Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ ΜΑΓΝΗΣΙΟΥ

ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ

ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΩΝ

Φράγκου Ελένη,Νεφρολόγος,

ΙΙΒΕΑΑ,Συνεργάτης

ΓΝΑ «Γ. Γεννηματάς»

ΜΑΓΝΗΣΙΟ

Ενδοκυττάριο κατιόν (2Ο σε συχνότητα)Βιολογικές Διεργασίες

• Ενζυμικές Αντιδράσεις• Κυτταρικός Μεταβολισμός• Μεταγραφή του DNA• Μετάφραση των πρωτεϊνών• Κυτταρικά σηματοδοτικά μονοπάτια• Οστική αναδόμηση• Νευρομυϊκή σταθερότητα• Ομοιοστασία άλλων ηλεκτρολυτών

ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΜΑΓΝΗΣΙΟΥ

Mg2+

Ενδοκυττάριος χώρος

99%

Εξωκυττάριος χώρος

1%

Οστά85%

Μαλακά ΜόριαΜύες14%

Πρωτεΐνες

30%

Ελεύθερο 70%

Νεφρός:Διήθηση και

Επαναρρόφηση95-98%

ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗΣ

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ ΜΑΓΝΗΣΙΟΥ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΩΝ

ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΜΑΓΝΗΣΙΟΥ

Αποβολήαπό

νεφρούς

Schlingmann KP et al. Biochim Biophys Acta 2007; 1772: 813-821

Πρόσληψη από ΓΕΣ

ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ Mg2+

Απορρόφηση Mg2+

απόΓΕΣ

Επαναρρόφηση Mg2+ από

Νεφρούς

Schlingmann KP et al. Biochim Biophys Acta 2007; 1772: 813-821

Διατητικήπρόσληψη

ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ Mg2+ ΑΠΟ ΛΕΠΤΟ ΕΝΤΕΡΟ

ΧΑΜΗΛΗ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Mg2+

Πολωμένο Επιθηλιακό Κύτταρο

Χαμηλή συγκέντρωση Mg2+ Ενεργητική Διακυττάρια

μεταφορά

Προοδευτική μείωση λόγω κορεσμού

του TRPM6

(+) (-) (-) (+)

Am J Physiol Renal Physiol 2004; 286: F599-F605

ΧΑΜΗΛΗ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Mg2+

ΥΨΗΛΗ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Mg2+

ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ Mg2+ ΑΠΟ ΛΕΠΤΟ ΕΝΤΕΡΟ

Δ[Mg2+

]

ΕΠΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗ Mg2+ ΑΠΟ ΝΕΦΡΟΥΣ

10 -

- 75%

-10%

3 -

ΕΓΓΥΣ ΣΩΛΗΝΑΡΙΟ

Na H

Na glc aa P

H2O

Δ[Mg2+]

Mg2+

Konrad M et al. Am J Physiol Renal Physiol 2004; 286: F599-F605

THAL

[Na+]=30

(+)

Satoh J et al. Biomketals 2002; 15: 285-295

THAL

Mg2+

(-)

(-)ΔΔ

Satoh J et al. Biomketals 2002; 15: 285-295

ΑΠΩ ΝΕΦΡΩΝΑΣ

TRPM6

(-) (+)

Satoh J et al. Biomketals 2002; 15: 285-295

ΔΙΑΤΑΡΑΧΗ ΙΣΟΖΥΓΙΟΥ Mg2+

ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΡΑΧΕΣ

Υπομαγνησιαιμία

Υποκαλιαιμία (ανθεκτική) (40-60%) Υπασβεστιαιμία (12-50%)Υπονατριαμία (29%)Υποφωσφαταιμία (22%)

Υπερμαγνησιαιμία ΥπερασβεστιαιμίαΥπασβεστιαιμία

• Η σημασία του Mg2+ στην ομοιόσταση του Na+

• Η σημασία του Mg2+ στην ομοιόσταση του P-

• Η σημασία του Mg2+ στην ομοιόσταση του Κ+

• Η σημασία του Mg2+ στην ομοιόσταση του Ca2+

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΩΝ

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Na+

A. ΚΛΙΝΙΚΕΣ ΜΕΛΕΤΕΣΥπονατριαιμία

Wang et al : (1000 ασθενείς) 29% των ασθενών με ΥποΜg

Milionis et al: 6.7% των ασθενών με ΣΚΑ+ΥποMg Υπομαγνησιαιμία:

Αίτιο ή αποτέλεσμα των άλλων ηλεκτρολυτικών διαταραχών

και των κοινών αιτιών που τις προκαλούν ;;;Β. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ ΜΕΛΕΤΕΣ

ΥποΜg

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Na+

A. ΚΛΙΝΙΚΕΣ ΜΕΛΕΤΕΣΥπονατριαιμία:

Wang et al : (1000 ασθενείς) 29% των ασθενών με ΥποΜg

Milionis et al: 6.7% των ασθενών με ΣΚΑ+ΥποMg Υπομαγνησιαιμία:

Αίτιο ή αποτέλεσμα των άλλων ηλεκτρολυτικών διαταραχών

και των κοινών αιτιών που τις προκαλούν ;;;Β. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ ΜΕΛΕΤΕΣ Χορήγηση Mgσε ΣΚΑ+ΥποNa

ΔιόρθωσηΥποΝα

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ P-

A. ΚΛΙΝΙΚΕΣ ΜΕΛΕΤΕΣΥποφωσφαταιμία:

Wang et al : (1000 ασθενείς) 22% των ασθενών με ΥποΜg

Milionis et al: 26.7% των ασθενών με ΣΚΑ+ΥποMg

Παρατεινόμενη ένδεια Mg2+ ???

ΦΩΣΦΑΤΟΥΡΙΑ

P-

B. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ ΜΕΛΕΤΕΣ

Glaudemans B et al. Kidney Intern 2010; 77: 17

• Η σημασία του Mg2+ στην ομοιόσταση του Na+

• Η σημασία του Mg2+ στην ομοιόσταση του P-

• Η σημασία του Mg2+ στην ομοιόσταση του Κ+

• Η σημασία του Mg2+ στην ομοιόσταση του Ca2+

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΩΝ

ΥΠΟΜΑΓΝΗΣΙΑΙΜΙΑ και ΥΠΟΚΑΛΙΑΙΜΙΑ 40-60%, Υποκαλιαιμία ανθεκτική στη χορήγηση καλίουΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ:• ΚΟΙΝΑ ΑΙΤΙΑ• ΜΕΙΩΜΕΝΗ ΔΡΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑ ΑΝΤΛΙΑΣ Να/Κ/ATPase• ΑΥΞΗΜΕΝΟΣ ΑΡΙΘΜΟΣ ΑΝΟΙΚΤΩΝ ROMK

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Κ+

ΥΠΟΜΑΓΝΗΣΙΑΙΜΙΑ και ΥΠΟΚΑΛΙΑΙΜΙΑ 40-60%, Υποκαλιαιμία ανθεκτική στη χορήγηση καλίουΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ:• ΚΟΙΝΑ ΑΙΤΙΑ

Διουρητικά της αγκύλης, Θειαζιδικά διουρητικάΑλκοολισμόςΔιάρροιες

Διατ/χές Σωληναριακής λειτουργίας (Επίκτητες κ Κληρονομικές)• ΜΕΙΩΜΕΝΗ ΔΡΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑ ΑΝΤΛΙΑΣ Να/Κ/ATPase• ΑΥΞΗΜΕΝΟΣ ΑΡΙΘΜΟΣ ΑΝΟΙΚΤΩΝ ROMK

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Κ+

ΥΠΟΜΑΓΝΗΣΙΑΙΜΙΑ και ΥΠΟΚΑΛΙΑΙΜΙΑ 40-60%, Υποκαλιαιμία ανθεκτική στη χορήγηση καλίουΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ:• ΚΟΙΝΑ ΑΙΤΙΑ• ΜΕΙΩΜΕΝΗ ΔΡΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑ ΑΝΤΛΙΑΣ Να/Κ/ATPase

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Κ+

ΥποΜg

[Κ+]

Απώλεια Κ+ από ΓΕΣΑπώλεια Κ+ από νεφρούς

ΥΠΟΚΑΛΙΑΙΜΙΑ

ΥΠΟΜΑΓΝΗΣΙΑΙΜΙΑ και ΥΠΟΚΑΛΙΑΙΜΙΑ 40-60%, Υποκαλιαιμία ανθεκτική στη χορήγηση καλίουΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ:• ΑΥΞΗΜΕΝΟΣ ΑΡΙΘΜΟΣ ΑΝΟΙΚΤΩΝ ROMK ΤΟΥ DT

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Κ+

Έκκριση Κ+ στον Άπω Νεφρώνα

Huang CL et al. JASN 2007; 18: 2649-2652

ΚΑΝΑΛΙ ROMK:

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Κ+

Driving force

Χημική κλίση

-ve ΔΔ

Huang CL et al. JASN 2007; 18: 2649-2652

ΚΑΝΑΛΙ ROMK:

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Κ+

Huang CL et al. JASN 2007; 18: 2649-2652

Driving force

ΚΑΝΑΛΙ ROMK:

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Κ+

Huang CL et al. JASN 2007; 18: 2649-2652

Inward Rectifying Influx > Efflux

ΚΑΝΑΛΙ ROMK:

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Κ+

Huang CL et al. JASN 2007; 18: 2649-2652

Inward Rectifying Influx > Efflux

Να+

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Κ+

Huang CL et al. JASN 2007; 18: 2649-2652

Η ενδοκυττάρια [Mg2+] καθορίζει την έκκριση Κ+ από το ROMK στον DT

Mg2+

ΥΠΟΜΑΓΝΗΣΙΑΙΜΙΑΧαμηλή ενδοκυττάρια [Mg2+]

Αυξημένος αριθμός ανοικτών καναλιών ROMKΥΠΟΚΑΛΙΑΙΜΙΑ

Mg2+

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Κ+

ΥΠΟΜΑΓΝΗΣΙΑΙΜΙΑ και ΥΠΟΚΑΛΙΑΙΜΙΑ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ:

Φουροσεμίδη

+ΔΔ

Αυξημένη προσφορά

Mg2+ στον DT

Satoh J et al. Biomketals 2002; 15: 285-295

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Κ+

ΥΠΟΜΑΓΝΗΣΙΑΙΜΙΑ και ΥΠΟΚΑΛΙΑΙΜΙΑ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ:

Φουροσεμίδη Mg NaCl ΥπερALDO ΥποκαλιαιμίαΥπομαγνησιαιμίαΚΟΙΝΟ ΑΙΤΙΟ

Mg2

+

Χορήγηση Mg2+

Satoh J et al. Biomketals 2002; 15: 285-295

• Η σημασία του Mg2+ στην ομοιόσταση του Na+

• Η σημασία του Mg2+ στην ομοιόσταση του P-

• Η σημασία του Mg2+ στην ομοιόσταση του Κ+

• Η σημασία του Mg2+ στην ομοιόσταση του Ca2+

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΩΝ

Το συχνότερο εύρημα της σοβαρής υπομαγνησιαιμίας είναι η υπασβεστιαιμία

ΥΠΟΜΑΓΝΗΣΙΑΙΜΙΑ και ΥΠΑΣΒΕΣΤΙΑΙΜΙΑ: 12-50%• ΚΟΙΝΑ ΑΙΤΙΑ

Αλκοολισμός, Διάρροιες(σήψη, υποαλβουμιναιμία, έλλειψη καλσιτριόλης)

ΜΑΓΝΗΣΙΟ:• ΕΚΚΡΙΣΗ PTH, ΔΡΑΣΗ PTH ΣΕ ΠΕΡΙΦΕΡΙΚΟΥΣ ΙΣΤΟΥΣ• ΑΝΤΑΓΩΝΙΣΜΟΣ Ca2+ ΣΤΟ ΝΕΦΡΟ

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Ca2+

ΕΚΚΡΙΣΗ PTH

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Ca2+

cAMP

AC

Mg2+

ΧρόνιαΥπομαγνησι

αιμία

Καταστολήέκκρισης

PTH

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Ca2+

ΔΡΑΣΗ PTH ΣΤΟΥΣ ΠΕΡΙΦΕΡΙΚΟΥΣ ΙΣΤΟΥΣ(Οστά, Νεφροί)

ΜΑΓΝΗΣΙΟ:Αδενυλική Κυκλάση

PTH + PTH-Rec

Υπομαγνησιαιμία

Αντίσταση στη δράση της PTH

Μείωση Κινητοποίησης Ca2+

Αδυναμική ΝόσοςΜειωμένη έκκριση PTHΜείωση Καλσιτριόλης

Υπασβεστιαιμία

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Ca2+

Η ΕΓΧΥΣΗ ΜΑΓΝΗΣΙΟΥ ΠΡΟΚΑΛΕΙ ΥΠΕΡΑΣΒΕΣΤΙΟΥΡΙΑ

TRPM6

TRPV5

DT

Mg2+

Ca2+

Έγχυση Mg

Αύξηση [Mg2+]Ανταγωνισμός

Ca2+

Υπερασβεστιουρία

Satoh J et al. Biomketals 2002; 15: 285-295

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 1:Υπομαγνησιαιμία με Δευτεροπαθή Υπασβεστιαιμία

(HSH)Αυτοσωματική Υπολειπόμενη, mt TRPM6

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Ca2+

Μείωση έκκρισης PTH Υπομαγνησιαιμία Αντίσταση δράσης PTH Υπασβεστιαιμία Μείωση καλσιτριόλης Am J Physiol Renal Physiol 2004; 286: F599-

F605

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 2:Θειαζιδικά Διουρητικά

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Ca2+

TRPM6

TRPV5

DT1) Υποογκαιμία ΥπερALDO

Έκκριση Κ κ Υποκαλιαιμία Επαναρρόφηση Ca2+ από PT

2) Δυσλειτουργία TRPM6 Μαγνησιουρία Υπομαγνησιαιμία

3) Διαταραχή εκπόλωσης αύξηση επαναρρόφησης Ca2+

Υπερασβεστιουρία

Satoh J et al. Biomketals 2002; 15: 285-295

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

1. Η υπομαγνησιαιμία συσχετίζεται με υποκαλιαμιία, υπασβεστιαιμία, υπονατριαιμία και υποφωσφαταιμία

2. Η ενδοκυττάρια [Mg2+] καθορίζει την έκκριση Κ+ από το ROMK στον DT

3. Το Mg2+ είναι απαραίτητο για την έκκριση της PTH, τη δράση της PTH, την δράση της καλσιτριόλης

ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ !!!

Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΩΝ