Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Κων/νος Π. Κατωπόδης Διευθυντής Νεφρολογικού Τμήματος Γενικού Νοσοκομείου Άρτας Κομοτηνή, Σεπτέμβριος 2012.

Παρουσίαση με θέμα: "Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Κων/νος Π. Κατωπόδης Διευθυντής Νεφρολογικού Τμήματος Γενικού Νοσοκομείου Άρτας Κομοτηνή, Σεπτέμβριος 2012."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Κων/νος Π. Κατωπόδης Διευθυντής Νεφρολογικού Τμήματος Γενικού Νοσοκομείου Άρτας Κομοτηνή, Σεπτέμβριος 2012

2 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου # Κατανομή # Πρόσληψη # Απορρόφηση # Απέκκριση Ταυτότητα του Μg 2+

3 # Στοιχεία ταυτότητας * Το 8 ο κατά σειρά στοιχείο που απαντάται στον φλοιό της γης * Το 9 ο στο σύμπαν * Δεν απαντάται ελεύθερο αλλά συνδεδεμένο με άλατα μαγνησίου * Υψηλή διαλυτότητα στο H 2 O (3 ο στοιχείο στη θάλασσα ) Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου (συνέχεια)

4 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου (συνέχεια)

5 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου ^ Ατομικός αριθμός : 12 ^ Ατομικό βάρος : 24 ^ Σθένος : 2 Ca 2+ μοιράζονται τις ιδιότητες ως τα Mg 2+ κυριότερα δισθενή ιόντα. Αλλά !!!! (συνέχεια)

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

7 Jahnen-Dechent W et al, Clin Kidney J 2012; 5(Suppl 1): i3-i14 (συνέχεια) Hydrate / Dehydrate* Mg 2+ > Na + ( ~ 25 φορές ) Μg 2+ > Ca 2+ ( ~ 25 φορές ) Μg 2+ > K + ( ~ 4 φορές ) * Maguire ME et al, Biometals 2002; 15: 203-210 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου

8

9 # Τροφές πλούσιες σε Mg 2+

10 # Το 4 ο κατά σειρά κατιόν στον εξωκυττάριο χώρο ( Ca 2+ > K + > Na + > Mg 2+ ) # To 2 ο κατά σειρά κατιόν στον ενδοκυττάριο χώρο ( K + > Mg 2+ ) Κατανομή (συνέχεια) Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου

11 *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 *** Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Κατανομή ~ 24 g of Mg 2+ / 1000 g of Ca 2+ ( ~ 42 φορές )

12 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου (συνέχεια) Κατανομή

13 (συνέχεια) *Elin RJ, Dis Mon 1988; 34: 161-218 **Touyz RM, Front Biosci 2004; 9: 1278-1293 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου * ** * Κατανομή

14 # 30% του Mg 2+ των οστών είναι το κυρίως ανταλλάξιμο μαγνήσιο του οργανισμού* ( < 15% του συνόλου ) # Προσπάθεια διατήρησης σταθερής της συγκέντρωσης του Mg 2+ του ορού # Η βιοδιαθεσιμότητα του Mg 2+ εξαρτάται από την ηλικία Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Ανταλλάξιμο μαγνήσιο *Wallach S, Magnesium 1988; 7:262-270 Υπομαγνησιαιμία ≠ Μαγνησιοπενία

15 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου # Na + : 3500 mEq # K + : 3500 mEq # Ca 2+ : 3000 mEq # Mg 2+ : ~ 300 mmol (~160 mmol οστά)* (~ 140 mmol μύες) Ανταλλάξιμα ιόντα *Alfrey AC et al, J Clin Invest 1973; 52: 3019-3027

16 Κατανομή Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου # Συγκέντρωση Mg 2+ στον ορό 0,65 – 1,05 mmol/L = 1,30 – 2,10 mEq/L = 1,56 -2,52 mg/dl Διορθωμένο Mg 2+ ορού = Μετρημένο Mg 2+ ορού 0,08 x (4 – αλβουμίνη ορού ) Διορθωμένο Ca 2+ ορού = Μετρημένο Ca 2+ ορού 0,02 x (4,5 – αλβουμίνη ορού ) (συνέχεια)

17 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Κατανομή

18 Πρόσληψη Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου

19 Μειωμένη πρόσληψη Αίτια 1. Μειωμένα επίπεδα στο έδαφος 2. Ταχύτητα ανάπτυξης των λαχανικών 3. Τεχνικές επεξεργασίας τροφών (ραφινάρισμα) 4. Έλλειψη Mg 2+ στο μαγειρικό αλάτι και στο πόσιμο νερό Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Πρόσληψη

20 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Εντερική απορρόφηση Μηχανισμοί απορρόφησης 1. Παθητική (παρακυττάρια οδός) 2. Ενεργητική (διακυττάρια οδός) Λεπτό έντερο 1. Νήστιδα 2. Ειλεό

21 Quamm GA, Curr Opin Gastrenterol 2008; 24: 230-235 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Εντερική απορρόφηση Παθητική μεταφορά 80 – 90 % του αναρροφούμενου Mg 2+ Mg 2+ : 1.0 – 5.0 mmol/L (στο UF) ηλεκτρικό δυναμικό αυλού : ~ +5 mV Χημική κλίση (chemical gradient) Ηλεκτρική κλίση (electrical gradient)

22 Amashed S et al, Acta Physiol (Oxf) 2011; 201: 133-140 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Εντερική απορρόφηση Παθητική μεταφορά Εξαρτάται από τις «σφιχτές συνδέσεις» [ Tight Junctions ] # Ειλεός Έκφραση των # Άπω νήστιδα Claudins 1,3,4,5,8

23 Groenestege WM et al, J Clin Invest 2006; 117: 2260-2267 Romani A, Arch Biochem Biophys 2007; 458: 90-102 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Εντερική απορρόφηση Ενεργητική μεταφορά Εξαρτάται από τα συστήματα μεταφοράς [Transport receptor potential channel Melastatin ] TRPM6 Περιορίζονται μόνο TRPM7 Στην αυλική επιφάνεια

24 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Εντερική απορρόφηση

25 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Εντερική απορρόφηση

26 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Εντερική απορρόφηση Παράγοντες που επηρεάζουν την εντερική απορρόφηση του Mg 2+ * Μαγνήσιο 1. Δίαιτα * Πρωτεΐνες / λίπη 2. Βιταμίνη - D * Νερό (απορρόφηση) + 3. Παραθορμόνη - ; 4. Ασβέστιο – Φώσφορος # Αυξητική ορμόνη # Αλδοστερόνη # Οιστρογόνα # Ανδρογόνα # Προλακτίνη # Καλσιτονίνη # T 3,T 4

27 Δίαιτα 1. Μαγνήσιο τροφής* : περιεκτικότητα απορρόφηση Mg 2+ [ ενδεχομένως να υφίσταται μεταβολή της ΤRPΜ6 στο παχύ έντερο ]** 2. Πρωτεΐνες ( PO 4 3- )*** : πρόσληψη απορρόφηση Mg 2+ [ Mg 2+ + PO 4 3- Mg 3 (PO 4 ) 2 ] Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Εντερική απορρόφηση *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

28 (συνέχεια) Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Εντερική απορρόφηση 3. Νερό : απορρόφηση H 2 O απορρόφηση Mg 2+ >> >> 4. Λίπη : απορρόφηση απορρόφηση Mg 2+ [λίπη + Mg 2+ Σάπωνες ] (Στεατόρροια)

29 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Εντερική απορρόφηση Βιταμίνη - D 1,25 (OH) 2 – D 3 : απορρόφηση του (Mg 2+ )* [ 1,25 (OH) 2 – D 3 TRPM6 στο παχύ έντερο ] [ 1,25 (ΟΗ) 2 – D 3 Claudins 2,12 ]** Χ.Ν.Ν. 1,25 (OH) 2 – D 3 Mg 2+ *Schmulen AC et al, Am J Physiol 1980; 238: G349-352 **Fujita H et al, Mol Biol Cell 2008; 19: 1912-1921

30 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Εντερική απορρόφηση Παραθορμόνη iPTH : απορρόφηση του Mg 2+ άμεσα >> >> έμμεσα [ iPTH 25 (OH) - D 3 1,25 (OH) 2 – D 3 ] Ασβέστιο Δίαιτα με Ca 2+ iPTH 1,25 (OH) 2 – D 3 απορρόφηση Mg 2+

31 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Νεφρική αποβολή # Δεν υπάρχει σωληναριακή απέκκριση Μαγνησίου # Διηθούνται (ιονισμένο, σύμπλοκα) ~ 2400 mmol Mg 2+ # Επαναροφούνται 90-95% # Απεκκρίνονται ~ 5% (~ 100 mg)

32 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Νεφρική αποβολή

33 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Νεφρική αποβολή # Εγγύς εσπειραμένο σωληνάριο Le Grimellec, Pflugers Arch 1975; 354: 133-150 # 20-30% του διηθούμενου # Εξαρτάται από τις μεταβολές του H 2 O/Na + # Εξαρτάται από τις μεταβολές των συγκεντρώσεων στον ορό του ασβεστίου/φωσφόρου # Χορήγηση διουρητικών # Μεταβολική οξέωση/αλκάλωση κυρίως με παθητική μεταφορά (concentration gradient)

34 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Νεφρική αποβολή # Αγκύλη του Henle (παχύ ανιόν) # Εγγύς εσπειραμένο σωληνάριο Na +, K + >> Mg 2+ # Παχύ ανιόν αγκύλης του Henle Mg 2+ >> Na +, K +

35 Hou J et al, Proc Natl Acad Sci USA 2009; 106: 15350-15355 Hou J et al, J Clin Invest 2008; 118: 619-628 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Νεφρική αποβολή # Αγγύλη του Henle (παχύ ανιόν) # Η κλίση του ηλεκτρικού δυναμικού είναι η κύρια δύναμη μετακίνησης του Mg 2+ μέσω της παρακκυτάριας οδού ( σωληναριακός αυλός θετικός) # Claudins 16, 19 διευκολύνουν την μετακίνηση του Mg 2+

36 Greenberg, Am J Med Sci 2000; 319: 10-24 2 Coher et al, Clin Cardiol 2000; 23: 433-436 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Νεφρική αποβολή # Αγκύλη του Henle (παχύ ανιόν) # 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 Mg 2+ ^ Απέκκριση Mg 2+

37 Hebert SG, Kidney Int 1996; 50: 2129-2139 2 Di Stefano A et al, Kidney Blood Press Res 1997; 20: 190-193 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Νεφρική αποβολή # Αγκύλη του Henle (παχύ ανιόν) Tm – Mg 2+ # Ca 2+ /Mg 2+ υποδοχέα ( συγκεντρώσεις ορού) # Υποδοχέα πεπτιδίων

38 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Νεφρική αποβολή # Άπω εσπειραμένο σωληνάριο Glaudemans B et al, Kidney Int 2004; 77: 17-22 Voets 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 -

39 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Νεφρική αποβολή Claudins # Cldn – 16 # Cldn – 19 Εμπλέκονται στην διαβατότητα για το Mg 2+ Hou et al, Proc Natl Acad Sci USA 2009; 106: 15350-15355

40 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Νεφρική αποβολή Jiahna Li et al, Pediatric Nephrol 2011; 26: 2133-2142

41 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Νεφρική αποβολή

42 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Νεφρική αποβολή Παράγοντες που επηρεάζουν την νεφρική αποβολή Mg 2+ # νεφρική αποβολή 1. E.C.V. 1. E.C.V. 2. sMg 2+ 2. sMg 2+ 3. sCa 2+ 3. sCa 2+ 4. sPO 4 3- 4. Ορμόνες 5. Μεταβολική οξέωση ^ iPTH 6. Διουρητικά ^ Καλσιτονίνη ^ Αγκύλης ^ Γλουκαγόνο ^ Ωσμωτικά ^ Αντιδιουρητική ορμόνη (συνέχεια)

43 Παράγοντες που επηρεάζουν την νεφρική αποβολή Mg 2+ # νεφρική αποβολή 7. Πρόσληψη 5. Φάρμακα ^ πρωτεϊνών ^ Ισοπροτερενόλη ^ υδατανθράκων 6. Υπερθυρεοειδισμός ^ οινοπνεύματος 8. Ορμόνες ^ Κορτικοειδή ( ? ) ^ Αυξητική ορμόνη ^ Κατεχολαμίνες / Αγγειοτενσίνη - ΙΙ ^ Οιστρογόνα Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου Νεφρική αποβολή

44 i[ Mg 2+ ]* # Πυρήνα # Μιτοχόνδρια # Ενδοπλασματικό δίκτυο # Κυτταρόπλασμα Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου i[ Mg 2+ ] * 80% υπό μορφή ATP* ( κυτταρόπλασμα ) * 1-5% σε ιονισμένη μορφή ** i[ Mg 2+ ] : 1-2 % του συνολικού Mg 2+ i[ Mg 2+ ] ~ 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

45 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου i[ Mg 2+ ]

46 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου i[ Mg 2+ ]

47 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου

48 Mg 2+ 1. Υπέρταση 2. Αθηροσκλήρωση 3. Φλεγμονή 4. Δισλιπιδαιμία

49 Φυσιολογία ισοζυγίου του Μαγνησίου

50