Magnesium and Kidney Health – More on the 'Forgotten Electrolyte’

Magnez jest czwartym najbardziej obfitym kationem i jest niezbędny dla każdej komórki . Minerał ten jest kofaktorem w wielu reakcjach enzymatycznych, w tym tych obejmujących metabolizm energetyczny, jak również syntezę DNA i białek, a także bierze udział w regulacji kanałów jonowych. Homeostaza magnezu ma zatem fundamentalne znaczenie dla istnienia życia. Jednak znaczenie kliniczne magnezu zostało docenione dopiero w ostatnich latach. Przed laty magnez był nawet nazywany „zapomnianym elektrolitem”. W tym numerze American Journal of Nephrology, Rebholz i wsp. opisują korelację pomiędzy spożyciem magnezu w diecie a pogorszeniem funkcji nerek w dużym badaniu epidemiologicznym, badaniu HANDLS. W porównaniu z górnym tercylem spożycia magnezu w diecie, ryzyko szybkiego pogorszenia funkcji nerek było około dwukrotnie większe w dolnym tercylu. Wynik ten dołącza do rosnącej liczby badań epidemiologicznych łączących zwiększone ryzyko różnych chorób z niskim spożyciem magnezu w diecie lub niskim stężeniem magnezu w surowicy. Do tej pory takie korelacje odnotowano w przypadku cukrzycy typu 2, udaru mózgu, chorób sercowo-naczyniowych, a nawet nagłej śmierci sercowej (przegląd w ). Znaczenie tych wyników jest istotne, ponieważ ogólne spożycie magnezu w populacji zachodniej jest niskie. Dane dietetyczne sugerują, że średnie spożycie magnezu zmniejszyło się znacząco w ciągu ostatnich 100 lat. Badania przeprowadzone w USA wykazały, że u 23,5% populacji dzienne spożycie magnezu w diecie wynosiło mniej niż 50% zalecanego spożycia. Podobne tendencje do niskiego spożycia magnezu w diecie stwierdzono w Wielkiej Brytanii i Niemczech. Dzienne spożycie magnezu poniżej zaleceń wzrosło z 25% całej populacji do około 50%.

Gdzie w populacji ogólnej najczęściej uważa się, że deficyty magnezu powodują głównie skurcze łydek (które generalnie nie są uważane za zagrażające życiu), mniej wiadomo, że deficyt magnezu wywołany dietą ubogą w magnez u ludzi spowodował poważne zaburzenia rytmu serca. Inne badania, jak na przykład badanie epidemiologiczne w Niemczech, wykazały, że niski poziom magnezu w surowicy był związany z wyższą śmiertelnością z wszystkich przyczyn, a zwłaszcza z przyczyn sercowo-naczyniowych. Wystarczająco wysokie spożycie magnezu i status magnezu, w związku z tym, wydaje się być ratujące życie.

Związek między magnezem i nerek jest wieloraki. Bardziej niż jest regulowana przez wchłanianie jelitowe, homeostaza magnezu jest regulowana przez reabsorpcję magnezu z moczu pierwotnego w nerkach. Z około 2.400 mg magnezu, który jest ultrafiltrowany dziennie, 95-99% musi zostać ponownie wchłonięte przez nefrony. Mechanizmy odpowiedzialne za to precyzyjne dostrojenie zostały wyjaśnione w ostatnich latach i obejmują przede wszystkim systemy transportowe zlokalizowane w grubej wstępującej części pętli Henlego i dystalnych kanalikach zakolmatowanych. Jeśli spożycie magnezu jest niskie, przede wszystkim nerki unikają gwałtownych i dramatycznych spadków pozakomórkowego stężenia magnezu poprzez zwiększenie ilości reabsorpcji magnezu. Dlatego przy niskim spożyciu magnezu stężenie magnezu w moczu jest znacznie zmniejszone. Osiąga się to dzięki zwiększonej ekspresji i produkcji transporterów magnezu. Nerkowa utrata magnezu spowodowana defektami genetycznymi w tych systemach transportowych została sklasyfikowana jako hipomagnezemia hiperkalciuryczna, hipomagnezemia typu Gitelmana, hipomagnezemia mitochondrialna i inne hipomagnezemie. Ponadto, obecnie wiadomo również, że kilka leków, takich jak diuretyki, inhibitory pompy protonowej, antagoniści receptora EGF, cyklosporyna, cisplatyna i kilka antybiotyków wywołuje poważne straty magnezu przez różne mechanizmy.

Dowody dobrze funkcjonującej nerki dla prawidłowej homeostazy magnezu są oczywiste, a spadek funkcji nerek może również znacząco wpływać na homeostazę magnezu. Z drugiej strony, w jaki sposób niski status magnezu wpływa na zdrowie nerek jest mniej znany. Możliwych mechanizmów jest wiele, ponieważ magnez wpływa na prawie wszystkie szlaki biochemiczne. Rebholz i wsp. omawiają skutki hipomagnezemii dotyczące naczyń krwionośnych i nabłonka. Z eksperymentów na zwierzętach wiadomo, że podawanie diety z dużym niedoborem magnezu wywołuje stan prozapalny i prooksydacyjny prowadzący do uszkodzenia tkanek. Wiadomo również z tych doświadczeń, że niedobór magnezu indukuje zwapnienie nerek. U ludzi z niskim statusem magnezu, markery zapalenia – takie jak białko C-reaktywne – są zwiększone. Obserwuje się również zwiększone wydzielanie katecholamin z powodu zmniejszonego antagonizmu wapnia z magnezem, co powoduje zwężenie nerkowych naczyń krwionośnych.

W swoich badaniach Rebholz i wsp. nie mogli zmierzyć stężenia magnezu w surowicy. Byłoby interesujące wiedzieć, czy taka sama korelacja jak w przypadku spożycia magnezu z dietą byłaby również obserwowana w przypadku stężenia magnezu w surowicy. Jednakże, magnez w surowicy stanowi tylko 1% całkowitego magnezu i słabo odzwierciedla wewnątrzkomórkowe stężenie magnezu. Pozostaje do zbadania, czy wewnątrzkomórkowe niedobory magnezu mogą również przyczyniać się do utraty funkcji nerek. Zmniejszony poziom magnezu we krwi może prowadzić do zwiększonej ekspresji transporterów magnezu w nerkach. Dzięki temu mechanizmowi można przynajmniej na jakiś czas uniknąć niskiego stężenia magnezu w surowicy. Można spekulować, że długotrwała nadekspresja tych transporterów magnezu może prowadzić do zmian w homeostazie komórkowej, a w końcu do uszkodzenia nefronów. Antagonistyczne działanie magnezu na wapń jest również ważne dla zmniejszenia ryzyka powstawania kamieni nerkowych, a nieme kamienie nerkowe znacznie zwiększają ryzyko niewydolności nerek. Ponieważ niskie spożycie magnezu spowoduje obniżenie stężenia magnezu w moczu, korzystny wpływ magnezu na tworzenie się kamieni jest utrudniony. Efekt ten będzie już działał, gdy stężenie magnezu w surowicy będzie jeszcze zbliżone do normy. Można więc założyć, że u wrażliwych osób z niskim spożyciem magnezu w diecie kilka mechanizmów będzie się sumować – w końcu doprowadzając do nieodwracalnego uszkodzenia nerek.

Ogólnie, z punktu widzenia zdrowia publicznego, niepokojące jest to, że zwykłe spożycie magnezu w diecie jest bardzo niskie, zwłaszcza w kontekście zwykle stosunkowo wysokiego spożycia wapnia. Być może warto spróbować zmniejszyć stosunek wapnia do magnezu w diecie poprzez zwiększenie spożycia magnezu. Prawdopodobnie już samo to mogłoby przynieść znaczący efekt ochronny. Istotne byłoby również zbadanie, czy częstość występowania niewydolności nerek byłaby mniejsza w populacjach stosujących suplementy magnezu w porównaniu z osobami, które ich nie stosują. Prospektywne badania interwencyjne z suplementacją magnezu mogłyby wskazać na udział tego minerału w ryzyku chorób. Badania interwencyjne dotyczące zapobiegania chorobom będą jednak mało prawdopodobne do przeprowadzenia ze względu na konieczność długiego czasu trwania w warunkach kontrolowanych placebo.

Badania takie jak to Rebholza i wsp. znacznie poszerzają wiedzę na temat znaczenia dawniej „zapomnianego elektrolitu”. Nawet jeśli nie ma jednoznacznej odpowiedzi na temat mechanizmów i pojedynczych efektów działania magnezu na zdrowie nerek, dane te powinny zwiększyć świadomość na temat możliwych korzystnych efektów wysokiego spożycia magnezu w diecie. Co więcej, należy bliżej przyjrzeć się magnezowi w badaniach nad mechanizmami patofizjologicznymi skutkującymi uszkodzeniem nerek.

Kontakty z autorami

Article / Publication Details

Copyright / Drug Dosage / Disclaimer

Copyright: Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część tej publikacji nie może być tłumaczona na inne języki, reprodukowana lub wykorzystywana w jakiejkolwiek formie lub za pomocą jakichkolwiek środków, elektronicznych lub mechanicznych, w tym fotokopiowanie, nagrywanie, mikrokopiowanie lub za pomocą jakiegokolwiek systemu przechowywania i wyszukiwania informacji, bez pisemnej zgody wydawcy.
Dawkowanie leków: Autorzy i wydawca dołożyli wszelkich starań, aby wybór leku i dawkowanie określone w tym tekście były zgodne z aktualnymi zaleceniami i praktyką w momencie publikacji. Jednak ze względu na trwające badania, zmiany w przepisach rządowych oraz stały dopływ informacji dotyczących terapii lekowej i reakcji na leki, zaleca się czytelnikowi sprawdzenie ulotki dołączonej do opakowania każdego leku pod kątem zmian we wskazaniach i dawkowaniu oraz dodatkowych ostrzeżeń i środków ostrożności. Jest to szczególnie ważne, gdy zalecany środek jest lekiem nowym i/lub rzadko stosowanym.
Zrzeczenie się odpowiedzialności: Stwierdzenia, opinie i dane zawarte w tej publikacji są wyłącznie wypowiedziami poszczególnych autorów i współpracowników, a nie wydawców i redaktora(ów). Pojawienie się reklam lub/i odniesień do produktów w publikacji nie stanowi gwarancji, poparcia lub zatwierdzenia reklamowanych produktów lub usług ani ich skuteczności, jakości lub bezpieczeństwa. Wydawca i redaktor(y) zrzekają się odpowiedzialności za jakiekolwiek obrażenia osób lub mienia wynikające z jakichkolwiek pomysłów, metod, instrukcji lub produktów, o których mowa w treści lub reklamach.