Magnesium ikääntymisessä, terveydessä ja sairauksissa

Ota yhteyttäoscar.xiao@wecistanche.comLisätietoja

Abstrakti:Useita muutoksia magnesiumin (Mg) aineenvaihdunnassa on raportoitu ikääntymisen myötä, mukaan lukien vähentynyt magnesiumin saanti, heikentynyt Mg:n imeytyminen suolistosta ja magnesiumin hukkaaminen munuaisissa. Lievät Mg-vajeet ovat yleensä oireettomia ja kliiniset oireet ovat yleensä epäspesifisiä tai puuttuvat. Astenia, unihäiriöt, hyperemotionaalisuus ja kognitiiviset häiriöt ovat yleisiä vanhuksilla, joilla on lievä Mg-vaje, ja ne voidaan usein sekoittaa ikään liittyviin oireisiin. Krooninen Mg-vaje lisää vapaiden radikaalien tuotantoa, mikä on osallisena useiden kroonisten ikääntymiseen liittyvien häiriöiden kehittymisessä. Mg-vajeeseen on liitetty lukuisia ihmisten sairauksia, mukaan lukien sydän- ja verisuonitaudit, verenpainetauti ja aivohalvaus, kardiometabolinen oireyhtymä ja tyypin 2 diabetes, hengitysteiden supistumisoireyhtymät ja astma, masennus, stressiin liittyvät tilat ja psykiatriset häiriöt, Alzheimerin tauti (AD) ja muut dementiaoireyhtymät, lihassairaudet (lihaskipu, krooninen väsymys ja fibromyalgia), luun hauraus ja syöpä. Mg-vajeen korjaamisessa tulee ottaa huomioon ravinnon Mg ja/tai Mg, joka nautitaan juomavedessä (yleensä enemmän hyötyosuutta kuin ruoan sisältämä Mg) tai vaihtoehtoisissa Mg-lisäaineissa.cistanche peniksen kokoOptimaalisen Mg-tasapainon ylläpitäminen läpi elämän voi auttaa ehkäisemään oksidatiivista stressiä ja ikääntymiseen liittyviä kroonisia sairauksia. Tämä on osoitettava tulevilla tutkimuksilla.

Avainsanat:magnesium; oksidatiivista stressiä; sairaudet; dementia; diabetes; osteoporoosi; ikääntyminen; verenpainetauti; terveys; pitkäikäisyys

Napsauta tätä saadaksesi lisätietoja

1. Esittely

Magnesiumioni (Mg) on ​​kaksiarvoinen solunsisäinen kationi, joka esiintyy eniten ihmissolussa ja toinen kationi kaliumin (K) jälkeen. Mg:n atomipaino on 24,305 g/mol ja sen atomiluku on 12 (taulukko 1). Mg:llä on ratkaiseva rooli monissa biologisissa prosesseissa, mukaan lukien oksidatiivisessa fosforylaatiossa, energiantuotannossa, glykolyysissä, proteiinien ja nukleiinihappojen synteesissä [1]. Mg:llä on rooli adenosiinitrifosfaatin (ATP) mitokondriaalisessa synteesissä MgATP:n muodostamiseksi[2]. Solujen signalointi tarvitsee MgATP:tä proteiinin fosforylaatioon ja syklisen adenosiinimonofosfaatin (cAMP) aktivointiin, joka on osallisena useissa biokemiallisissa prosesseissa [3]. Mg-ionit osallistuvat muiden ionien kuljettamiseen solukalvojen läpi, lihasten supistumiseen ja hermosolujen kiihottumisen säätelyyn.cistanche jauheSolujen Mg-homeostaasi liittyy muiden ionien eli K:n, natriumin (Na), kalsiumin (Ca) aineenvaihduntaan Na plus /K plus /ATPaasin, Ca plus plus aktivoituneiden K-kanavien ja muiden mekanismien kautta[4].

Mg:llä on keskeinen rooli solujen homeostaasissa ja elinten toiminnassa. Siten Mg:llä on fysiologinen rooli solujen eri avaintoimintojen ja aineenvaihduntareittien, mukaan lukien entsyymi-substraattien, sekä rakenteellisten ja kalvotoimintojen säätelyssä [2,5]. Mg on kofaktori yli 600 entsymaattisessa reaktiossa, ja sitä tarvitaan proteiinikinaasien, glykolyyttisten entsyymien toimintaan, kaikkiin fosforylaatioprosesseihin ja kaikkiin ATP:hen vaikuttaviin reaktioihin [25]. Mg-ionilla on lievä Ca-antagonistivaikutus ja se osallistuu useisiin rakenteellisiin toimintoihin (monientsyymikompleksit, eli G-proteiinit, proteiinien ja nukleiinihappojen synteesi, N-metyyli-D-asparagiinihappo (NMDA) -reseptorit, mitokondriot, polyribosomit jne.). Viime vuosikymmeninä on tunnustettu Mg:n patofysiologinen ja kliininen merkitys sekä Mg-vajeen mahdolliset vaikutukset useisiin ihmisten sairauksiin.

2. Mg-aineenvaihdunta ja tarve

Ihmiskehon Mg-pitoisuus on noin 24-29 g Mg:tä, josta lähes 2/3 kertyy luuhun ja 1/3 soluihin. Vain<1% of="" the="" total="" mg="" is="" extracellular.="" mg="" levels="" in="" the="" serum="" range="" between="" 0.75="" and="" 0.95="" mmol/l.="" serum="" mg="" levels="" in="" healthy="" subjects="" are="" very="" constant="" and="" tightly="" preserved="" within="" this="" narrow="" range="" by="" a="" dynamic="" balance="" among="" mg="" intake,="" intestinal="" absorption,="" kidney="" excretion,="" bone="" storage,="" and="" the="" mg="" requirement="" of="" different="" tissues.="" mg="" absorption="" is="" increased="" under="" conditions="" of="" mg="" limited="" assumption.="" if="" mg="" deprivation="" persists,="" bone="" storage="" would="" help="" to="" preserve="" serum="" mg="" levels="" by="" replacing="" part="" of="" its="" content="" in="" the="" extracellular="" compartment="" [6]="" (figure="" 1).="" serum="" mg="" levels="" are="" considered="" low="" if="" inferior="" to="" 0.75="" mmol/l,="" while="" frank="" hypomagnesemia="" is="" generally="" considered="" a="" serum="" mg="" level="" lower="" than="" 0.7="" mmol/l="" [1,2,7].="" total="" serum="" mg="" levels="" (mgt)="" are="" not="" a="" sufficiently="" precise="" measurement="" of="" the="" body's="" mg="" status;="" mgt="" levels="" are="" more="" useful="" in="" epidemiological="" studies="" but="" are="" not="" enough="" accurate="" to="" detect="" subclinical="" mg="" deficits="" in="" a="" single="" subject="" [8].="" this="" is="" because="" serum="" total="" mg="" levels="" do="" not="" accurately="" mirror="" intracellular="" concentrations,="" and="" low="" intracellular="" mg="" levels="" generally="" precede="" alterations="" of="" serum="" mg.="" it="" is="" thus="" possible="" to="" have="" intracellular="" and="" storage="" mg="" depletion="" with="" still="" normal="" total="" serum="" mg="" values="">

Kuva 1. Mg-tasapaino (nuolet osoittavat yleisimmät kohdat, joissa Mg-vajaus ikääntyessä), mukaan lukien päivittäinen magnesiumin saanti ja erittyminen. Ihmiskehon magnesiumin kokonaispitoisuus on 24-29 g. Mg-tasapainon ylläpitämiseksi terveen ihmisen tulee kuluttaa noin 5-7 mg/kg/vrk. Päivittäinen imeytyminen suolistosta vaihtelee 25-60 prosentin välillä Mg:n saannista. Munuaisissa 80 prosenttia kiertävästä Mg:stä suodattuu ja noin 60 prosenttia imeytyy takaisin munuaistiehyitä pitkin. Tämä johtaa noin 5 mmol/päivän nettoeritykseen. Ulosteen erittyminen on noin 7,5 mmol/vrk.cistanche-salsa-uuteSolunsisäinen osasto tarjoaa tärkeimmät Mg-varastot.

Cistanche voi estää ikääntymistä

2015-2020 Amerikkalaisten ruokavaliosuositusten[9] mukaan optimaalisen Mg-tarpeen katsotaan olevan 320 mg/vrk naisilla ja 420 mg/vrk miehillä, mutta korkeampi tarve saattaa olla tarpeen joissakin fysiologisissa olosuhteissa. kuten raskaus, ikääntyminen tai harjoituksen aikana ja joissakin patologisissa tiloissa (esim. infektiot, tyypin 2 diabetes (T2DM) jne.).

Monet tekijät voivat muuttaa Mg-tasapainoa: runsas natrium-, kalsium-, proteiini-, alkoholi- tai kofeiinipitoisuus ruokavaliossa tai tiettyjen lääkkeiden käyttö (diureetit, esim. furosemidi; protonipumpun estäjät, esim. omepratsoli jne.). Mg:n imeytyminen tapahtuu pääasiassa ohutsuolessa [10]. Tasapainon ylläpitämiseksi terveen ihmisen on kulutettava noin 5-7 mg/kg/vrk(taulukko 2). Luuhun kertynyt Mg ei vaihda helposti, ja nopean Mg-tarpeen tarjoaa solunsisäisessä osastossa oleva Mg. Munuaiset auttavat hallitsemaan ja muokkaamaan Mg-tasapainoa; joka päivä noin 120 mg Mg:ta erittyy virtsaan [1]. Munuaisten Mg-kontrolli on tiukasti riippuvainen Mg-tilasta, koska Mg:n väheneminen stimuloi Mg:n takaisinimeytymistä nefronin läpi, kun taas Mg:n erittyminen virtsaan vähenee kehon Mg-vajeessa [11].cistanche-varsiDiureetit muuttavat munuaisten Mg:n käsittelyä lisäämällä Mg:n hukkaa [12]. Minkään hormonin ei tiedetä olevan spesifinen Mg-säätelijä. Monilla hormonaalisilla tekijöillä on kuitenkin tunnistettu vaikutus Mg-homeostaasiin (eli insuliini, lisäkilpirauhashormoni (PTH), kalsitoniini ja katekoliamiinit) [6,13].

3. Mg:n puutteet, jotka liittyvät vähentyneeseen magnesiumin saantiin

Useat tutkimukset ovat johdonmukaisesti osoittaneet, että länsimaissa ravinnon Mg:n keskimääräinen saanti on usein riittämätöntä [14] ja huomattavasti pienempi kuin suositeltu Mg:n päivittäinen saanti [15]. King et ai. vuonna 2005 raportoitu, että lähes 2/3 amerikkalaisista kuluttaa Mg:ta alle suositellun päiväannoksen (RDA). 45 prosentilla tutkimushenkilöistä päivittäinen saanti oli alle 75 prosenttia RDA:sta ja 19 prosentilla päivittäinen saanti oli alle 50 prosenttia RDA:sta [16]. Euroopassa tilanne on samanlainen [15]. Edes fyysisesti aktiiviset ja hyvin koulutetut eurooppalaiset naiset eivät noudata ruokavaliosuosituksia [17]. Länsimaisessa ruokavaliossa on yleensä runsaasti jalostettuja elintarvikkeita, joissa on erittäin vähän magnesiumia, mutta niissä on myös hyvin vähän täysjyväviljaa ja vihreitä vihanneksia, jotka ovat runsaasti Mg-pitoisia ruokia. Kypsennys- ja jalostusprosessit voivat jatkuvasti vähentää ruuan Mg-pitoisuutta, koska näiden toimenpiteiden aikana menetetään merkittävä määrä Mg:ta. Siten ruokavaliot, joissa on runsaasti jalostettuja tai prosessoituja elintarvikkeita, sisältävät todennäköisesti vähän Mg:tä. Erityisesti elintarvikkeiden kiehuminen on pääasiallinen syy magnesiumin häviämiseen [18]. Suuri määrä puhdistettua ja prosessoitua ruokaa länsimaisessa ruokavaliossa voi auttaa selittämään suuren prosenttiosuuden ihmisistä, joilla on Mg-puutos [19].

Patogeeninen suoliston mikrobisto voi muuttaa magnesiumin imeytymistä ruokavaliosta. Märehtijöillä bakteerit muuttavat trans-akonitaatin trikarballylaatiksi, trikarboksyylihapoksi, joka kelatoi veren kaksiarvoisia kationeja, kuten Mg, ja vähentää niiden saatavuutta. Trikarbalallaattia on ehdotettu tekijäksi, joka osallistuu hypomagnesemiaan, joka johtaa ruohotetaniaan [20,21].

Lisäksi joissakin elintarvikkeissa oleva fytiinihappo voi alentaa Mg:n imeytymistä. Glyfosaatti, viljelykasveissa usein käytetty torjunta-aine, voi kelatoida mineraaleja, mukaan lukien Mg [22], mikä edelleen vähentää Mg-pitoisuutta maaperässä ja joissakin viljelykasveissa. Torjunta-ainevapaasta maaperästä peräisin olevan luomuelintarvikkeen Mg-pitoisuuden osoitettiin olevan merkittävästi korkeampi kuin ei-luonnonmukaisessa kontrolliruoassa [23].

Mg:ta käytetään laajalti monissa elintarviketuotteissa, mukaan lukien useissa makeisissa, mausteissa ja leivonnaisten ainesosissa sekä suun kautta annettavissa farmaseuttisissa formulaatioissa paakkuuntumisenestoaineena sekä elintarvikkeiden ja juomien kontaminaatioiden estämisessä [24].

Mg-pitoisen vesipitoisen magnesiumin kulutus voidaan ottaa huomioon vaihtoehtoisena magnesiumin lähteenä [25]. Juomavesi, erityisesti mineraalipitoinen kovempi vesi, voi sisältää runsaasti Mg-suoloja; siksi vesi voi tarjota tärkeän täydentävän osuuden Mg:n kokonaissaannista, mikä on mahdollinen vaihtoehto suun kautta otetuille lisäravinteille, vaikka veden Ca/Mg-suhteella voi olla merkitystä. SU.VI.MAX-kohortissa koehenkilöt, jotka joivat runsaasti Mg-pitoista vettä, saivat huomattavasti enemmän magnesiumia kuin ne, jotka joivat vähän mineralisoitua vettä tai vesijohtovettä [25].cistanche tubulosa hyödyt ja sivuvaikutuksetThe bio-availability of Mg in drinking water is generally higher when compared to Mg in food and while it is easy to add Mg to water, it is virtually impossible to add Mg to foods. The water content of Mg may be significant not only in the water used for drinking, but also in water used for cooking, since a higher concentration of Mg in the water used for boiling may reduce the leakage of Mg in food during cooking, and may reduce the loss of Mg in the boiled food. With the increasing shortage of fresh water globally, the use of desalinated seawater (DSW) is becoming very common in many areas of the world [26]. In Israel,>50 prosenttia juomavedestä on nyt peräisin DSW:stä. Suolanpoisto poistaa magnesiumia, ja hypomagnesemia on yhdistetty lisääntyneeseen sydämen sairastumiseen ja kuolleisuuteen [27].

4. Ikääntymiseen liittyvät Mg-vajeet

Ikääntyminen liittyy usein kehon Mg-vajeeseen [19]. Seerumin Mg-tasot pysyvät vakiona iän myötä [28]. Seerumin Mg-pitoisuuden muutokset liittyvät yleensä sairauksiin ja/tai munuaisten toiminnan muutoksiin. Terveillä iäkkäillä ihmisillä solujen Mg-pitoisuuden iästä riippuvainen lasku on aiemmin osoitettu [29], koska seerumin kokonais-Mg:ssä ei tapahtunut muutoksia. On vahvistettu, että krooninen piilevä Mg:n puutos on melko yleistä iäkkäillä länsimaissa. Mahdolliset mekanismit tähän ikääntymisen myötä osoitetun Mg:n puutteeseen on kuvattu yksityiskohtaisesti taulukossa 3. Tämä Mg:n puute liittyy usein vähäiseen Mg:n saantiin [30,31], kun taas kehon prosessien Mg-tarve ei muutu iän myötä [32].

Kansallisen terveys- ja ravitsemustutkimuksen (NHANES) III:n tiedot ovat vahvistaneet, että ikääntyminen on lisäriskitekijä riittämättömälle magnesiumin kulutukselle ja iän myötä asteittaiselle vähenemiselle [30].

Mg:n imeytyminen suolistosta pyrkii laskemaan iän myötä, ja tämä lasku voi olla yksi mahdollisista syistä Mg-vajeeseen ikääntymisen myötä [33]. Mg:n imeytymisen suolistosta vanhuuden muutosta pahentaa usein vanhuudessa yleisen D-vitamiinin homeostaasin heikkeneminen. Mg:n reabsorptio munuaisissa on aktiivinen prosessi, joka tapahtuu Henlen silmukassa ja proksimaalisessa kierteisessä tubuluksessa. Munuaisten vajaatoiminta, joka on yleinen vanhuksilla, on mahdollinen lisäsyy Mg:n menetykseen.

Iäkkäiden aikuisten toissijaiset Mg-puutokset voivat liittyä useisiin sairauksiin ja niihin liittyvään polyfarmakoterapiaan [34]. Diureettihoito voi aiheuttaa liiallista Mg-virtsan eritystä. Diureettien aiheuttamaan hypomagnesemiaan liittyy usein hypokalemia. Hypomagnesemiaa voi esiintyä noin 40 prosentilla hypokalemiapotilaista, ja Mg-vaje on korjattava K-vajeen korjaamiseksi. Siksi on suositeltavaa arvioida Mg-tasot potilailla, joilla on hypokalemia. Muut vanhuksilla yleisesti käytetyt lääkkeet voivat edistää Mg-vajetta (mm. antasidit, H2-salpaajat, protonipumpun estäjät, antihistamiinit, antibiootit, epilepsialääkkeet ja viruslääkkeet).

5. Mg, tulehdus ja oksidatiivinen stressi

Mg:n puute, seerumin alhaiset Mg-tasot ja vähentynyt magnesiumin saanti on kaikki yhdistetty prekliinisissä, epidemiologisissa ja kliinisissä ihmistutkimuksissa hapen vapaiden radikaalien lisääntyneeseen tuotantoon, matala-asteiseen systeemiseen tulehdukseen, lisääntyneisiin tulehdusmarkkerien ja tulehdusta edistävien molekyylien tasoihin. IL-6, tuumorinekroositekijä-alfa (TNF-alfa), IL-1-beta, vaskulaaristen solujen adheesiomolekyyli (VCAM)-1 ja plasminogeeniaktivaattorin estäjä (PAI){{6} }, komplementti, alfa2-makroglobuliini, fibrinogeeni)[16,35-42]. King ym. NHANES-tietokantaa käyttämällä havaitsivat, että ravinnon Mg:n saanti oli käänteisessä suhteessa reaktiivisen proteiini C:n tasoihin[16]. Samanlaisia ​​tuloksia havaitsivat Song et ai. käyttäen tietoja naisten terveystutkimuksesta aikuisilla naisilla [42]. Mg:n väheneminen johtaa happiperäisten vapaiden radikaalien (ROS) lisääntyneeseen tuotantoon, happiperoksidin tuotantoon ja tulehdussolujen lisääntyneeseen superoksidianionin tuotantoon. Mg-puute ei vain lisää oksidatiivista stressiä, vaan myös heikentää antioksidanttipuolustuskykyä [35,43]. Mg tarvitaan gamma-glutamyylitranspeptidaasin moitteettomaan toimintaan, sillä sillä on keskeinen rooli antioksidantin glutationin synteesissä [44], mikä vahvistaa, että Mg:lla voi olla lievä antioksidanttivaikutus [45]. Ihmisillä on raportoitu korrelaatio solunsisäisen Mg:n ja verenkierrossa olevan pelkistyneen/hapettuneen glutationi-suhteen välillä [46]. Toisessa tutkimuksessa havaittiin negatiivinen korrelaatio Mg-tasojen ja oksidatiivisten stressimerkkiaineiden (plasman superoksidianionit ja malondialdehydi) välillä krooniselle stressille altistuneessa populaatiossa [47].

Ikääntymiseen liittyy matala-asteinen tulehdustila, jota on kutsuttu tulehdukseksi [48]. Olemme aiemmin olettaneet, että tätä tulehdustilaa helpottava krooninen Mg-vajaus ja redox-tilan heikkeneminen voivat edistää ikään liittyvien sairauksien kehittymistä (kuva 2)[19,49]. Erityisesti olemme ehdottaneet yhteyttä Mg:n riittämättömyyden ja insuliiniresistenssitilan, T2DM:n ja kardiometabolisen oireyhtymän esiintymisen välillä [2].

Kuva 2. Mg-vaje, tulehdus, oksidatiivinen stressi ja ikääntyminen. Alhaisen Mg-tilan suhde syntyy useista tekijöistä (eli alhainen Mg:n saanti ja imeytyminen, Mg:n kuljetuksen geneettiset viat, liikalihavuus, tyypin 2 diabetes mellitus (T2DM) ja kardiometabolinen oireyhtymä, polyfarmakoterapia ja alkoholin väärinkäyttö), jotka voivat laukaista lisääntynyt vapaiden radikaalien (ROS) tuotanto, oksidatiiviset vauriot ja redox-signaloinnin (eli NF-KB, AP-1 ja muut transkriptiotekijät) aktivoituminen. Oksidatiivisen stressin kohoaminen voi johtaa tulehdusvälittäjien vapautumiseen, jotka vastaavat kroonisen matala-asteisen tulehduksen tilaa, jonka on ehdotettu liittyvän ikääntymiseen ja jota kutsutaan "tulehdukseksi". TRPMZ: Transient Receptor Potential -kationikanava, alaperhe M, jäsen 7; ROS: reaktiiviset happilajit; Aktivoitujen B-solujen NF-KB:n ydintekijä kappa-kevytketjun tehostaja; AP-1: aktivaattoriproteiini 1; TNF-alfa: tuumorinekroositekijä-alfa; IL: interleukiini; CRP: C-reaktiivinen proteiini.

6. Mg ja immuunivasteet

Mg moduloi sekä synnynnäisiä että hankittuja immuunivasteita ja toimii välittäjänä signalointireiteissä, jotka ohjaavat immuunisolujen kehitystä, homeostaasia ja aktivaatiota 35]. Mg on tärkeä kofaktori T-auttaja-beeta-solujen kiinnittymiselle, immunoglobuliinisynteesille, vasta-aineriippuvaiselle sytolyysille, IgM-lymfosyyttien sitoutumiselle ja makrofagivasteelle lymfokiineille [37,50]. Mg vaikuttaa hankittuun immuniteettiin moduloimalla lymfosyyttien lisääntymistä ja kehitystä [51]. Ohimenevä reseptoripotentiaali kationikanava, alaperhe M, jäsen 7 (TRPM7) on ratkaiseva Mg-homeostaasille immuunisoluissa. Vapaan sytosolisen Mg:n lasku ja solusyklin pysähtyminen havaittiin TRPM7--puutteellisissa B-solulinjoissa, jotka säilytettiin viljelemällä soluja runsaasti Mg:a sisältävässä elatusaineessa. T-solujen kehittymisen heikkenemistä havaittiin TRPM7-poistohiirillä [52].

Mg:n puute voi kiihdyttää kateenkorvan involuutiota. Mg-puutteellisten rottien kateenkorvissa havaittiin korkeampia apoptoositasoja verrattuna kontrolleihin [53]. Mg-puutteellinen ruokavalio aiheutti polymorfonukleaaristen solujen lukumäärän ja toiminnallisuuden muutoksen ja fagosytoosin aktivoitumisen [38]. Mg osallistuu solujen apoptoosin säätelyyn. Fas-indusoitu soluapoptoosi vaatii myös Mg:tä. Solujen vapaan Mg-pitoisuuden nousu on tarpeen Fas-molekyylin sitoutumisen ilmentymiseksi -solun pinnalla signaalireittien laukaisemiseksi, jotka käynnistävät solun apoptoosin ja kuoleman [54]. Lisäksi Mg osallistuu D-vitamiinin synteesiin, kuljetukseen ja aktivaatioon. D-vitamiini on tärkeä immunomodulaattori useissa tartuntataudeissa, mukaan lukien SARS-Cov2-infektio[37]. Mg-vaje voi olla osallisena myös muissa COVID-taudissa kuvatuissa mekanismeissa-19, kuten immuunijärjestelmän yliherkkyys, johon liittyy liiallinen tulehdusvälittäjien vapautuminen, mikä johtaa sytokiinimyrskyyn, endoteelin toimintahäiriö, tromboottiset komplikaatiot ja jo olemassa olevat altistavat tilat, jotka pahentavat COVD{13}} kliinisen kulun ennuste, kuten vanhuus, diabetes ja verenpainetauti (katso alla).

7. Mg-vajeeseen liittyvät kliiniset oireet

Kliiniset merkit ja oireet ovat yleensä poissa tai epäspesifisiä, jos Mg-vaje on kohtalaista, ja lievä hypomagnesemiapotilaat ovat yleensä oireettomia. Epäspesifisiä ilmenemismuotoja voivat olla ahdistuneisuus, unettomuus, väsymys, hyperemotionaalisuus, masennusoireet, päänsärky, huimaus ja huimaus. Useimmat näistä oireista ovat epäspesifisiä ja yleisiä iäkkäillä potilailla, ja ne voidaan luulla normaaleiksi ikään liittyviksi oireiksi. Muita oireita voi liittyä, kuten lihaskipuja, akroparestesiaa ja kouristuksia. Muita epäspesifisiä toiminnallisia vaivoja voivat olla rintakipu, poskikudoksen hengenahdistus, sydämen syke, sydämentykytys, ekstrasystolat, muut rytmihäiriöt jne. [55].

Useat merkit ja oireet liittyvät vakaviin Mg-vajeisiin, mukaan lukien heikkous, vapina, lihasfakkulaatio, dysfagia, Chvostekin oireet (kasvojen nykiminen reaktiona kasvohermon naputukseen) tai Trousseaun merkki (lihasten kouristukset). käsi ja kyynärvarsi painemansetin asettamisen jälkeen olkavarren valtimon tilapäiseksi tukkeuttamiseksi), ortostaattinen hypotensio ja/tai rajahypertensio [55].

Elin ehdotti nimeämään potilaiden tilan, joilla on tämä epäspesifinen oire, joka liittyy krooniseen negatiiviseen Mg-taseeseen, "kroonisen piilevän magnesiumin puutteen" (CLMD) oireyhtymäksi[8]. CLMD-potilailla on yleensä alhaisemmat normaalit seerumin kokonais-Mg-tasot (latentti) ja he ovat yleensä kliinisesti diagnosoimattomia, heillä ei ole hypomagnesemiaa, mutta he voivat hyötyä Mg-lisähoidosta.

8. Hypoteesi Mg:n mahdollisesta roolista ikääntymisprosessissa ja pitkäikäisyydessä

Mg on ratkaisevan tärkeä genomisen stabiilisuuden säilyttämisessä solujärjestelmissä, koska sillä on stabiloivia vaikutuksia DNA:n ja kromatiinin rakenteita. Siten Mg-ionia tarvitaan nukleotidien poistojen korjaamisessa, emästen poistojen korjauksessa ja epäsopivuuden korjaamisessa, ja se on ratkaisevan tärkeä endogeenisten prosessien, ympäristömutageenien ja DNA:n replikaation aiheuttamien DNA-vaurioiden poistamiseksi [56]. Mg:n puute laukaisee solujen haavoittuvuuden hapettumiselle ja voi vaikuttaa immuunijärjestelmän toimintaan; Mg:n puute muuttaisi kalvon eheyttä ja toimivuutta ja voi helpottaa mitokondrioiden muutoksia (vähentynyt lukumäärä, morfologian modifikaatiot, lisääntynyt apoptoosi, lisääntyneet DNA-mutaatiot, vähentynyt biogeneesi, vähentynyt autofagia)[19]. Mg:llä on tärkeä rooli proteiinisynteesin ja kalvon korjauksen moduloinnissa [56,57]. Endogeeniset prosessit ja ympäristömutageenit muuttavat lakkaamatta DNA:ta. Solujen Mg:n lisääntyminen on osoitettu apoptoosin varhaisissa vaiheissa, mikä mahdollisesti liittyy Mg:n mobilisaatioon mitokondrioista; Mg voi toimia "toisena sanansaattajana" apoptoosin myötävirtaan tapahtuville tapahtumille [54]. Mg-puute lisää alttiutta oksidatiivisille vaurioille, mikä helpottaa kalvon eheyden ja toiminnan muutoksia.

Jotkut solufysiologian muutokset, joita esiintyy vanhenemisen aikana eri solutyypeissä [58], ovat samanlaisia ​​kuin Mg-vajeen aiheuttamat muutokset. Mg-depletioon liittyviä muutoksia ovat heikentynyt suoja oksidatiiviselta stressivauriolta, vähentynyt solusyklin eteneminen, vähentynyt viljelmän kasvu ja vähentynyt solujen elinkyky sekä proto-onkogeenin ja transkriptiotekijöiden ilmentymisen laukaiseminen [59]. Primaaristen fibroblastien viljely Mg-puutteellisessa alustassa alentaisi replikaatiokykyä ja nopeuttaisi vanhenemiseen ja telomeerien kulumiseen liittyvien biomarkkerien ilmentymistä. Todettiin lyhentynyt replikatiivinen elinikä verrattuna fibroblasteihin, joita viljeltiin normaaleissa Mg-elatusaineolosuhteissa [60].

Koska Mg:llä on olennainen rooli DNA:n stabiloinnissa, solun puolustamisessa ROS:n vaurioilta ja DNA:n replikaation ja transkription stimuloinnissa, ja Mg-vaje voi helpottaa genomisen epävakautta, muuttaa DNA:n korjausta ja vähentää mitokondrioiden toimintaa, mikä helpottaa kiihtynyt solujen vanheneminen ja ikääntyminen [56,61]. Mg:lla on osoitettu suojaava rooli näitä vaikutuksia vastaan, ja se on vastakohtana telomeerien lyhentymiselle (joka liittyy ikääntymiseen ja lyhentyneeseen eliniän odotteeseen), joka havaitaan alhaisen Mg:n olosuhteissa. On ehdotettu, että tämän telomeerien lyhentymisen estävän toimenpiteen ansiosta Mg-puutteiden korjaaminen voi pidentää elinikää [62].

9. Mg verenpainetaudissa ja sydän- ja verisuonisairauksissa

Viime vuosikymmeninä Mg-vaje on yhdistetty useisiin sydän- ja verisuonisairauksiin [2,63]. Kobayashi totesi ensimmäisen kerran vuonna 1957, että juomaveden mineraalikoostumus liittyi sydän- ja verisuonisairauksien kuolleisuuteen; aivohalvauksen ilmaantuvuus oli pienempi alueilla, joilla on kovaa vettä (liittyy pääasiassa Mg- ja Ca-pitoisuuteen)[64]. Schroeder vahvisti nämä tiedot vasta muutamaa vuotta myöhemmin analysoimalla veden kovuuden ja kuolleisuuden välistä suhdetta. Hän havaitsi, että sydän- ja verisuoniperäiset kuolleisuusluvut olivat huomattavasti alhaisemmat osavaltioissa, joissa on kovaa vettä, verrattuna valtioihin, joissa vesi on pehmeää [65].

Mg osallistuu verenpaineen homeostaasiin. Vaikka Mg:llä ei ole ollut suoraa roolia supistumisen biokemiallisissa mekanismeissa, Alturan et al. ovat osoittaneet, että Mg säätelee verisuonten sävyä ja supistumiskykyä muuttamalla Ca-tasoja ja että muutokset Mg-pitoisuudessa moduloivat Ca:n laukaisemaa verisuonten sileän lihaksen supistumista [66-68]. Mg itsessään toimii luonnon heikkona fysiologisena Ca-kanavan salpaajana [69] moduloivana Ca-kanavan aktiivisuutta sydänsoluissa [70]. Mg-vaje stimuloi angiotensiini II -välitteistä aldosteronisynteesiä sekä tromboksaanin ja verisuonia supistavien prostaglandiinien tuotantoa [71]. Mg vaikuttaa suotuisasti verisuonten endoteeliin moduloimalla typpioksidin, prostasykliinin ja endoteliinin vapautumista -1 [72. Ihmisillä oraalisen Mg-lisän on osoitettu parantavan endoteelin toimintaa iäkkäillä T2DM-potilailla [73].

Mg-ionilla on näiden verisuonten sileän lihaksen sävyyn kohdistuvien vaikutusten vuoksi moduloiva vaikutus verenpaineen homeostaasiin, kun taas Mg-vajeet voivat olla merkityksellisiä hypertensiivisten häiriöiden fysiopatologiassa. Altura osoitti, että Mg:n väheneminen indusoi verisuonten hyperreaktiivisuutta ja verenpaineen nousua [74. Seerumin kokonaisMg-tasot ovat yleensä normaaleja verenpainepotilailla. Verenpainetaudissa on kuitenkin dokumentoitu lukuisia Mg-homeostaasin vikoja. Aiemmat epidemiologiset tutkimukset osoittivat jo käänteisen suhteen ravinnosta saatavan magnesiumin ja verenpaineen välillä 75]. Vanhemmissa populaatioissa ikään liittyvä verenpaineen nousu liittyi samanaikaisesti solunsisäisen vapaan Mg:n vastavuoroiseen suppressioon [29,76], mikä viittaa Mg-vajeen mahdolliseen rooliin ikään liittyvässä verenpaineen nousussa. Solunsisäisten vapaan Mg-pitoisuuksien havaittiin olevan merkittävästi alhaisempia verenpainepotilailla verrattuna normotensiivisiin kontrolleihin [77]. Mg:n virtsaan erittymisen havaittiin myös muuttuneen kokeellisessa hypertensiivisten rottien mallissa [78]. Runsassuolaisen ruokavalion on raportoitu nostavan verenpainetta suolaherkillä koehenkilöillä, mikä alensi vastavuoroisesti solunsisäistä vapaata Mg-tasoa [79].

Blackfan ja Hamilton suosittelivat jo vuonna 1925 Mg-hoitoa verenpaineen alentamiseksi potilailla, joilla on pahanlaatuinen verenpaine [80]. Laskimonsisäistä (iv) Mg:ta on yleisesti käytetty johdonmukaisella hyödyllä preeklampsiassa ja eklampsiassa [81] sekä pahanlaatuisessa verenpaineessa [82]. Vaste oraaliseen Mg-lisään essentiaalisen verenpainetaudin hoidossa on kuitenkin epäselvä [63,83-86]. Kokeellisessa verenpainetaudissa korkean tai alhaisen Mg:n ruokavaliot, jotka vastaavasti nostivat tai vähensivät solujen vapaata Mg:tä, samanaikaisesti alensivat ja nostivat verenpainetta. Joissain tutkimuksissa Mg-lisännällä todettiin olevan verenpainetta alentava vaikutus, kun taas toisissa se ei vaikuttanut verenpaineeseen tai saattaa jopa pahentaa sitä [83,86]Kuitenkin kun laatututkimuksia analysoidaan yhdessä metassa -analyysi ja systemaattiset katsaukset todisteet ovat vakuuttavia ja vahvistavat Mg:n keskeisen roolin verenpainetaudissa ja käänteisen suhteen ravinnon Mg:n saannin ja verenpainetaudin esiintyvyyden ja ilmaantuvuuden välillä [63]. Havaintotutkimuksista saatujen todisteiden mahdollinen hämmentävä tekijä on kuitenkin se, että runsasta Mg:n saantia sisältävät ruokavaliot ovat myös yleensä vähäisiä Na-pitoisuuksia ja runsaasti K:tä ja muita terveydelle hyödyllisiä alkuaineita, joten korkea Mg:n saanti voi olla ainakin osittain merkki. terveellisestä ruokavaliosta [63].

Näin ollen suun kautta otettavien Mg-lisäravinteiden toistettavaa ja jatkuvaa hypotensiivistä vaikutusta verenpaineeseen ei ole vielä vahvistettu suurissa pitkäaikaisissa prospektiivisissä essentiaalisen verenpaineen tutkimuksissa, ja lisätiedot ovat tarpeen, jotta Mg-lisän käyttöä voidaan suositella ei-farmakologisena strategiana verenpainetaudin ehkäisyssä ja/ tai hoitotarkoituksiin. Tälle epävarmuudelle on useita mahdollisia selityksiä. Niiden joukossa: (a) erityisesti suunniteltujen kliinisten prospektiivisten kliinisten tutkimusten puuttuminen kohonneen verenpaineen Mg-hoidosta; b) useissa pienemmissä kliinisissä raporteissa käytetyt erilaiset annokset ja hoito-ohjelmat; ja (c) verenpaineen nousua aiheuttavien taustalla olevien mekanismien heterogeenisyyden havaitsematta jättäminen. Tästä syystä tarvitaan pitkäaikaisia ​​pitkittäisiä terapeuttisia tutkimuksia suun kautta otetuista Mg-lisäaineista essentiaalisen verenpaineen hoidossa.

Mg-vaje on yhdistetty ateroskleroosin kehittymiseen. Matala Mg-tila voi laukaista verisuonten kalkkeutumisen, muuttaa lipidiaineenvaihduntaa ja helpottaa lipidien kertymistä verisuoniplakkeihin [87]. Seerumin Mg:n havaittiin liittyvän positiivisesti [88] tai negatiivisesti [89] seerumin lipiditasoihin. Mg-lisän on ehdotettu parantavan lipidiprofiileja, estävän ateroskleroottisen plakin muodostumista ja toimivan heikkona hydroksyyli-3-metyyliglutaryyli-koentsyymi A-reduktaasin ja muiden lipidiaineenvaihdunnan entsyymien estäjänä [90].

Mg osallistuu sydämen sähkönjohtamiseen ja hypomagnesemia, hypokalemia ja muut elektrolyyttihäiriöt voivat laukaista sydämen rytmihäiriöitä. Mg- ja K-vaje lisää myös herkkyyttä sydämen glykosidien rytmihäiriöille. Mg:n vaikutukset johtumiseen sisältävät eteis- ja eteiskammiosolmukkeiden refraktaaristen jaksojen pidentymisen, mikä voi auttaa nopeuden ja rytmin hallinnassa eteisvärinässä (AF)[91. Mg-lisäaineita voidaan käyttää eteis- ja/tai kammiorytmihäiriöiden ei-lääkehoitona [92]. AF voi liittyä hypomagnesemiaan [93] ja seerumin Mg-pitoisuuden väheneminen voi helpottaa AF:n kehittymistä [94].

Postmenopausaalisilla naisilla ravinnon Mg:n puutos liittyi sydämen rytmihäiriöihin, mukaan lukien AF ja lepatus, jotka saattavat reagoida magnesiumlisään [95]. Meta-analyysi on ehdottanut, että iv Mg-annolla voi olla rooli AF:n akuutissa hoidossa [96]. Nopean, tehokkaan ja yksinkertaisen käyttönsä ansiosta Mg:n iv-anto on indikoitu torsade de pointtien hoidossa [97,98]. Lisääntyneen Mg-saannin rytmihäiriöiden on ehdotettu välittävän alentuneen äkillisen kuoleman riskin naisilla, joilla on korkein Mg-saannin kvartiili [99].

Suun kautta otettavien Mg-lisäaineiden ehdotettiin parantavan kliinisiä oireita ja eloonjäämistuloksia lumelääkkeeseen verrattuna potilailla, joilla on vaikea sydämen vajaatoiminta [100].

Yli 300:aa henkilöä sisältävien prospektiivisten tutkimusten systemaattinen katsaus ja meta-analyysi havaitsi, että kohonneet seerumin Mg-pitoisuudet olivat rinnakkain pienentyneen sydän- ja verisuonitautien riskin kanssa. kohonneen ravinnon Mg:n saannin osoitettiin liittyvän käänteisesti iskeemiseen sydänsairauteen [101]. Toinen meta-analyysi prospektiivisista tutkimuksista, joihin osallistui yhteensä 241 378 henkilöä, raportoi käänteisen yhteyden Mg:n saannin ja aivohalvausriskin välillä [102]. Hiljattain tehty kattokatsaus, jossa arvioitiin magnesiumin saantiin ja ravintolisään liittyviä terveysvaikutuksia, vahvisti yhteyden suuremman magnesiumin saannin ja aivohalvausriskin pienenemisen välillä [86]. Mg-sulfaatin on todettu suojaavan sekä prekliinisissä aivohalvausmalleissa että ihmisillä. Mg:lla on ehdotettu olevan jonkin verran potentiaalista tehoa ja hyvä turvallisuusprofiili, jos se annetaan laskimoon aikaisin aivohalvauksen alkamisen jälkeen[103].

10. Mg tyypin 2 diabeteksessa

Johdonmukaiset todisteet ovat yhdistäneet magnesiumin puutteen insuliiniherkkyyden ja T2DM:n muutoksiin. Itse asiassa T2DM on liitetty useisiin solun ulkopuolisiin ja solunsisäisiin Mg-poikkeamiin [2,104-106]. T2DM-potilailla on havaittu pienempiä solujen ja/tai ionisoituneen plasman Mg-pitoisuuksia huolimatta edelleen normaaleista, vähemmän herkistä seerumin kokonais-Mg-tasoista [107,108]. Mahdollisia Mg:n vähenemistä edistäviä mekanismeja T2DM:ssä ovat alhainen Mg:n saanti ravinnosta ja lisääntynyt Mg:n virtsan poisto, kun taas ravinnosta saatavan Mg:n imeytyminen ja retentio näyttävät olevan ennallaan[109]. On raportoitu käänteisen suhteen Mg:n saannin ja uusien T2DM-tapausten välillä. Sekä hyperglykemia että hyperinsulinemia ovat osallisena Mg-vajeen [110]. Sekä hyperglykemia että hyperinsulinemia suosivat liiallista magnesiumin erittymistä virtsaan, kun taas insuliiniresistenssi voi muuttaa Mg:n kuljetusta [111]. Muuttunut Mg-aineenvaihdunta voi altistaa T2DM:n kehittymiselle ja insuliinivälitteisen glukoosin oton heikkenemiselle [2]. Näiden todisteiden vuoksi Mg-lisähoitoa on ehdotettu mahdolliseksi ei-farmakologiseksi, taloudelliseksi ja turvalliseksi hoidoksi T2DM:n ehkäisyyn ja aineenvaihdunnan hallintaan. Mg-lisän vaikutuksista ihmisillä, joilla on T2DM tai riski T2DM:stä, on kuitenkin rajallisia tutkimuksia [112,113]. Mg-lisäaineiden vaatimaton hyödyllinen vaikutus glykeemisiin profiileihin on havaittu monissa, mutta ei kaikissa tutkimuksissa. Järjestelmällinen katsaus ja meta-analyysi, mukaan lukien 18 kaksoissokkoutettua satunnaistettua kontrolloitua tutkimusta (12 diabeetikoilla ja kuusi kohonneella T2DM-riskillä), raportoi, että Mg-lisällä voi olla joitain hyödyllisiä vaikutuksia glukoosiparametrien parantamisessa ihmisillä, joilla on T2DM. insuliiniherkkyysparametrit potilailla, joilla on suuri T2DM-riski[114]. Ryhmämme vahvisti äskettäin, että kohonnut magnesiumin saanti liittyy T2DM:n riskin vähenemiseen [86], kartoittamalla ja arvioimalla Mg:n saantiin ja lisäravinteisiin liittyviä terveystuloksia.

11. Mg kardiometabolisessa oireyhtymässä

On myös vakuuttavia todisteita Mg-vajeen ja metabolisen oireyhtymän välisestä yhteydestä [2,6,115]. Epidemiologisissa tutkimuksissa ravinnon Mg:n riittämättömyys on yhdistetty lisääntyneeseen glukoosi-intoleranssin, metabolisen oireyhtymän ja T2DM:n riskiin[115-117]. Solunsisäinen Mg-vaje, joka aiheuttaa kaikkien insuliinin signalointiin osallistuvien Mg-riippuvaisten kinaasien toimintahäiriön, ja lisääntyvä oksidatiivinen stressi suosivat insuliiniresistenssiä ja niistä aiheutuvia metabolisia tiloja, mukaan lukien glukoosi-intoleranssi, metabolinen oireyhtymä ja T2DM. Mg-puute lampailla aiheutti insuliinivälitteisen glukoosin oton heikkenemistä [118], kun taas Mg-lisä viivästytti taudin kehittymistä diabeteksen rottamallissa [119]. Paastoinsuliinitasot olivat alhaisemmat terveillä naisilla, joilla ei ollut diabetesta ja jotka saivat enemmän magnesiumia[120]. Mg:n kokonaissaanti oli käänteisesti verrannollinen insuliinivasteisiin suun glukoosinsietotestissä [121].

12. Mg ja astma ja hengitysvajaus

Ensinnäkin Haury vuonna 1940 ehdotti Mg:n roolia astmassa, mikä osoitti suotuisaa kliinistä vastetta suonensisäisen Mg-sulfaatin annon jälkeen kahdella sairaalahoidossa olevalla potilaalla, joilla oli astman akuutteja pahenemisvaiheita [122]. Seuraavina vuosikymmeninä muut raportit vahvistivat positiivisia tuloksia Mg iv -hoidosta akuutissa hengitysteiden supistuksessa, mikä viittaa Mg:n mahdolliseen suotuisaan vaikutukseen keuhkoputkien laajentumismekanismissa [123,124], vaikka muut raportit eivät vahvistaneet terapeuttista vaikutusta [125,126]. ivMg:n antaminen näyttää lisäävän additiivisesti terbutaliinin[127] ja salbutamolin [128] keuhkoputkia laajentavaa vaikutusta funktionaalisten keuhkotestien parantamisessa.

Mg moduloi keuhkoputkien sileiden lihassolujen supistumistilaa; Mg:n väheneminen laukaisee keuhkoputkien supistumisen ja kouristuksen, kun taas Mg:n palautuminen tuottaa keuhkoputkien rentoutumista. Useita mahdollisia mekanismeja on oletettu Mg:n positiiviselle vaikutukselle keuhkoputkien sileän lihaksen rentouttamiseen, kuten Ca-kanava, joka estää Mg:n toiminnan [69], heikentynyt herkkyys asetyylikoliinin depolarisoivalle vaikutukselle[92], syöttösolujen stabilointi ja T-lymfosyytit [129] ja typpioksidin [130] ja prostasykliinin stimulaatio [131]. Yleisellä väestöllä merkittäviä positiivisia riippumattomia assosiaatioita ravinnon Mg:n saannissa keuhkojen toimintaan ja käänteisiä assosiaatioita hengitysteiden reaktiivisuuteen, hengitettyyn metakoliiniin ja hengitystieoireisiin (hengityksen vinkumista) on raportoitu, mikä viittaa siihen, että alhainen Mg:n saanti voi olla osallisena astman etiologiassa [132].

Seerumin kokonais-Mg-tasot eivät kuitenkaan ole kliinisesti käyttökelpoisia, koska seerumin Mg-pitoisuuksissa ei havaittu eroja astmaa sairastavilla potilailla akuutin pahenemisvaiheen aikana verrattuna ei-astmapopulaatioon, eikä seerumin kokonaisMg-arvo voi ennustaa astmakohtausten vakavuutta, tai keuhkoputkia laajentavasta vasteesta Mg-infuusiolle [133]. Sitä vastoin solujen Mg (joka liittyy enemmän kehon Mg-tilaan) havaittiin vähentyneen astmapotilailla verrattuna ei-astmaisiin kontrolleihin [134]. Lisäksi ryhmämme osoitti astmapotilailla suoran korrelaation solujen Mg-tasojen ja metakoliinin keuhkoputkien reaktiivisuuden välillä, mikä vahvistaa solunsisäisten Mg-muutosten esiintymisen astmassa, ja on ehdottanut additiivista roolia ei-farmakologiselle Mg-lisälle astmapotilailla. 135].

Kaiken kaikkiaan saatavilla olevat tiedot viittaavat solujen ja kehon Mg-vajeen rooliin sileiden lihasten keuhkoputkien reaktiivisuuden ja supistumiskyvyn modulaattorina, keuhkoputkien supistumisen helpottajana alttiilla astmaatikoilla ja mahdollisen ennaltaehkäisevän ja/tai terapeuttisen roolin Mg:n additiivisella käytöllä näillä henkilöillä. [136].

13. Mg ja psykiatriset häiriöt

Useita psykiatrisia häiriöitä, mukaan lukien ahdistuneisuus, masennus, ärtyneisyys, unettomuus, hypokondriaasi, paniikkikohtaukset, yliherkkyys, päänsärky, huimaus, vapina ja psykoottinen käyttäytyminen, on liitetty Mg-puutteeseen. Neuromuskulaariset oireet voivat liittyä, mukaan lukien voimattomuus, lihasheikkous ja myalgiat (esim. krooninen väsymysoireyhtymä ja fibromyalgia) [137].

Useat stressivasteisiin liittyvät entsyymit ja solureaktiot ovat Mg-riippuvaisia ​​[15]. Seerumin Mg-tasojen on ehdotettu laskevan masennuspotilailla [138]. Tuore tutkimus Noah et al. osoitti, että lähes puolella (neljäkymmentäneljällä prosentilla) stressiseulonnan saaneista potilaista oli piilevä Mg-vajaus [139].

Mg-vaje voi tuottaa sähköfysiologisia todisteita keskushermoston (CNS) yliherkkyydestä. Mg-puutteellisilla rotilla elektroenkefalogrammin (EEG) muutoksia seurattiin kuuloärsykkeiden aikana. EEG:ssä havaittiin useita piikkiaktiivisuuden muutoksia, mikä viittaa siihen, että kuulostimulaatioiden aiheuttamat käyttäytymismuutokset Mg-puutteellisilla rotilla voivat olla yhteydessä Mg:hen liittyvään keskushermoston lisääntyneeseen kiihtyneisyyteen[140].

Ihmisillä Mg-vajaus on yhdistetty hermo-lihasyliherkkyyteen [141]. Erilaiset mahdolliset mekanismit voivat yhdistää Mg:n puutteen hermoston yliherkkyyteen, kuten aiemmin kuvatut Mg:n moduloivat vaikutukset solun Ca:lle, lisääntynyt per-hapetus, joidenkin kiihottavien välittäjäaineiden (esim. asetyylikoliini, katekoliamiinit, NMDA ja ei-NMDA) hyperaktivaatio. kiihottavien aminohappojen reseptorit) ja inhiboivien välittäjäaineiden (eli gamma-aminovoihapon (GABA), tauriinin, glutauriinin, adenosiinin) vähentynyt aktiivisuus sekä lisääntynyt neuropeptidien, tulehdussytokiinien, prostanoidien tuotanto ja heikentynyt antioksidanttinen puolustus [137].

Mitä tulee näihin yhteyksiin masennukseen liittyviin transduktio- ja biologisiin reitteihin ja koska Mg:llä on moduloiva rooli NMDA-reseptorikompleksin ionikanavassa[142], Mg-lisäravinteiden on ehdotettu olevan hyödyllisiä masennuksen hoidossa. [143 144]. Joidenkin masennuslääkkeiden, kuten sertraliinin ja amitriptyliinin, on ehdotettu lisäävän solunsisäisiä Mg-tasoja [145]. Järjestelmällinen tarkastelu osoitti, että korkeampi Mg:n saanti liittyi vähentyneisiin masennuksen oireisiin[144]. Suun kautta otettavat Mg-lisät voivat tarjota etua masennusoireiden ehkäisyssä ja voivat olla tukevia lisähoitona. Mg-lisän vaikutusta stressiin ja ahdistukseen on vähemmän dokumentoitu. Tarvitaan kuitenkin lisää interventio- ja prospektiivisia tutkimuksia, jotta Mg-lisän roolin selkeä rooli mahdollisena lisähoitona masennuksen ja muiden psykiatristen häiriöiden hoidossa.

Mg:tä on ehdotettu myös unettomuuden adjuvanttihoitona. Sen lisäksi, että Mg on luonnollinen NMDA-antagonisti ja GABA-agonisti, sillä on myös rentouttava vaikutus ja se voi lisätä melatoniinitasoja, mikä auttaa parantamaan unta [146].

14. Mg ja kognitiivinen heikkeneminen

Mg:n mahdollista suojaavaa vaikutusta kognitiivisen heikkenemisen ja AD:n suhteen ehdotettiin jo vuonna 1990 [147]. Mg-ioni on tärkeä hermosolujen normaalille kypsymiselle, ja sitä esiintyy keskushermoston aivo-selkäydinnesteessä (CSF)[148]. Mg läpäisee veri-aivoesteen, ja suonikalvon epiteelisolut kuljettavat sitä aktiivisesti aivo-selkäydinnesteeseen [148].

Mg-aineenvaihdunnassa esiintyy muutoksia dementiapotilailla: seerumin kokonais- ja ionisoituneen Mg-pitoisuuden sekä eri kudosten Mg-pitoisuuden on havaittu jatkuvasti vähentyneen AD-potilailla [149-152].

Mg-pitoisuudet aivoissa vaikuttavat useisiin biokemiallisiin prosesseihin, jotka liittyvät kognitiivisiin toimintoihin, mukaan lukien solukalvon vakauteen ja eheyteen, NMDA-reseptorivasteeseen kiihottavaan ärsykkeeseen ja Ca-antagonistitoimintaan [19]. On ehdotettu, että joidenkin metallien, kuten alumiinin, neurotoksinen vaikutus saattaa liittyä muutokseen Mg:n liittymisessä aivohermosoluihin, mikä heikentää Mg:n suojaavia vaikutuksia aivokudoksiin]147]. Mg:n on raportoitu nopeuttavan toksiinin puhdistumaa, vähentävän hermoston tulehdusta, estävän amyloidiproteiinin esiasteen patologista prosessointia, estävän tau-proteiinin epänormaalia fosforylaatiota ja kääntävän NMDA-reseptorien säätelyn purkamisen. Näiden vaikutusten mekanismit eivät kuitenkaan ole täysin selviä [153]. Mg-L-treonaatin antamisen on raportoitu vähentävän hermoston tulehdusta ja vähentävän beeta-amyloidin kertymistä AD [154,155] kokeellisissa malleissa ja parantavan rottien oppimiskykyä, työskentelyä sekä lyhyt- ja pitkäaikaismuistia [156]. Kokeelliset eläintutkimukset ovat lupaavia ja voivat viitata siihen, että jos Mg-lisähoito aloitetaan kognitiivisten vajavuuksien varhaisessa vaiheessa, se voi vähentää muistin heikkenemisen ja kognitiivisen heikkenemisen kaltevuutta [157].

Ihmisillä vain muutama kliininen tutkimus on tutkinut Mg:n roolia kognitiivisessa terveydessä. Epidemiologisesti on ehdotettu, että ihmisillä, jotka käyttävät runsaasti magnesiumia sisältävää ruokavaliota, voi olla pienempi riski kognitiiviseen heikkenemiseen. Kahdeksan vuoden ajan seuranneilla 1 400:lla terveellä aikuisella miehellä kohonnut Mg:n saanti ruokavaliosta liittyi pienentyneeseen riskiin sairastua lievään kognitiiviseen heikentymiseen[158]. Toisessa kohorttitutkimuksessa, johon osallistui yli 1000 yhteisössä asuvaa japanilaista yli 60-vuotiasta osallistujaa, joita seurattiin 17 vuoden ajan, havaittiin, että yli 200 mg/vrk Mg:tä saaneilla oli 37 prosenttia pienemmät mahdollisuudet kehittyä minkä tahansa tyyppiseen. dementiasta ja 74 prosenttia pienemmät mahdollisuudet kehittyä vaskulaariseen dementiaan [159]. Lyhytaikainen (12 viikkoa) satunnaistettu kontrolloitu tutkimus ehdotti, että Mg voi auttaa parantamaan kognitiivisia kykyjä vanhuksilla, joilla on muistihäiriöitä [160]. Pitkäaikaisia ​​prospektiivisia satunnaistettuja kliinisiä tutkimuksia Mg-lisännällä tarvitaan sen varmistamiseksi, voivatko Mg-pitoiset ruokavaliot auttaa ehkäisemään dementiaa ja/tai kognitiivisia heikentymiä.

15. Mg ja osteoporoosi

Ruokavalion Mg-vajeen on oletettu olevan osteoporoosin ja luukadon mahdollinen riskitekijä. Epidemiologiset tutkimukset ovat osoittaneet, että lisääntynyt Mg:n saanti ravinnosta oli positiivisesti ja merkitsevästi yhteydessä luun mineraalitiheyteen (BMD). Päinvastoin, riittämätön Mg:n saanti ravinnosta yhdistettiin lisääntyneeseen luukadon määrään postmenopausaalisilla osteoporoottisilla naisilla [161,162]. Terveys, ikääntyminen ja kehon koostumus -tutkimuksessa havaittiin, että korkeampi magnesiumin saanti liittyi korkeampaan luun mineraalitiheyteen terveillä valkoihoisilla osallistujilla, jotka olivat lähtötilanteessa 70–79-vuotiaita [163]. Selektiivisen ravinnon Mg-puutteen jälkeen Mg-vähennettyjen hiirten, joilla oli avoin hypomagnesemia, kehittyi osteoporoosi, lisääntynyt luuston hauraus, joka liittyi lisääntyneeseen luun resorptioon, vähentynyt luun muodostuminen ja heikentynyt luun kasvu [164,165]. Tulehduksellisten sytokiinien kohonneilla pitoisuuksilla voi olla rooli näiden luumuutosten selittämisessä, vaikka selkeä patofysiologinen yhteys on edelleen määrittelemätön. Rude ja Gruber osoittivat, että lisääntynyt osteoklastien luun resorptio liittyi kohonneisiin tulehduksellisen aineen P- ja TNF-alfan tasoihin Mg-puutteisten rottien luussa [166].

Lisäksi Mg on välttämätön D-vitamiinin synteesille, kuljetukselle ja aktivaatiolle; näin ollen Mg-vaje heikentäisi D-vitamiinin aktiivisen muodon, 1,25-OH2 D3, tuotantoa ja aiheuttaisi vastustuskyvyn PTH- ja D-vitamiinivaikutuksille [167]. Mg-puutoksen vaikutukset yhdistettynä muuttuneeseen PTH-vasteeseen ja alhaiseen 1,25-OH2 D3 -synteesiin heikentäisivät luun muodostumista ja mineralisaatioprosesseja ja heikentäisivät luun laatua ja lujuutta sekä BMD:tä. On oletettu, että Mg-lisä annoksina, jotka ovat riittäviä palauttamaan normaalin luun vaihtuvuuden, voi vähentää luukatoa ja estää osteoporoosin riskiä [168,169].

Osallistujilla kohorttiin "Osteoarthritis Initiative", jota seurattiin 8 vuoden ajan, havaittiin, että naisilla, jotka saivat ravinnosta enemmän magnesiumia, oli 27 prosenttia pienempi riski tuleviin murtumiin, mikä vahvistaa riittävän magnesiumtasapainon ylläpitämisen myönteisen roolin riskin suhteen. osteoporoosin ja hauraiden murtumien vuoksi [170].

16. Mg ja lihasten terveys

Alueella on keskeinen rooli kaikissa lihasten ATP:tä hyödyntävissä tai syntetisoivissa entsyymeissä ja siten lihasenergian tuotannossa sekä välillisesti supistumis- ja rentoutumisprosesseissa. Mg-vaje on yhdistetty huonoon lihasten suorituskykyyn.

Vakavan Mg-vajeen on ehdotettu aiheuttavan heikkoutta, lihaskipua ja yökramppeja. On ehdotettu, että Mg-vaje voi edistää fibromyalgian kehittymistä[171]. Tietoa Mg-lisäaineiden vaikutuksista fibromyalgian oireisiin on vähän, vaikka ehdotettiin, että Mg-lisäaineita voidaan käyttää vähentämään arkuutta, kipua ja oireiden vakavuutta fibromyalgiapotilailla [172]. Ravinnon Mg-puutos rotilla lisää vapaiden radikaalien tuotantoa luurankolihaksissa ja voi aiheuttaa useita muutoksia lihassolujen aineenvaihduntaan sekä rakenteellisia häiriöitä, jotka vaikuttavat lihasten supistumiseen ja rentoutumiseen tarvittavan lihasenergian tuotantoon [173].

Ihmisillä Dominguez et ai. osoitti vahvan ja riippumattoman yhteyden seerumin Mg-tasojen ja lihasten suorituskyvyn ja useiden lihasparametrien välillä [174]. Nuorilla vapaaehtoisilla Brilla et al. osoittivat, että Mg-lisät (jopa 8 mg/kg päivittäin) pystyivät parantamaan lihasvoimaa ja kestävyyttä ja vähentämään hapenkulutusta [175]. Vanhemmilla koehenkilöillä Veronese ym. osoittivat, että oraalinen Mg-lisä (kolmesataa mg/vrk) kykeni parantamaan fyysistä suorituskykyä, erityisesti niillä koehenkilöillä, joiden lähtötasolla oli alhainen Mg:n saanti ravinnosta, ja ehdottivat, että Mg-lisä voi auttaa ehkäisemään viivästyttää fyysisen suorituskyvyn heikkenemistä iän myötä [176].

17. Mg ja syöpä

Syövän osalta Mg:n saanti on yhdistetty joidenkin syöpien ilmaantuvuuteen. Mg:n ja syövän välinen suhde on kuitenkin monimutkainen, ja nykyään kysymyksiä on enemmän kuin vastauksia [177]. Eläinmalleissa Mg:lla voi olla sekä kasvainta estäviä että pro-tuumorivaikutuksia, kuten tuumorin kasvun esto sen ensisijaisessa paikassa ja tuumorin istutuksen helpottaminen sen metastaattisissa kohdissa. Mg-puutteellisissa hiirissä alhainen Mg voi sekä rajoittaa että edistää tuumorin muodostumista, koska kasvaimen kasvun estymistä sen ensisijaisessa paikassa havaitaan lisääntyneen metastaattisen kolonisoinnin edessä [177].

Oksidatiivinen stressi ja hivenaineet ovat osallisina rintasyövän kehittymisessä. On kuitenkin epäselvää, kuinka ne vaikuttavat taudin patogeneesiin[178]. Alhaisemmat seerumin Mg-tasot rintasyöpää sairastavilla naisilla voivat vaarantaa karsinogeneesiprosessiin osallistuvia antioksidanttisia puolustusjärjestelmiä. Tutkimuksessa arvioitiin Mg-aineenvaihduntaa, superoksididismutaasin aktiivisuutta ja sen yhteyttä hapettumisstressiin rintasyöpää sairastavilla naisilla. Kirjoittajat raportoivat, että rintasyöpäpotilailla on monimutkainen muutos Mg:n homeostaasissa, jolle on tunnusomaista alhainen Mg:n saanti ravinnosta, vähentynyt plasman ja punasolujen Mg-taso ja lisääntynyt magnesiumin erittyminen virtsaan [179].

Mg-lisällä voi olla suojaava vaikutus kokeellisesti aiheutettuun fibrosarkoomaan rotilla[180] ja se voi estää nikkelin aiheuttamaa karsinogeneesiä rotan munuaisissa [181].

Mg:llä on oletettu olevan kasvaimia estäviä vaikutuksia paksusuolensyövässä estämällä c-myc:n ilmentymistä ja ornitiinidekarboksylaasiaktiivisuutta suolen limakalvon epiteelissä [182]. Ihmisillä tehdyissä tutkimuksissa runsaan Mg:n kulutuksen on ehdotettu suojaavan kolorektaalisyövän riskiltä [183]. Postmenopausaalisilla naisilla on ehdotettu, että korkeampi seerumin Ca:n ja Mg:n suhde voi lisätä rintasyövän riskiä[183]. 184]. Ca:n, Mg:n tai Ca:Mg:n saantisuhde voi olla vuorovaikutuksessa SLC7A2-geenin polymorfismien kanssa kolorektaalisyövän yhteydessä [185]. Suurempi magnesiumin saanti liittyi pienempään maksasyövän riskiin National Institute of Health-American Association of Retired Persons (NIH-AARP) ruokavalio- ja terveystutkimuksen tulevan kohortin analyysin perusteella [186]. Yksi syy siihen, miksi magnesiumin saannin ja syöpäsuojan välistä riippumatonta suhdetta ei ole helppo määritellä, on se, että ravinnon Mg-pitoisuus vastaa kuitupitoisuutta ja se saadaan enimmäkseen vihreistä lehtivihanneksista ja täysjyväviljasta, jotka ovat runsaat kuidun lähteet, jotka ovat itse syöpää suojaavia. .

18. Päätelmät

Krooninen Mg:n puutos esiintyy usein vanhemmilla aikuisilla. Matala-asteinen krooninen tulehdus (tulehdus) esiintyy usein lukuisissa ikääntymiseen liittyvissä kroonisissa sairauksissa ja itse ikääntymisprosessissa. Koska krooninen Mg:n riittämättömyys voi aiheuttaa liiallista tulehdusvälittäjien ja ROS:n tuotantoa ja se voi laukaista tulehdustilan, ryhmämme on aiemmin olettanut, että krooninen Mg:n puute voi olla yksi välittäjistä, joka auttaa selittämään tulehduksen ja ikääntymisen välistä yhteyttä. liittyvät sairaudet [19,49] (Kuva 2). Voidaan olettaa, että optimaalisen Mg-tasapainon säilyttäminen elämän aikana voi auttaa estämään tulehdusta ja siihen liittyviä Mg:n riittämättömyyteen liittyviä tiloja ja siten pidentää tervettä elämää.

Vaikka on suositeltavaa säilyttää tyydyttävä Mg-tasapaino riittävällä Mg:n saannilla ravinnosta, Mg-lisäaineiden mahdollinen rooli on edelleen epäselvä.

Hyvin vähän pitkäaikaisia ​​pitkittäissokkotutkimuksia Mg-lisän vaikutuksista on tehty. Mahdollisuus, että tyydyttävän Mg-tasapainon ylläpitämisestä koko elämän ajan voi tulla taloudellinen ja turvallinen terveysstrategia kasvavassa ikääntyvässä väestössä, on oletus, joka on todistettava tulevilla prospektiivisillä tutkimuksilla.

Tämä artikkeli on poimittu julkaisusta Nutrients 2021, 13, 463. https://doi.org/10.3390/nu13020463 https://www.mdpi.com/journal/nutrients