukkan lagi kehilangan kalium. Penurunan paras magnesium intraselular menghalang aktiviti Na+- K+- ATPase dan meningkatkan pembukaan saluran kalium medula ekstrarenal (ROMK), yang membawa kepada kehilangan lebih banyak kalium daripada buah pinggang. Interaksi antara magnesium dan kalium juga melibatkan pengaktifan pengangkut ko natrium klorida (NCC), dengan itu menggalakkan penyerapan semula natrium. Kekurangan magnesium mengurangkan kelimpahan NCC melalui ligase protein ubiquitin E3 yang dipanggil NEDD4-2, yang merendahkan pembangunan sel prekursor neuron, dan menghalang pengaktifan NCC melalui hipokalemia. Penurunan NCC yang berterusan boleh meningkatkan pengangkutan Na+ distal dalam hipomagnesemia, yang membawa kepada peningkatan perkumuhan kalium kencing dan hipokalemia.

Hypocalcemia juga biasa pada pesakit dengan hypomagnesemia. Kekurangan magnesium boleh menghalang pembebasan hormon paratiroid (PTH) dan mengurangkan sensitiviti buah pinggang terhadap PTH. Penurunan tahap PTH boleh mengurangkan penyerapan semula kalsium buah pinggang, meningkatkan perkumuhan kalsium dalam air kencing, dan akhirnya membawa kepada hipokalsemia. Disebabkan oleh hipokalsemia yang disebabkan oleh hipomagnesemia, hipoparatiroidisme selalunya sukar untuk diperbetulkan melainkan tahap magnesium darah kembali normal.

Pengukuran jumlah magnesium serum adalah kaedah standard untuk menentukan kandungan magnesium dalam amalan klinikal. Ia boleh menilai dengan cepat perubahan jangka pendek dalam kandungan magnesium, tetapi mungkin memandang rendah jumlah kandungan magnesium dalam badan. Faktor endogen (seperti hipoalbuminemia) dan faktor eksogen (seperti hemolisis spesimen dan antikoagulan, seperti EDTA) boleh menjejaskan nilai pengukuran magnesium, dan faktor ini perlu dipertimbangkan semasa mentafsir keputusan ujian darah. Magnesium terion serum juga boleh diukur, tetapi praktikal klinikalnya masih belum jelas.
Apabila mendiagnosis hipomagnesemia, punca biasanya boleh ditentukan berdasarkan sejarah perubatan pesakit. Walau bagaimanapun, jika tiada punca asas yang jelas, kaedah diagnostik khusus perlu digunakan untuk membezakan sama ada kehilangan magnesium disebabkan oleh buah pinggang atau saluran gastrousus, seperti perkumuhan magnesium 24 jam, pecahan perkumuhan magnesium, dan ujian beban magnesium.

Suplemen magnesium adalah asas untuk merawat hipomagnesemia. Walau bagaimanapun, pada masa ini tiada garis panduan rawatan yang jelas untuk hipomagnesemia; Oleh itu, kaedah rawatan bergantung pada keparahan gejala klinikal. Hipomagnesemia ringan boleh dirawat dengan suplemen oral. Terdapat banyak persediaan magnesium di pasaran, masing-masing dengan kadar penyerapan yang berbeza. Garam organik (seperti magnesium sitrat, magnesium aspartat, magnesium glisin, magnesium glukonat, dan magnesium laktat) lebih mudah diserap oleh tubuh manusia daripada garam bukan organik (seperti magnesium klorida, magnesium karbonat dan magnesium oksida). Kesan sampingan biasa suplemen magnesium oral adalah cirit-birit, yang menimbulkan cabaran untuk suplemen magnesium oral.
Untuk kes refraktori, rawatan ubat tambahan mungkin diperlukan. Bagi pesakit yang mempunyai fungsi buah pinggang yang normal, menghalang saluran natrium epitelium dengan aminophenidate atau triaminophenidate boleh meningkatkan tahap magnesium serum. Strategi berpotensi lain termasuk penggunaan perencat SGLT2 untuk meningkatkan tahap magnesium serum, terutamanya pada pesakit diabetes. Mekanisme di sebalik kesan ini masih belum jelas, tetapi ia mungkin berkaitan dengan penurunan kadar penapisan glomerular dan peningkatan penyerapan semula tiub buah pinggang. Bagi pesakit dengan hipomagnesemia yang tidak berkesan dalam terapi suplemen magnesium oral, seperti mereka yang mengalami sindrom usus pendek, sawan tangan dan kaki, atau epilepsi, serta mereka yang mengalami ketidakstabilan hemodinamik yang disebabkan oleh aritmia, hipokalemia, dan hipokalsemia, terapi intravena harus digunakan. Hipomagnesemia yang disebabkan oleh PPI boleh diperbaiki dengan pemberian inulin secara oral, dan mekanismenya mungkin berkaitan dengan perubahan dalam mikrobiota usus.

Magnesium adalah elektrolit yang penting tetapi sering diabaikan dalam diagnosis dan rawatan klinikal. Ia jarang diuji sebagai elektrolit konvensional. Hypomagnesemia biasanya tidak mempunyai gejala. Walaupun mekanisme yang tepat untuk mengawal keseimbangan magnesium dalam badan masih belum jelas, kemajuan telah dicapai dalam kajian tentang mekanisme di mana buah pinggang memproses magnesium. Banyak ubat boleh menyebabkan hipomagnesemia. Hypomagnesemia adalah perkara biasa di kalangan pesakit yang dimasukkan ke hospital dan merupakan faktor risiko untuk tinggal ICU yang berpanjangan. Hypomagnesemia perlu diperbetulkan dalam bentuk penyediaan garam organik. Walaupun masih terdapat banyak misteri yang perlu diselesaikan tentang peranan magnesium dalam kesihatan dan penyakit, terdapat banyak kemajuan dalam bidang ini, dan doktor klinikal harus memberi lebih perhatian kepada kepentingan magnesium dalam perubatan klinikal.