Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου

Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου

Κων/νος Π. Κατωπόδης

Διευθυντής

Νεφρολογικού Τμήματος

Γενικού Νοσοκομείου Άρτας

Κομοτηνή, Σεπτέμβριος 2012


# Κατανομή

# Πρόσληψη

# Απορρόφηση

# Απέκκριση Ταυτότητα του Μg2+

# Στοιχεία ταυτότητας

* Το 8ο κατά σειρά στοιχείο που

απαντάται στον φλοιό της γης

* Το 9ο στο σύμπαν

* Δεν απαντάται ελεύθερο αλλά

συνδεδεμένο με άλατα μαγνησίου

* Υψηλή διαλυτότητα στο H2O

(3ο στοιχείο στη θάλασσα )


(συνέχεια)


(συνέχεια)


^ Ατομικός αριθμός : 12

^ Ατομικό βάρος : 24

^ Σθένος : 2

Ca2+ μοιράζονται τις

ιδιότητες ως τα

Mg2+ κυριότερα δισθενή

ιόντα. Αλλά !!!!

(συνέχεια)

(συνέχεια)

Jahnen-Dechent W et al, Clin Kidney J 2012; 5(Suppl 1): i3-i14


(συνέχεια)

(συνέχεια)

(συνέχεια)

Jahnen-Dechent W et al, Clin Kidney J 2012; 5(Suppl 1): i3-i14 (συνέχεια)

Hydrate / Dehydrate*

Mg2+ > Na+ ( ~ 25 φορές )

Μg2+ > Ca2+ ( ~ 25 φορές )

Μg2+ > K+ ( ~ 4 φορές )

* Maguire ME et al, Biometals 2002; 15: 203-210



# Τροφές πλούσιες σε Mg2+

# Το 4ο κατά σειρά κατιόν στον εξωκυττάριο χώρο

( Ca2+ > K+ > Na+ > Mg2+ )

# To 2ο κατά σειρά κατιόν στον ενδοκυττάριο χώρο

( K+ > Mg2+ )

Κατανομή

(συνέχεια)


*Maguire ME et al, Biometals 2002; 15: 203-210**Elin RJ, Dis Mon 1988; 34: 161-218

Fox C et al, South Med J 2001; 94: 1195-1201***Widdowson EM et al, Clin Sci 1951; 10: 113-

# ~ 0.4g Μαγνησίου / Kg σωματικού βάρους *

# ~ 20 mmol Μαγνησίου / Kg σωματικού βάρους (ελεύθερου λίπους)

# ~ 24 g Μαγνησίου (~ 1000-1200 mmol )** [ 70 Kg, 20% (w/w)]

# 21-28 g Μαγνησίου / Kg σωματικού βάρους ***


Κατανομή

~ 24 g of Mg2+ / 1000 g of Ca2+ ( ~ 42 φορές )


(συνέχεια)

Κατανομή

(συνέχεια)

*Elin RJ, Dis Mon 1988; 34: 161-218**Touyz RM, Front Biosci 2004; 9: 1278-1293


*

**

*

Κατανομή

# 30% του Mg2+ των οστών είναι το κυρίως ανταλλάξιμο

μαγνήσιο του οργανισμού* ( < 15% του συνόλου )

# Προσπάθεια διατήρησης σταθερής της συγκέντρωσης

του Mg2+ του ορού

# Η βιοδιαθεσιμότητα του Mg2+ εξαρτάται από την ηλικία


Ανταλλάξιμο μαγνήσιο

*Wallach S, Magnesium 1988; 7:262-270

Υπομαγνησιαιμία ≠ Μαγνησιοπενία


# Na+ : 3500 mEq

# K+ : 3500 mEq

# Ca2+ : 3000 mEq

# Mg2+ : ~ 300 mmol

(~160 mmol οστά)*

(~ 140 mmol μύες)

Ανταλλάξιμα ιόντα

*Alfrey AC et al, J Clin Invest 1973; 52: 3019-3027

Κατανομή


# Συγκέντρωση Mg2+ στον ορό

0,65 – 1,05 mmol/L = 1,30 – 2,10 mEq/L = 1,56 -2,52 mg/dl

Διορθωμένο Mg2+ ορού = Μετρημένο Mg2+ ορού 0,08 x (4 – αλβουμίνη ορού )

Διορθωμένο Ca2+ ορού = Μετρημένο Ca2+ ορού 0,02 x (4,5 – αλβουμίνη ορού )

(συνέχεια)

(συνέχεια)


Κατανομή

Πρόσληψη


Μειωμένη πρόσληψη

Αίτια

1. Μειωμένα επίπεδα στο έδαφος

2. Ταχύτητα ανάπτυξης των λαχανικών

3. Τεχνικές επεξεργασίας τροφών

(ραφινάρισμα)

4. Έλλειψη Mg2+ στο μαγειρικό αλάτι και στο

πόσιμο νερό


Πρόσληψη


Εντερικήαπορρόφηση

Μηχανισμοί απορρόφησης

1. Παθητική (παρακυττάρια οδός)

2. Ενεργητική (διακυττάρια οδός)

Λεπτό έντερο

1. Νήστιδα

2. Ειλεό

Quamm GA, Curr Opin Gastrenterol 2008; 24: 230-235



Παθητική μεταφορά

80 – 90 % του αναρροφούμενου Mg2+

Mg2+ : 1.0 – 5.0 mmol/L (στο UF)

ηλεκτρικό δυναμικό αυλού : ~ +5 mV

Χημική κλίση (chemical gradient)

Ηλεκτρική κλίση (electrical gradient)

Amashed S et al, Acta Physiol (Oxf) 2011; 201: 133-140



Παθητική μεταφορά

Εξαρτάται από τις «σφιχτές συνδέσεις»

[ Tight Junctions ]

# Ειλεός Έκφραση των

# Άπω νήστιδα Claudins

1,3,4,5,8

Groenestege WM et al, J Clin Invest 2006; 117: 2260-2267Romani A, Arch Biochem Biophys 2007; 458: 90-102



Ενεργητική μεταφορά

Εξαρτάται από τα συστήματα μεταφοράς

[Transport receptor potential

channel Melastatin ]

TRPM6 Περιορίζονται μόνο

TRPM7 Στην αυλική επιφάνεια


Εντερικήαπορρόφηση Παράγοντες που επηρεάζουν την εντερική

απορρόφηση του Mg2+ * Μαγνήσιο

1. Δίαιτα * Πρωτεΐνες / λίπη

2. Βιταμίνη - D * Νερό (απορρόφηση)

+ 3. Παραθορμόνη - ;

4. Ασβέστιο – Φώσφορος

# Αυξητική ορμόνη # Αλδοστερόνη

# Οιστρογόνα # Ανδρογόνα

# Προλακτίνη # Καλσιτονίνη

# T3 ,T4

Δίαιτα

1. Μαγνήσιο τροφής* : περιεκτικότητα απορρόφηση Mg2+

[ ενδεχομένως να υφίσταται μεταβολή της ΤRPΜ6 στο παχύ έντερο ]**

2. Πρωτεΐνες ( PO43- )*** : πρόσληψη απορρόφηση Mg2+

[ Mg2+ + PO43- Mg3(PO4)2 ]



*Gracham L et al, Metabolism 1960; 9: 646-659**Groenestege WM et al, J Clin Invest 2006; 117: 2260-2267

***Verbeek MJ et al, J Nutr 1993; 23: 1880-1887

(συνέχεια)



3. Νερό : απορρόφηση H2O απορρόφηση Mg2+

>> >>

4. Λίπη : απορρόφηση απορρόφηση Mg2+

[λίπη + Mg2+ Σάπωνες ]

(Στεατόρροια)



Βιταμίνη - D

1,25 (OH)2 – D3 : απορρόφηση του (Mg2+)*

[ 1,25 (OH)2 – D3 TRPM6 στο παχύ έντερο ]

[ 1,25 (ΟΗ)2 – D3 Claudins 2,12 ]**

Χ.Ν.Ν. 1,25 (OH)2 – D3 Mg2+

*Schmulen AC et al, Am J Physiol 1980; 238: G349-352**Fujita H et al, Mol Biol Cell 2008; 19: 1912-1921



Παραθορμόνη

iPTH : απορρόφηση του Mg2+ άμεσα

>> >> έμμεσα

[ iPTH 25 (OH) - D3 1,25 (OH)2 – D3 ]

Ασβέστιο

Δίαιτα με Ca2+ iPTH 1,25 (OH)2 – D3

απορρόφηση Mg2+


Νεφρική αποβολή

# Δεν υπάρχει σωληναριακή

απέκκριση Μαγνησίου

# Διηθούνται (ιονισμένο, σύμπλοκα)

~ 2400 mmol Mg2+

# Επαναροφούνται 90-95%

# Απεκκρίνονται ~ 5%

(~ 100 mg)


Νεφρική αποβολή # Εγγύς εσπειραμένο σωληνάριο

Le Grimellec , Pflugers Arch 1975; 354: 133-150

# 20-30% του διηθούμενου

# Εξαρτάται από τις μεταβολές του H2O/Na+

# Εξαρτάται από τις μεταβολές των συγκεντρώσεων

στον ορό του ασβεστίου/φωσφόρου

# Χορήγηση διουρητικών

# Μεταβολική οξέωση/αλκάλωση

κυρίως με παθητική μεταφορά

(concentration gradient)


Νεφρική αποβολή # Αγκύλη του Henle (παχύ ανιόν)

# Εγγύς εσπειραμένο σωληνάριο

Na+, K+ >> Mg2+

# Παχύ ανιόν αγκύλης του Henle

Mg2+ >> Na+, K+

Hou J et al, Proc Natl Acad Sci USA 2009; 106: 15350-15355Hou J et al, J Clin Invest 2008; 118: 619-628


Νεφρική αποβολή # Αγγύλη του Henle (παχύ ανιόν)

# Η κλίση του ηλεκτρικού δυναμικού είναι

η κύρια δύναμη μετακίνησης του Mg2+

μέσω της παρακκυτάριας οδού

( σωληναριακός αυλός θετικός)

# Claudins 16, 19 διευκολύνουν την

μετακίνηση του Mg2+

Greenberg, Am J Med Sci 2000; 319: 10-242Coher et al, Clin Cardiol 2000; 23: 433-436



# Το θετικό ηλεκτρικό δυναμικό του σωληναριακού

αυλού διατηρείται μέσω της αντλίας Na+/K+/2Cl-

# Η χορήγηση διουρητικών της αγκύλης:

^ καταστολή της αντλίας Na+/K+/2Cl-

^ Ηλεκτρικού δυναμικού του αυλού

^ Επαναρρόφησης Mg2+

^ Απέκκριση Mg2+

Hebert SG, Kidney Int 1996; 50: 2129-21392Di Stefano A et al, Kidney Blood Press Res 1997; 20: 190-193



Tm – Mg2+

# Ca2+/Mg2+ υποδοχέα

( συγκεντρώσεις ορού)

# Υποδοχέα πεπτιδίων


Νεφρική αποβολή # Άπω εσπειραμένο σωληνάριο

Glaudemans B et al, Kidney Int 2004; 77: 17-22Voets T et al , J Biol Chem 2004; 279: 19-25

* Επαναρροφάται το 10% του διηθούμενου

* Ενεργητική μεταφορά

α. TRPM -6/EGF

b. Μηχανισμοί ομοιόστασης

Na+ / K+ / 2Cl -


Νεφρική αποβολή Claudins

# Cldn – 16 # Cldn – 19

Εμπλέκονται στην διαβατότητα

για το Mg2+

Hou et al, Proc Natl Acad Sci USA 2009; 106: 15350-15355



Jiahna Li et al, Pediatric Nephrol 2011; 26: 2133-2142


Νεφρική αποβολή Παράγοντες που επηρεάζουν την νεφρική αποβολή Mg2+

# νεφρική αποβολή # νεφρική αποβολή

1. E.C.V. 1. E.C.V.

2. sMg2+ 2. sMg2+

3. sCa2+ 3. sCa2+

4. sPO43- 4. Ορμόνες

5. Μεταβολική οξέωση ^ iPTH

6. Διουρητικά ^ Καλσιτονίνη

^ Αγκύλης ^ Γλουκαγόνο

^ Ωσμωτικά ^ Αντιδιουρητική ορμόνη

(συνέχεια)

(συνέχεια)

Παράγοντες που επηρεάζουν την νεφρική αποβολή Mg2+

# νεφρική αποβολή # νεφρική αποβολή

7. Πρόσληψη 5. Φάρμακα

^ πρωτεϊνών ^ Ισοπροτερενόλη

^ υδατανθράκων 6. Υπερθυρεοειδισμός

^ οινοπνεύματος

8. Ορμόνες

^ Κορτικοειδή ( ? )

^ Αυξητική ορμόνη

^ Κατεχολαμίνες / Αγγειοτενσίνη - ΙΙ

^ Οιστρογόνα



i[ Mg2+ ]*

# Πυρήνα # Μιτοχόνδρια # Ενδοπλασματικό δίκτυο # Κυτταρόπλασμα


i[ Mg2+ ]

* 80% υπό μορφή ATP* ( κυτταρόπλασμα )

* 1-5% σε ιονισμένη μορφή**

i[ Mg2+ ] : 1-2 % του συνολικού Mg2+

i[ Mg2+ ] ~ σταθερό***

*Birch NL (1993) Cowan JA (1995)

* Fausto da Silia (1991) **Romani A et al, Arch Biochem Biophys 1999; 298: 1-12

***Dai LJ et al, J Clin Invest 1991; 88: 1255-1264


i[ Mg2+ ]


Mg2+

1. Υπέρταση 2. Αθηροσκλήρωση

3. Φλεγμονή 4. Δισλιπιδαιμία

Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου

Documents

Transcript of Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου