Horčík pri starnutí, zdraví a chorobách

Prosím kontaktujteoscar.xiao@wecistanche.comPre viac informácií

Abstrakt:V súvislosti so starnutím bolo hlásených niekoľko zmien v metabolizme horčíka (Mg), vrátane zníženého príjmu horčíka, zhoršenej absorpcie horčíka v čreve a plytvania horčíka obličkami. Mierne deficity Mg sú vo všeobecnosti asymptomatické a klinické príznaky sú zvyčajne nešpecifické alebo chýbajú. Asténia, poruchy spánku, hyperemocionalita a kognitívne poruchy sú bežné u starších ľudí s miernym deficitom Mg a môžu sa často zamieňať s príznakmi súvisiacimi s vekom. Chronické deficity Mg zvyšujú produkciu voľných radikálov, ktoré sa podieľajú na rozvoji niekoľkých chronických porúch súvisiacich s vekom. S deficitom Mg sa spája množstvo ľudských chorôb, vrátane kardiovaskulárnych chorôb, hypertenzie a mŕtvice, kardio-metabolického syndrómu a diabetes mellitus 2. typu, syndrómov zúženia dýchacích ciest a astmy, depresie, stavov súvisiacich so stresom a psychiatrických porúch, Alzheimerovej choroby (AD) a iné syndrómy demencie, svalové ochorenia (bolesť svalov, chronická únava a fibromyalgia), krehkosť kostí a rakovina. Pri korekcii deficitu horčíka je potrebné vziať do úvahy Mg a/alebo Mg konzumovaný v pitnej vode (vo všeobecnosti viac biologicky dostupný ako Mg obsiahnutý v potrave) alebo v alternatívnych Mg doplnkoch.veľkosť penisu cistancheUdržiavanie optimálnej rovnováhy horčíka počas celého života môže pomôcť pri prevencii oxidačného stresu a chronických stavov spojených so starnutím. Toto je potrebné preukázať budúcimi štúdiami.

Kľúčové slová:horčík; oxidačný stres; choroby; demencia; cukrovka; osteoporóza; starnutie; hypertenzia; zdravie; dlhovekosť

Ak chcete vedieť viac, kliknite sem

1. Úvod

Horčíkový ión (Mg) je dvojmocný intracelulárny katión najviac prítomný v ľudskej bunke a druhý katión po draslíku (K). Atómová hmotnosť Mg je 24,305 g/mol a jeho atómové číslo je 12 (tabuľka 1). Horčík má kľúčovú úlohu v mnohých biologických procesoch, vrátane oxidačnej fosforylácie, výroby energie, glykolýzy, syntézy bielkovín a nukleových kyselín [1]. Mg hrá úlohu v mitochondriálnej syntéze adenozíntrifosfátu (ATP) za vzniku MgATP[2]. Bunková signalizácia potrebuje MgATP na fosforyláciu proteínov a aktiváciu cyklického adenozínmonofosfátu (cAMP), ktorý sa podieľa na množstve biochemických procesov [3]. Mg ióny sa podieľajú na transporte iných iónov cez bunkové membrány, na svalovej kontrakcii a na riadení excitability neurónov.cistanche prášokBunková homeostáza horčíka je spojená s bunkovým metabolizmom iných iónov, tj K, sodíka (Na), vápnika (Ca), prostredníctvom Na plus /K plus /ATPázy, Ca plus plus aktivovaných K kanálov a iných mechanizmov[4].

Mg má kľúčovú úlohu v bunkovej homeostáze a fungovaní orgánov. Mg má teda fyziologickú úlohu pri kontrole rôznych kľúčových bunkových aktivít a metabolických dráh, vrátane enzýmovo-substrátových a štrukturálnych a membránových funkcií [2,5]. Mg je kofaktor vo viac ako 600 enzymatických reakciách a je potrebný pre aktivitu proteínkináz, glykolytických enzýmov, všetky procesy fosforylácie a všetky reakcie, ktoré implikujú ATP [25]. Mg ión má mierny antagonistický účinok na Ca a podieľa sa na množstve štrukturálnych funkcií (multienzýmové komplexy, tj syntéza G-proteínov, proteínov a nukleových kyselín, receptory kyseliny N-metyl-D-asparágovej (NMDA), mitochondrie, polyribozómy atď.). V posledných desaťročiach sa uznal patofyziologický a klinický význam Mg, ako aj možné účinky deficitu Mg na viaceré ľudské choroby.

2. Metabolizmus a potreba horčíka

Obsah Mg v ľudskom tele je okolo 24-29 g Mg, z čoho takmer 2/3 sú uložené v kostiach a 1/3 v bunkách. Iba<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="">

Obrázok 1. Rovnováha horčíka (šípky ukazujú najčastejšie miesta deplécie horčíka v dôsledku starnutia), vrátane denného množstva príjmu a vylučovania horčíka. Celkový obsah Mg v ľudskom tele je 24 až 29 g. Aby sa udržala rovnováha horčíka, zdravý človek potrebuje skonzumovať približne 5-7 mg/kg/deň. Denná črevná absorpcia sa pohybuje od 25 do 60 percent príjmu Mg. V obličkách sa 80 percent cirkulujúceho Mg filtruje a asi 60 percent sa reabsorbuje pozdĺž obličkového tubulu. Výsledkom je čisté vylučovanie asi 5 mmol/deň. Vylučovanie stolicou je asi 7,5 mmol/deň.cistanche salsa extraktVnútrobunkový kompartment poskytuje najdôležitejšie zásoby Mg.

Cistanche môže proti starnutiu

Za optimálnu potrebu Mg s jedlom sa považuje 320 mg/deň pre ženy a 420 mg/deň pre mužov podľa 2015-2020 Diétnych pokynov pre Američanov[9], ale pri niektorých fyziologických stavoch môžu byť potrebné vyššie požiadavky ako je tehotenstvo, starnutie alebo počas cvičenia a pri niektorých patologických stavoch (napr. infekcie, diabetes mellitus 2. typu (T2DM) atď.).

Rovnováhu horčíka môže zmeniť mnoho faktorov: vysoký obsah sodíka, vápnika, bielkovín, alkoholu alebo kofeínu v strave alebo užívanie určitých liekov (diuretiká, napr. furosemid; inhibítory protónovej pumpy, napr. omeprazol atď.). K absorpcii Mg dochádza najmä v tenkom čreve [10]. Na udržanie rovnováhy musí zdravý človek skonzumovať približne 5-7 mg/kg/deň (tabuľka 2). Mg uložený v kosti nie je ľahko vymieňaný a akúkoľvek rýchlu potrebu Mg zabezpečuje Mg prítomný v intracelulárnom kompartmente. Obličky pomáhajú kontrolovať a modulovať rovnováhu Mg; každý deň sa do moču vylúči okolo 120 mg Mg [1]. Renálna kontrola Mg je prísne závislá od stavu Mg, pretože deplécia Mg stimuluje reabsorpciu Mg cez nefrón, zatiaľ čo vylučovanie Mg močom je znížené v podmienkach deplécie Mg v tele [11].cistanche stonkaDiuretiká menia renálnu manipuláciu s Mg a zvyšujú plytvanie Mg [12]. Nie je známe, že by žiadny hormón bol špecifickým regulátorom Mg. Avšak mnohé hormonálne faktory majú identifikovaný vplyv na homeostázu Mg (tj inzulín, parathormón (PTH), kalcitonín a katecholamíny) [6,13].

3. Nedostatky Mg spojené so zníženým príjmom Mg

Viaceré štúdie dôsledne ukázali, že v západných krajinách je priemerný príjem horčíka v strave často neadekvátny [14] a výrazne nižší ako odporúčaný denný príjem horčíka [15]. King a spol. v roku 2005 uviedli, že takmer 2/3 Američanov má spotrebu Mg pod odporúčanou dennou dávkou (RDA). U 45 percent jedincov bol denný príjem nižší ako 75 percent RDA a u devätnástich percent bol denný príjem nižší ako päťdesiat percent RDA [16]. V Európe je situácia podobná [15]. Ani u fyzicky aktívnych a dobre vzdelaných Európaniek sa nedodržiavajú odporúčania týkajúce sa stravovania [17]. Západná strava je vo všeobecnosti bohatá na rafinované potraviny, ktoré sú veľmi chudobné na Mg a zároveň majú veľmi nízky obsah celých zŕn a zelenej zeleniny, čo sú potraviny bohaté na obsah Mg. Proces varenia a rafinácie môže dôsledne znižovať obsah Mg prítomný v potravinách, pretože počas týchto postupov sa stráca značné množstvo Mg. Strava bohatá na rafinované alebo spracované potraviny má teda pravdepodobne nízky obsah Mg. Najmä varenie potravín je hlavnou príčinou straty Mg [18]. Prítomnosť veľkého množstva rafinovaných a spracovaných potravín v západnej strave môže pomôcť vysvetliť veľké percento jedincov so stavom nedostatku Mg [19].

Patogénna črevná mikroflóra môže zmeniť vstrebávanie Mg zo stravy. U prežúvavcov baktérie premieňajú trans-akonitát na trikarballylát, trikarboxylovú kyselinu, ktorá chelátuje krvné dvojmocné katióny, ako je Mg, a znižuje ich dostupnosť. Trikarballylát bol navrhnutý ako faktor podieľajúci sa na hypomagneziémii, ktorá vedie k tetánii tráv [20,21].

Okrem toho kyselina fytová prítomná v niektorých potravinách môže znížiť absorpciu Mg. Glyfosát, pesticíd často používaný v plodinách, môže chelátovať minerály vrátane Mg [22], čím ďalej znižuje obsah Mg v pôde a v niektorých plodinách. Ukázalo sa, že organické potraviny z pôd bez pesticídov majú výrazne vyšší obsah Mg ako neekologické kontrolné potraviny [23].

Horčík sa široko používa v mnohých potravinárskych výrobkoch, vrátane rôznych cukroviniek, korenín a prísad na pečenie a perorálnych farmaceutických formuláciách ako činidlo proti spekaniu a pri prevencii kontaminácie potravín a nápojov [24].

Spotreba Mg z vody bohatej na Mg môže byť braná do úvahy ako alternatívny zdroj Mg [25]. Pitná voda, najmä tvrdšia voda bohatá na minerály, môže byť bohatá na Mg soli; preto môže voda predstavovať dôležitý doplnkový príspevok k celkovému príjmu Mg, čo predstavuje možnú alternatívu k perorálnym doplnkom, hoci pomer Ca/Mg vo vode môže hrať úlohu. V kohorte SU.VI.MAX mali subjekty, ktoré pili vodu bohatú na Mg, signifikantne vyšší príjem Mg ako tí, ktorí pili nízko mineralizovanú vodu alebo vodu z vodovodu [25].výhody a vedľajšie účinky cistanche tubulosaThe 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 percent pitnej vody teraz pochádza z DSW. Odsoľovanie odstraňuje Mg a hypomagneziémia je spojená so zvýšenou srdcovou morbiditou a mortalitou [27].

4. Deficity Mg spojené so starnutím

Starnutie je často spojené s celkovým deficitom Mg v tele [19]. Sérové ​​hladiny Mg zostávajú s vekom konštantné [28]. Zmeny Mg v sére sú zvyčajne spojené s existenciou chorôb a/alebo zmenami funkcie obličiek. U zdravých starších osôb sa v minulosti preukázal pokles koncentrácie Mg v bunke závislý od veku [29] pri absencii zmien celkového sérového Mg. Potvrdilo sa, že chronický latentný nedostatok Mg je pomerne bežný u starších dospelých v západných krajinách. Možné mechanizmy tejto preukázanej nedostatočnosti horčíka so starnutím sú podrobne uvedené v tabuľke 3. Tento nedostatok horčíka je často spojený s nízkym príjmom horčíka [30,31], zatiaľ čo potreba horčíka pre telesné procesy sa vekom nemenia [32].

Údaje z National Health and Nutrition Examination (NHANES) III potvrdili, že starnutie je ďalším rizikovým faktorom pre neadekvátnu spotrebu Mg a progresívny pokles s vekom [30].

Črevná absorpcia Mg má tendenciu klesať s vekom a tento pokles môže byť jednou z možných príčin deficitu Mg so starnutím [33]. Zmena črevnej absorpcie Mg v starobe sa často zhoršuje narušením homeostázy vitamínu D, bežným v starobe. Renálna reabsorpcia Mg je aktívny proces prebiehajúci v Henleho slučke a v proximálnom stočenom tubule. Znížená funkčnosť obličiek, bežná u starších ľudí, je možnou ďalšou príčinou straty Mg.

Sekundárny deficit Mg u starších dospelých môže súvisieť s prítomnosťou niekoľkých stavov a súvisiacou polyfarmakoterapiou [34]. Diuretická liečba môže spôsobiť nadmerné straty Mg močom. Diuretikami vyvolaná hypomagneziémia je často sprevádzaná hypokaliémiou. Hypomagneziémia môže byť prítomná u približne 40 percent pacientov s hypokaliémiou a na dosiahnutie korekcie deficitu K je potrebná korekcia deficitu Mg. Preto sa odporúča vyhodnotiť hladiny Mg u pacientov s hypokaliémiou. Iné lieky bežne používané u starších ľudí môžu prispievať k deficitu Mg (napr. antacidá, H2 blokátory, inhibítory protónovej pumpy, antihistaminiká, antibiotiká, antiepileptiká a antivirotiká, medzi inými).

5. Mg, zápal a oxidačný stres

Deprivácia horčíka, nízke hladiny horčíka v sére a znížený príjem horčíka v potrave boli spojené v predklinických, epidemiologických a klinických štúdiách na ľuďoch so zvýšenou produkciou voľných radikálov kyslíka, systémovým zápalom nízkeho stupňa, zvýšenými hladinami zápalových markerov a prozápalových molekúl ( IL-6, tumor nekrotizujúci faktor-alfa (TNF-alfa), IL-1-beta, vaskulárna bunková adhézna molekula (VCAM)-1 a inhibítor aktivátora plazminogénu (PAI){{6} }, komplement, alfa2-makroglobulín, fibrinogén)[16,35-42]. King a spol. pomocou databázy NHANES zistili, že príjem horčíka v strave nepriamo súvisí s hladinami reaktívneho proteínu C[16]. Podobné výsledky zistili aj Song a kol. pomocou údajov zo štúdie Women's Health Study u dospelých žien [42]. Deplécia Mg má za následok zvýšenú produkciu voľných radikálov odvodených od kyslíka (ROS), zvýšenú produkciu peroxidu kyslíka a zvýšenú produkciu superoxidového aniónu zápalovými bunkami. Nedostatok Mg nielen zvyšuje oxidačný stres, ale tiež znižuje antioxidačnú obrannú schopnosť [35,43]. Mg je potrebný pre správne fungovanie gama-glutamyltranspeptidázy, ktorá hrá kľúčovú úlohu pri syntéze antioxidačného glutatiónu [44], čo potvrdzuje, že Mg môže mať mierny antioxidačný účinok [45]. U ľudí bola hlásená korelácia medzi intracelulárnym Mg a pomerom cirkulujúceho zníženého/oxidovaného glutatiónu [46]. V inej štúdii bola zistená negatívna korelácia medzi hladinami Mg a markermi oxidačného stresu (plazmatické superoxidové anióny a malondialdehyd) v populácii vystavenej chronickému stresu [47].

Starnutie je sprevádzané zápalovým stavom nízkeho stupňa, ktorý bol nazvaný „inflam-maging“[48]. Už predtým sme predpokladali, že chronická insuficiencia Mg, ktorá uľahčuje tento zápalový stav a zhoršenie redoxného stavu, môže uľahčiť rozvoj chorôb súvisiacich s vekom (obrázok 2) [19,49]. Predovšetkým sme navrhli súvislosť medzi nedostatkom Mg a výskytom stavu inzulínovej rezistencie, T2DM a kardiometabolického syndrómu [2].

Obrázok 2. Deficit Mg, zápal, oxidačný stres a starnutie. Vzťah nízkeho stavu Mg je spôsobený viacerými faktormi (tj nízky príjem a absorpcia Mg, genetické defekty transportu Mg, obezita, diabetes mellitus 2. typu (T2DM) a kardiometabolický syndróm, polyfarmakoterapia a abúzus alkoholu), ktoré môžu spúšťať zvýšená produkcia voľných radikálov (ROS), oxidačné poškodenie a aktivácia redoxnej signalizácie (tj NF-KB, AP-1 a iných transkripčných faktorov). Zvýšenie oxidačného stresu môže viesť k uvoľneniu zápalových mediátorov v súlade so stavom chronického zápalu nízkeho stupňa, o ktorom sa predpokladá, že sprevádza starnutie a nazýva sa „zápal“. TRPMZ: katiónový kanál prechodného receptora, podrodina M, člen 7; ROS: reaktívne formy kyslíka; NF-KB nukleárny faktor kappa-zosilňovač ľahkého reťazca aktivovaných B buniek; AP-1: aktivátorový proteín 1; TNF-alfa: tumor nekrotizujúci faktor-alfa; IL: interleukín; CRP: C-reaktívny proteín.

6. Mg a imunitné odpovede

Mg moduluje vrodené aj získané imunitné reakcie a pôsobí ako mediátor v signálnych dráhach riadiacich vývoj imunitných buniek, homeostázu a aktiváciu 35]. Mg je kľúčovým kofaktorom pre adherenciu T pomocných beta buniek, syntézu imunoglobulínov, cytolýzu závislú od protilátok, väzbu IgM lymfocytov a odpoveď makrofágov na lymfokíny [37,50]. Mg ovplyvňuje získanú imunitu moduláciou proliferácie a vývoja lymfocytov [51]. Prechodný receptorový potenciálny katiónový kanál, podrodina M, člen 7 (TRPM7) je rozhodujúci pre homeostázu Mg v imunitných bunkách. Pokles voľného cytosolického Mg a zastavenie bunkového cyklu sa zistili v TRPM7-deficientných B bunkových líniách, ktoré sa zachovali kultiváciou buniek v médiu obsahujúcom vysoký Mg. Zhoršený vývoj T buniek bol pozorovaný u TRPM7 knockout myší [52].

Nedostatok Mg môže urýchliť involúciu týmusu. V týmusoch potkanov s deficitom Mg boli pozorované vyššie hladiny apoptózy v porovnaní s kontrolami [53]. Strava s nedostatkom Mg spôsobila zmenu počtu a funkčnosti polymorfonukleárnych buniek a aktiváciu fagocytózy [38]. Mg sa podieľa na regulácii bunkovej apoptózy. Fas-indukovaná apoptóza buniek tiež vyžaduje Mg. Zvýšenie hladín voľného Mg v bunkách je nevyhnutné na expresiu molekuly Fas viažucej sa na povrch buniek, aby sa spustili signálne dráhy, ktoré iniciujú bunkovú apoptózu a smrť [54]. Okrem toho sa Mg podieľa na syntéze, transporte a aktivácii vitamínu D, ktorý je dôležitým imunomodulátorom pri niekoľkých infekčných ochoreniach, vrátane infekcie SARS-Cov2[37]. Deficit Mg sa môže podieľať aj na iných mechanizmoch opísaných v COVID{11}}, ako je imunitná hyperreaktivita s nadmerným uvoľňovaním zápalových mediátorov vedúcich k cytokínovej búrke, endoteliálna dysfunkcia, trombotické komplikácie a preexistujúce predisponujúce stavy, ktoré zhoršujú prognóza klinického priebehu COVD-19, ako je vysoký vek, cukrovka a hypertenzia (pozri nižšie).

7. Klinické symptómy spojené s deficitom Mg

Klinické znaky a symptómy vo všeobecnosti chýbajú alebo sú nešpecifické u stredne ťažkých deficitov Mg a pacienti s miernou hypomagneziémiou sú zvyčajne asymptomatickí. Nešpecifické prejavy môžu zahŕňať úzkosť, nespavosť, únavu, hyperemocionalitu, depresívne symptómy, bolesti hlavy, točenie hlavy a závraty. Väčšina z týchto symptómov je nešpecifická a bežná u starších pacientov a možno ich zameniť za normálne prejavy súvisiace s vekom. Môžu byť spojené aj ďalšie príznaky, ako sú myalgie, akroparestézie a kŕče. Ďalšie nešpecifické funkčné ťažkosti môžu zahŕňať bolesť na hrudníku, sínusovú dyspnoe, prekordialgiu, palpitácie, extrasystoly, iné arytmie atď. [55].

S ťažkým deficitom Mg je spojených niekoľko znakov a symptómov vrátane slabosti, tremoru, svalovej fascikulácie, dysfágie, prítomnosti Chvostkovho príznaku (zášklby tváre ako reakcia na poklepanie lícneho nervu) alebo Trousseauovho príznaku (spazmus svalov ruky a predlaktia po aplikácii tlakovej manžety na prechodnú oklúziu brachiálnej artérie), ortostatická hypotenzia a/alebo hraničná hypertenzia [55].

Elin navrhol pomenovať stav jedincov s touto nešpecifickou symptomatológiou spojenou s chronickou negatívnou rovnováhou horčíka ako syndróm „chronickej latentnej nedostatočnosti horčíka“ (CLMD)[8]. Subjekty postihnuté CLMD vo všeobecnosti vykazujú nižšie normálne celkové hladiny Mg v sére (latentné) a sú vo všeobecnosti klinicky nediagnostikované, nemajú hypomagneziémiu, ale môžu mať prospech zo suplementácie Mg.

8. Hypotéza o možnej úlohe Mg v procese starnutia a dlhovekosti

Mg je rozhodujúci pre zachovanie genómovej stability v bunkových systémoch, pretože má stabilizačné účinky na DNA a chromatínové štruktúry. Mg ión je teda potrebný pri oprave excízie nukleotidov, oprave excízie báz a oprave nesúladu a je rozhodujúci pre odstránenie poškodenia DNA spôsobeného endogénnymi procesmi, environmentálnymi mutagénmi a replikáciou DNA [56]. Nedostatok Mg spúšťa zraniteľnosť buniek voči oxidácii a môže ovplyvniť výkonnosť imunitného systému; nedostatok Mg by zmenil integritu a funkčnosť membrány a mohol by uľahčiť mitochondriálne zmeny (znížený počet, morfologické modifikácie, zvýšená apoptóza, zvýšené mutácie DNA, znížená biogenéza, znížená autofágia)[19]. Mg má dôležitú úlohu pri modulácii syntézy proteínov a reparácii membrán [56,57]. DNA sa neustále mení endogénnymi procesmi a environmentálnymi mutagénmi. Zvýšenie bunkového Mg bolo preukázané v skorých štádiách apoptózy, pravdepodobne spojené s mobilizáciou Mg z mitochondrií; Mg môže pôsobiť ako „druhý posol“ pre následné udalosti v apoptóze [54]. Deprivácia horčíka zvyšuje náchylnosť na oxidačné poškodenie, čo uľahčuje zmeny integrity a funkcie membrány.

Niektoré zmeny vo fyziológii buniek vyskytujúce sa v starobe v rôznych typoch buniek [58] sú podobné tým, ktoré sú spôsobené deficitom Mg. Zmeny súvisiace s depléciou Mg zahŕňajú zníženú ochranu pred poškodením oxidačným stresom, zníženú progresiu bunkového cyklu, znížený rast kultúry a zníženú životaschopnosť buniek, ako aj spustenie expresie protoonkogénu a transkripčných faktorov [59]. Kultivácia primárnych fibroblastov v médiu s deficitom Mg by znížila replikačnú kapacitu a urýchlila expresiu biomarkerov spojených so starnutím a opotrebovaním telomér. V porovnaní s fibroblastmi kultivovanými v normálnych podmienkach Mg média sa pozorovala znížená dĺžka replikačného života [60].

Vzhľadom na zásadnú úlohu Mg pri stabilizácii DNA, pri obrane bunky pred poškodením ROS a pri stimulácii replikácie a transkripcie DNA môže deficit Mg uľahčiť genómovú nestabilitu, zmeniť opravu DNA a znížiť funkčnosť mitochondrií, čím sa uľahčuje zrýchlená bunková senescencia a starnutie [56,61]. Mg má preukázanú ochrannú úlohu proti týmto účinkom a kontrastuje so skracovaním telomér (ktoré je spojené so starnutím a zníženou priemernou dĺžkou života), ktoré sa pozoruje v podmienkach s nízkym obsahom Mg. Bolo navrhnuté, že kvôli tomuto účinku na zabránenie skracovaniu telomér môže korekcia deficitu Mg predĺžiť život [62].

9. Mg pri hypertenzii a kardiovaskulárnych ochoreniach

V posledných desaťročiach je deficit Mg spojený s viacerými kardiovaskulárnymi ochoreniami [2,63]. Kobayashi prvýkrát v roku 1957 poznamenal, že minerálne zloženie pitnej vody bolo spojené s kardiovaskulárnou úmrtnosťou; výskyt mŕtvice bol nižší v regiónoch s tvrdou vodou (hlavne spojený s obsahom Mg a Ca)[64]. Schroeder potvrdil tieto údaje len o niekoľko rokov neskôr, keď analyzoval vzťah medzi tvrdosťou vody a úmrtnosťou. Zistil, že kardiovaskulárna úmrtnosť bola významne nižšia v štátoch s tvrdou vodou v porovnaní so štátmi s mäkkou vodou [65].

Mg sa podieľa na homeostáze krvného tlaku. Hoci Mg nemá priamu úlohu v biochemických mechanizmoch kontrakcie, klasické štúdie od Altura et al. preukázali, že Mg riadi vaskulárny tonus a kontraktilitu zmenou hladín Ca a že zmeny koncentrácie Mg modulujú Ca-spúšťané kontrakcie hladkého svalstva ciev [66-68]. Samotný horčík funguje ako prirodzený slabý fyziologický blokátor Ca kanála [69], ktorý moduluje aktivitu Ca kanála v srdcových bunkách [70]. Deficit Mg stimuluje syntézu aldosterónu sprostredkovanú angiotenzínom II, ako aj tvorbu tromboxánu a vazokonstrikčných prostaglandínov [71]. Mg má priaznivý účinok na vaskulárny endotel modulujúci uvoľňovanie oxidu dusnatého, prostacyklínu a endotelínu-1 [72. U ľudí sa ukázalo, že perorálna suplementácia Mg zlepšuje endotelovú funkciu u starších dospelých s T2DM [73].

Mg ión má kvôli týmto účinkom na tonus hladkého svalstva ciev modulačný účinok na homeostázu krvného tlaku, zatiaľ čo deficity Mg môžu byť relevantné pre fyziopatológiu hypertenzných porúch. Altura ukázal, že deplécia Mg by vyvolala vaskulárnu hyperreaktivitu a zvýšenie krvného tlaku [74. Hladiny celkového Mg v sére sú u hypertonikov zvyčajne normálne. Pri hypertenzii však bolo zdokumentovaných množstvo defektov homeostázy Mg. Predchádzajúce epidemiologické štúdie už ukázali inverzný vzťah medzi príjmom Mg v potrave a krvným tlakom 75]. U starších populácií bolo zvýšenie krvného tlaku súvisiace s vekom sprevádzané recipročným potlačením intracelulárneho voľného Mg [29,76], čo naznačuje možnú úlohu deficitu Mg pri zvyšovaní krvného tlaku súvisiaceho s vekom. Zistilo sa, že intracelulárne koncentrácie bez obsahu Mg sú signifikantne nižšie u hypertonikov v porovnaní s normotenznými kontrolami [77]. Zistilo sa, že vylučovanie horčíka močom je zmenené aj v experimentálnom modeli hypertenzných potkanov [78]. Bolo hlásené, že diéta s vysokým obsahom soli zvyšuje krvný tlak u jedincov citlivých na soľ, čím recipročne potláča intracelulárne hladiny voľného Mg [79].

Blackfan a Hamilton už v roku 1925 odporúčali Mg terapiu na zníženie krvného tlaku u pacientov s malígnou hypertenziou [80]. Intravenózne (iv) Mg sa bežne používa s konzistentným prínosom pri preeklampsii a eklampsii [81] a pri malígnej hypertenzii [82]. Avšak odpoveď na Mg perorálny doplnok pri esenciálnej hypertenzii je menej jasná [63,83-86]. Pri experimentálnej hypertenzii diéty s vysokým alebo nízkym obsahom Mg, ktoré zvýšili alebo znížili voľný Mg v bunkách, súčasne znížili a zvýšili krvný tlak. U ľudí sa v niektorých štúdiách zistilo, že suplementácia Mg má hypotenzívne účinky, zatiaľ čo v iných nemá žiadny vplyv na krvný tlak alebo ho môže dokonca zhoršiť [83,86]Napriek tomu, keď sa štúdie kvality analyzujú spoločne v meta - analýza a systematické prehľady dôkazy sú presvedčivé, potvrdzujúce kľúčovú úlohu Mg pri hypertenzii a inverzný vzťah medzi príjmom Mg v potrave a prevalenciou a výskytom hypertenzie [63]. Možným mätúcim faktorom dôkazov odvodených z pozorovacích štúdií je však to, že diéty obsahujúce zvýšený príjem Mg majú zvyčajne nízky obsah Na a bohaté na K a ďalšie prvky so zdravotnými výhodami, takže vysoký príjem Mg môže byť, aspoň čiastočne, ukazovateľom. zdravej výživy [63].

Reprodukovateľný a pretrvávajúci hypotenzívny účinok perorálnych doplnkov Mg na krvný tlak teda ešte nebol potvrdený vo veľkých dlhodobých prospektívnych štúdiách pri esenciálnej hypertenzii a na odporúčanie suplementácie Mg ako nefarmakologickej stratégie prevencie hypertenzie a/alebo hypertenzie sú potrebné ďalšie údaje. alebo liečebné účely. Existuje niekoľko možných vysvetlení tejto neistoty. Medzi nimi: (a) faktická absencia špecificky plánovaných klinických prospektívnych skúšok liečby Mg pri hypertenzii; b)rôzne dávky a liečebné schémy používané v niekoľkých menších klinických správach; a (c) neschopnosť odhaliť heterogenitu základných mechanizmov spôsobujúcich zvýšenie krvného tlaku. Preto sú potrebné dlhodobé dlhodobé terapeutické skúšky perorálnych doplnkov Mg pri esenciálnej hypertenzii.

Deficit Mg je spojený s rozvojom aterosklerózy. Nízky stav Mg môže spustiť vaskulárnu kalcifikáciu, zmeniť metabolizmus lipidov a uľahčiť akumuláciu lipidov vo vaskulárnych plakoch [87]. Zistilo sa, že sérový Mg je pozitívne [88] alebo negatívne [89] spojený s hladinami lipidov v sére. Bolo navrhnuté, že suplementácia Mg zlepšuje lipidové profily, zabraňuje tvorbe aterosklerotických plakov a pôsobí ako slabý inhibítor hydroxyl-3-metylglutaryl-koenzým A reduktázy a iných enzýmov metabolizmu lipidov [90].

Mg sa podieľa na elektrickom vedení srdca a hypomagneziémia, hypokaliémia a iné poruchy elektrolytov môžu vyvolať srdcové arytmie. Deplécia Mg a K tiež zvyšuje náchylnosť k arytmogénnym účinkom srdcových glykozidov. Účinky Mg na vedenie zahŕňajú predĺženie predsieňových a atrioventrikulárnych nodálnych refraktérnych období, čo môže pomôcť pri kontrole frekvencie a rytmu pri fibrilácii predsiení (AF) (91). Mg doplnky sa môžu použiť ako podporná nefarmakologická liečba predsieňových a/alebo komorových arytmií [92]. AF môže byť spojená s hypomagneziémiou [93] a znížená koncentrácia Mg v sére môže uľahčiť rozvoj AF [94].

U žien po menopauze bol nedostatok Mg v strave spojený s abnormalitami srdcového rytmu, vrátane AF a flutteru, ktoré môžu reagovať na suplementáciu Mg [95]. Metaanalýza naznačila, že iv podávanie Mg môže zohrávať úlohu v akútnom manažmente FP [96]. Pre jeho rýchlu, efektívnu a jednoduchú aplikáciu bolo iv podávanie Mg indikované pri liečbe torsade de points [97,98]. Predpokladá sa, že antiarytmické účinky zvýšeného príjmu Mg v potrave sprostredkúvajú znížené riziko náhlej smrti u žien v najvyššom kvartile príjmu Mg [99].

Bolo navrhnuté, aby perorálne Mg doplnky pomohli zlepšiť klinické symptómy a výsledky prežitia v porovnaní s placebom u pacientov s ťažkým kongestívnym srdcovým zlyhaním [100].

Systematický prehľad a metaanalýza prospektívnych štúdií, ktoré zahŕňali viac ako 300000 jedincov, zistili, že zvýšené hladiny Mg v sére sú paralelné so zníženým rizikom kardiovaskulárnych ochorení; Ukázalo sa, že zvýšený príjem Mg v strave je nepriamo spojený s ischemickou chorobou srdca [101]. Iná metaanalýza prospektívnych štúdií zahŕňajúcich celkovo 241 378 jedincov uvádza inverznú súvislosť medzi príjmom Mg a rizikom cievnej mozgovej príhody [102]. Nedávny zastrešujúci prehľad hodnotiaci zdravotné výsledky spojené s príjmom a suplementáciou Mg potvrdil súvislosť medzi vyšším príjmom Mg a zníženým rizikom mŕtvice [86]. Zistilo sa, že síran horečnatý je ochranný ako v predklinických modeloch mŕtvice, tak aj u ľudí. Predpokladá sa, že Mg má určitú potenciálnu účinnosť a dobrý bezpečnostný profil, ak sa podáva iv skoro po nástupe cievnej mozgovej príhody (103).

10. Mg pri cukrovke 2. typu

Konzistentný súbor dôkazov spája nedostatok Mg so zmenami citlivosti na inzulín a T2DM. T2DM je skutočne spájaný s niekoľkými extra- a intracelulárnymi Mg abnormalitami [2,104-106]. Nižšie koncentrácie Mg v bunke a/alebo v ionizovanej plazme sa našli u pacientov s T2DM napriek stále normálnym menej citlivým hladinám celkového sérového Mg [107,108]. Možné mechanizmy podporujúce depléciu horčíka pri T2DM zahŕňajú nízky príjem horčíka v strave a zvýšené straty horčíka močom, zatiaľ čo absorpcia a zadržiavanie horčíka v potrave sa zdajú byť nezmenené (109). Bol hlásený inverzný vzťah medzi príjmom Mg a výskytom nových prípadov T2DM. Hyperglykémia aj hyperinzulinémia sa podieľajú na prispievaní k deplécii Mg [110]. Hyperglykémia aj hyperinzulinémia podporujú nadmerné vylučovanie Mg močom, zatiaľ čo inzulínová rezistencia môže zmeniť transport Mg [111]. Zmenený metabolizmus Mg môže predisponovať k rozvoju T2DM a k poruche inzulínom sprostredkovaného vychytávania glukózy [2]. Kvôli týmto dôkazom bola suplementácia Mg navrhnutá ako možná nefarmakologická, ekonomická a bezpečná liečba na prevenciu a metabolickú kontrolu T2DM. Avšak prospektívne štúdie týkajúce sa účinkov suplementácie Mg u ľudí s alebo s rizikom T2DM sú obmedzené (112, 113). Mierny priaznivý účinok Mg doplnkov na glykemické profily bol zistený v mnohých, ale nie vo všetkých štúdiách. Systematický prehľad a metaanalýza zahŕňajúca 18 dvojito zaslepených randomizovaných kontrolovaných štúdií (12 u pacientov s cukrovkou a šesť u pacientov so zvýšeným rizikom T2DM) uvádza, že suplementácia Mg môže mať niektoré prospešné účinky na zlepšenie parametrov glukózy u ľudí s T2DM a zlepšenie parametre citlivosti na inzulín u jedincov s vysokým rizikom T2DM (114). Použitím zastrešujúceho prehľadu na mapovanie a hodnotenie zdravotných výsledkov spojených s príjmom a suplementáciou Mg naša skupina nedávno potvrdila, že zvýšený príjem Mg je spojený so zníženým rizikom T2DM [86].

11. Mg pri kardiometabolickom syndróme

Existujú tiež presvedčivé dôkazy o súvislosti medzi deficitom Mg a metabolickým syndrómom [2,6,115]. V epidemiologických štúdiách sa nedostatok horčíka v strave spája so zvýšeným rizikom glukózovej intolerancie, metabolického syndrómu a T2DM[115-117]. Intracelulárny deficit Mg, ktorý spôsobuje defektnú aktivitu všetkých Mg-dependentných kináz zapojených do inzulínovej signalizácie, a zvyšujúci sa oxidačný stres by podporil inzulínovú rezistenciu a výsledné metabolické stavy, vrátane intolerancie glukózy, metabolického syndrómu a T2DM. Deprivácia horčíka u oviec spôsobila zhoršenie vychytávania glukózy sprostredkovaného inzulínom [118], zatiaľ čo suplementácia Mg oddialila vývoj ochorenia u potkanieho modelu diabetu [119]. Nižšie hladiny inzulínu nalačno boli zistené u zdravých žien bez cukrovky s vyšším príjmom Mg[120]. Celkový príjem Mg v potrave bol nepriamo úmerný inzulínovej odpovedi na orálny glukózový tolerančný test [121].

12. Mg a astma a respiračná insuficiencia

Po prvé, Haury v roku 1940 navrhol úlohu Mg pri astme, pričom preukázal priaznivú klinickú odpoveď po iv podaní síranu horečnatého u dvoch hospitalizovaných pacientov s akútnymi exacerbáciami astmy [122]. V nasledujúcich desaťročiach ďalšie správy potvrdili pozitívne výsledky iv liečby Mg pri akútnej konstrikcii dýchacích ciest, čo naznačuje možné priaznivé pôsobenie Mg v mechanizme bronchiálnej dilatácie [123,124], hoci iné správy nepotvrdili terapeutický účinok [125,126]. Zdá sa, že podávanie ivMg aditívnym spôsobom zvyšuje bronchiálny dilatačný účinok terbutalínu (127) a salbutamolu (128) pri zlepšovaní funkčných pľúcnych testov.

Mg moduluje kontraktilný stav buniek hladkého svalstva priedušiek; Deplécia Mg spúšťa bronchiálnu kontrakciu a spazmus, zatiaľ čo obnova Mg spôsobuje relaxáciu priedušiek. Pre pozitívny účinok Mg na relaxáciu hladkého svalstva priedušiek sa predpokladalo niekoľko možných mechanizmov, ako je Ca kanál blokujúci účinok Mg [69], znížená citlivosť na depolarizačný účinok acetylcholínu [92], stabilizácia žírnych buniek a T-lymfocyty [129] a stimulácia oxidu dusnatého [130] a prostacyklínu [131]. Vo všeobecnej populácii signifikantne pozitívne nezávislé asociácie príjmu Mg v strave s pľúcnymi funkciami a inverzné asociácie s reaktivitou dýchacích ciest, inhalačným metacholínom a respiračnými symptómami boli hlásené (sipoty), čo naznačuje, že nízky príjem Mg môže byť zapojený do etiológie astmy [132].

Hladiny celkového Mg v sére však nie sú klinicky užitočné, pretože u pacientov s astmou počas akútnej exacerbácie sa nezistili žiadne rozdiely v sére Mg v porovnaní s neastmatickou populáciou a celkový Mg v sére nie je prediktívny pre závažnosť astmatických záchvatov, resp. bronchiálnej dilatačnej odpovede na infúziu Mg [133]. Naopak, zistilo sa, že bunkový Mg (viac súvisiaci so stavom Mg v tele) bol znížený u astmatických jedincov v porovnaní s neastmatickými kontrolami [134]. Okrem toho naša skupina preukázala u astmatických pacientov priamu koreláciu medzi bunkovými hladinami Mg a metacholínovou bronchiálnou reaktivitou, čo potvrdzuje prítomnosť intracelulárnych zmien Mg pri astme, a navrhla aditívnu úlohu nefarmakologickej suplementácie Mg u astmatických pacientov [ 135].

Celkovo dostupné údaje naznačujú úlohu bunkového a telesného deficitu Mg ako modulátora bronchiálnej reaktivity a kontraktility hladkého svalstva, uľahčujúceho bronchokonstrikciu u predisponovaných astmatických jedincov a možnú preventívnu a/alebo terapeutickú úlohu aditívneho použitia Mg u týchto osôb [136].

13. Mg a psychické poruchy

Niekoľko psychiatrických porúch vrátane úzkosti, depresie, podráždenosti, nespavosti, hypochondriázy, záchvatov paniky, hyperexcitability, bolesti hlavy, závratov, tras a psychotického správania bolo spojených s nedostatkom Mg. Môžu byť spojené neuromuskulárne symptómy vrátane asténie, svalovej slabosti a myalgií (napr. syndróm chronickej únavy a fibromyalgia) [137].

Množstvo enzýmov a bunkových reakcií zapojených do stresových reakcií je závislé od Mg [15]. Predpokladá sa, že hladiny Mg v sére sú znížené u jedincov s depresiou [138]. Nedávna štúdia Noaha a spol. ukázali, že takmer polovica (štyridsaťštyri percent) pacientov skrínovaných na stres mala latentnú insuficienciu Mg [139].

Deficit Mg môže spôsobiť elektrofyziologický dôkaz hyperexcitability v centrálnom nervovom systéme (CNS). U potkanov s deficitom Mg sa počas sluchových podnetov monitorovali modifikácie elektroencefalogramu (EEG). V EEG sa našlo niekoľko zmien s vrcholovou aktivitou, čo naznačuje, že zmeny správania u potkanov s deficitom Mg vyvolané sluchovou stimuláciou môžu súvisieť so zvýšenou excitabilitou CNS súvisiacou s Mg (140).

U ľudí je nedostatok Mg spojený s neuromuskulárnou hyperexcitabilitou [141]. Rôzne možné mechanizmy môžu spájať nedostatok Mg s nervovou hyperexcitabilitou, ako sú skôr opísané modulačné účinky Mg na bunkový Ca, zvýšená peroxidácia, hyperaktivácia niektorých excitačných neurotransmiterov (tj acetylcholínu, katecholamínov, NMDA a non-NMDA receptory excitačných aminokyselín) a znížená aktivita inhibičných neurotransmiterov (napr. kyselina gama-aminomaslová (GABA), taurín, glutaurín, adenozín), ako aj zvýšená produkcia neuropeptidov, zápalových cytokínov, prostanoidov a znížená aktivita antioxidačná ochrana [137].

V súvislosti s týmito väzbami s transdukciou a biologickými dráhami zapojenými do depresie a kvôli modulačnej úlohe Mg na iónovom kanáli komplexu NMDA-receptor (142) boli doplnky Mg navrhnuté ako užitočné pri liečbe depresie. [143,144]. Predpokladá sa, že niektoré antidepresíva ako sertralín a amitriptylín zvyšujú intracelulárne hladiny Mg [145]. Systematický prehľad ukázal, že vyšší príjem Mg bol spojený so znížením symptómov depresie (144). Perorálne Mg doplnky môžu poskytnúť výhodu pri prevencii depresívnych symptómov a môžu byť podporné ako doplnková liečba. Účinok suplementácie Mg na stres a úzkosť je menej zdokumentovaný. Je však potrebných viac intervenčných a prospektívnych štúdií, aby sa stanovila jasná úloha suplementácie Mg ako možnej doplnkovej starostlivosti pri liečbe depresie a iných psychiatrických porúch.

Mg bol tiež navrhnutý ako adjuvantná liečba pri liečbe nespavosti. Mg, okrem toho, že je prirodzeným antagonistom NMDA a agonistom GABA, má tiež relaxačný účinok a môže zvyšovať hladiny melatonínu, čím pomáha zlepšovať spánok [146].

14. Mg a kognitívny pokles

Možný ochranný účinok Mg pri kognitívnom zhoršení a AD bol navrhnutý už v roku 1990 [147]. Mg ión je dôležitý pre normálne dozrievanie neurónov a je prítomný v cerebrospinálnej tekutine (CSF) v CNS (148). Mg prechádza hematoencefalickou bariérou a je aktívne transportovaný choroidálnymi epitelovými bunkami do CSF ​​(148).

U pacientov s demenciou sú prítomné zmeny v metabolizme Mg: u pacientov s AD sa trvalo zistilo, že sú znížené celkové a ionizované hladiny Mg v sére a obsah Mg v rôznych tkanivách [149-152].

Koncentrácie Mg v mozgu ovplyvňujú viaceré biochemické procesy zapojené do kognitívnych funkcií, vrátane stability a integrity bunkovej membrány, odozvy NMDA-receptorov na excitačné stimuly a pôsobenia Ca-antagonistu [19]. Bolo navrhnuté, že neurotoxický účinok niektorých kovov, ako je hliník, môže súvisieť so zmenou inkorporácie Mg do mozgových neurónov, čím sa zhoršujú ochranné účinky Mg na mozgové tkanivo (147). Uvádza sa, že Mg urýchľuje odstraňovanie toxínov, znižuje neurozápal, inhibuje patologické spracovanie prekurzora amyloidného proteínu, inhibuje abnormálnu fosforyláciu tau proteínu a reverznú dereguláciu NMDA receptorov. Mechanizmy týchto účinkov však nie sú úplne jasné [153]. Uvádza sa, že podávanie Mg-L-treonátu znižuje neurozápal a znižuje ukladanie beta-amyloidu v experimentálnych modeloch AD (154, 155) a zlepšuje schopnosti učenia, prácu a krátkodobú a dlhodobú pamäť u potkanov (156). Experimentálne štúdie na zvieratách sú sľubné a môžu naznačovať, že suplementácia Mg, ak sa začne v skorých štádiách kognitívnych deficitov, môže znížiť sklon poklesu pamäte a kognitívneho poklesu [157].

U ľudí len niekoľko klinických štúdií študovalo úlohu Mg v kognitívnom zdraví. Epidemiologicky sa predpokladá, že ľudia konzumujúci stravu bohatú na Mg môžu mať znížené riziko kognitívneho poklesu. U 1400 zdravých dospelých mužov sledovaných počas ôsmich rokov bol zvýšený príjem Mg v strave spojený so zníženým rizikom rozvoja miernej kognitívnej poruchy (158). V ďalšej kohortovej štúdii zahŕňajúcej viac ako 1 000 japonských účastníkov žijúcich v komunite vo veku nad 60 rokov a sledovaných 17 rokov sa zistilo, že tí, ktorí prijímali viac ako 200 mg/deň Mg, mali o tridsaťsedem percent menej šancí na rozvoj akéhokoľvek typu. demencie a o 74 percent menej šancí na rozvoj vaskulárnej demencie (159). Krátkodobá (12 týždňov) randomizovaná kontrolovaná štúdia naznačila, že Mg môže pomôcť zlepšiť kognitívne schopnosti u starších jedincov so sťažnosťami na pamäť [160]. Na potvrdenie, či diéty bohaté na Mg môžu pomôcť pri prevencii demencie a/alebo kognitívnej poruchy, sú potrebné dlhodobé prospektívne randomizované klinické štúdie so suplementáciou Mg.

15. Mg a osteoporóza

Deficit Mg v strave sa predpokladá ako potenciálny rizikový faktor pre osteoporotické ochorenie a stratu kostnej hmoty. Epidemiologické štúdie ukázali, že zvýšený príjem Mg v potrave pozitívne a významne súvisel s minerálnou hustotou kostí (BMD). Naopak, neadekvátny príjem Mg v potrave bol spojený so zvýšeným úbytkom kostnej hmoty u postmenopauzálnych osteoporotických žien [161,162]. V štúdii zdravia, starnutia a zloženia tela sa zistilo, že vyšší príjem Mg bol spojený s vyššou BMD u zdravých bielych účastníkov vo veku 70 až 79 rokov na začiatku [163]. Po selektívnej diétnej deprivácii Mg sa u myší s depléciou Mg s úprimnou hypomagneziémiou vyvinula osteoporóza, zvýšená krehkosť skeletu spojená so zvýšenou kostnou resorpciou, znížená tvorba kostí a narušený rast kostí [164, 165]. Zvýšené koncentrácie zápalových cytokínov môžu hrať úlohu pri vysvetľovaní týchto kostných zmien, hoci jasná patofyziologická súvislosť zostáva nedefinovaná. Rude a Gruber ukázali, že zvýšená osteoklastická kostná resorpcia bola spojená so zvýšenými hladinami zápalovej látky P a TNF-alfa v kosti u potkanov s deficitom Mg [166].

Okrem toho je Mg nevyhnutný pre syntézu, transport a aktiváciu vitamínu D; deficit Mg by teda narušil produkciu aktívnej formy vitamínu D, 1,25-OH2 D3 a spôsobil by rezistenciu voči účinkom PTH a vitamínu D [167]. Účinky nedostatku Mg spolu so zmenenou reakciou na PTH a nízkou syntézou 1,{6}}OH2 D3 by narušili tvorbu kostí a procesy mineralizácie a znížili by kvalitu a silu kostí, ako aj BMD. Predpokladalo sa, že suplementácia Mg v dávkach dostatočných na obnovenie normálneho kostného obratu môže znížiť stratu kostnej hmoty a zabrániť riziku osteoporózy [168,169].

U účastníkov kohorty „Osteoarthritis Initiative“ sledovanej počas 8 rokov sa zistilo, že ženy s vyšším príjmom Mg v potrave mali o dvadsaťsedem percent znížené riziko budúcich zlomenín, čo potvrdzuje pozitívnu úlohu udržiavania primeranej rovnováhy Mg na riziko. osteoporózy a krehkých zlomenín [170].

16. Mg a zdravie svalov

Región má kľúčovú úlohu vo všetkých enzýmoch využívajúcich alebo syntetizujúcich svalový ATP, a tým aj pri tvorbe svalovej energie a nepriamo aj v procesoch kontrakcie a relaxácie. Deficit Mg súvisí so slabým výkonom svalov.

Predpokladá sa, že závažné deficity Mg spôsobujú slabosť, bolesť svalov a nočné kŕče. Bolo navrhnuté, že deficit Mg môže prispieť k rozvoju fibromyalgie (171). Údaje o účinkoch Mg doplnkov na symptómy fibromyalgie sú vzácne, aj keď sa navrhlo, že Mg doplnky môžu byť použité na zníženie citlivosti, bolesti a závažnosti symptómov u subjektov s fibromyalgiou [172]. Diétny nedostatok Mg u potkanov zvyšuje produkciu voľných radikálov v kostrovom svale a môže spôsobiť niekoľko zmien v metabolizme svalových buniek spolu so štrukturálnymi poruchami ovplyvňujúcimi produkciu svalovej energie potrebnej na svalovú kontrakciu a relaxáciu [173].

U ľudí Dominguez a kol. preukázali silný a nezávislý vzťah medzi hladinami Mg v sére so svalovým výkonom a niekoľkými svalovými parametrami [174]. U mladých dobrovoľníkov Brilla a spol. ukázali, že Mg doplnky (až do 8 mg/kg denne) boli schopné zvýšiť svalovú silu a vytrvalostný výkon a znížiť spotrebu kyslíka [175]. U starších jedincov Veronese et al. ukázali, že perorálna suplementácia Mg (tristo mg/deň) bola schopná zlepšiť fyzickú výkonnosť, najmä u tých jedincov s počiatočným nízkym príjmom Mg v potrave, pričom navrhli, že suplementácia Mg môže pomôcť pri prevencii resp. oddialenie poklesu fyzickej výkonnosti s vekom [176].

17. Mg a rakovina

Čo sa týka rakoviny, príjem Mg je spojený s výskytom niektorých druhov rakoviny. Vzťah medzi Mg a rakovinou je však zložitý a v súčasnosti existuje viac otázok ako odpovedí [177]. Na zvieracích modeloch môže Mg vykazovať protinádorové aj protinádorové účinky, ako je inhibícia rastu nádoru v jeho primárnom mieste a uľahčenie implantácie nádoru v jeho metastatických miestach. U myší s deficitom Mg môže nízky obsah Mg obmedziť a podporiť tumorigenézu, pretože inhibícia rastu tumoru v jeho primárnom mieste sa pozoruje pri zvýšenej metastatickej kolonizácii [177].

Oxidačný stres a stopové prvky sa podieľajú na vzniku rakoviny prsníka. Ako však ovplyvňujú patogenézu ochorenia, zostáva nejasné (178). Nižšie hladiny Mg v sére u žien s rakovinou prsníka môžu ohroziť antioxidačné obranné systémy zapojené do procesu karcinogenézy. Štúdia hodnotila metabolizmus Mg, aktivitu superoxiddismutázy a jej vzťah k oxidačnému stresu u žien s rakovinou prsníka. Autori uviedli, že pacientky s rakovinou prsníka vykazujú komplexnú zmenu homeostázy Mg, ktorá sa vyznačuje nízkym príjmom Mg v potrave, zníženými hladinami Mg v plazme a erytrocytoch a zvýšeným vylučovaním Mg v moči (179).

Suplementácia Mg môže mať ochranný účinok na experimentálne vyvolaný fibrosarkóm u potkanov (180) a môže inhibovať niklom indukovanú karcinogenézu v obličkách potkanov (181).

Predpokladá sa, že Mg má protinádorové účinky pri kolorektálnom karcinóme inhibíciou expresie c-myc a aktivity ornitín dekarboxylázy v slizničnom epiteli čreva [182]. V štúdiách na ľuďoch sa predpokladalo, že vysoká konzumácia horčíka v potrave chráni pred rizikom vzniku rakoviny hrubého čreva a konečníka [183]. U žien po menopauze sa predpokladá, že vyšší pomer sérového vápnika a horčíka môže zvýšiť riziko rakoviny prsníka. 184]. Pomer príjmu Ca, Mg alebo Ca: Mg môže interagovať s polymorfizmami v géne SLC7A2 v súvislosti s kolorektálnym karcinómom [185]. Vyšší príjem Mg bol spojený s nižším rizikom rakoviny pečene, na základe analýzy prospektívnej kohorty Národného inštitútu zdravia-Americkej asociácie dôchodcov (NIH-AARP) Diet and Health Study [186]. Jedným z dôvodov, prečo nie je ľahké definovať nezávislý vzťah medzi príjmom Mg a ochranou proti rakovine, je skutočnosť, že obsah Mg v strave je podobný obsahu vlákniny a väčšinou sa získava zo zelenej listovej zeleniny a celých obilnín, bohatých zdrojov vlákniny, ktoré samy osebe chránia pred rakovinou. .

18. Závery

Chronický nedostatok Mg je často prítomný u starších dospelých. Chronický zápal nízkeho stupňa (zápal) je často prítomný pri mnohých chronických ochoreniach súvisiacich s vekom a v samotnom procese starnutia. Keďže chronická nedostatočnosť horčíka môže spôsobiť prehnanú produkciu zápalových mediátorov a ROS a môže vyvolať zápalový stav, naša skupina už skôr predpokladala, že chronická nedostatočnosť horčíka môže byť jedným z mediátorov, ktorý pomáha vysvetliť súvislosť medzi zápalom a starnutím. súvisiace choroby [19,49] (obrázok 2). Je možné predpokladať, že zachovanie optimálnej rovnováhy Mg v priebehu života môže pomôcť predchádzať zápalom a súvisiacim stavom spojeným s nedostatkom horčíka a môže tak prispieť k predĺženiu zdravého života.

Hoci je vhodné udržiavať uspokojivú rovnováhu horčíka s dostatočným príjmom horčíka v potrave, možná úloha doplnkov horčíka je stále nejasná.

Uskutočnilo sa veľmi málo dlhodobých longitudinálnych slepých štúdií o účinkoch suplementácie Mg. Možnosť, že udržiavanie uspokojivej rovnováhy Mg počas života sa môže stať ekonomickou a bezpečnou zdravotnou stratégiou v rastúcej starnúcej populácii, je sugestívna hypotéza, ktorú je potrebné dokázať budúcimi prospektívnymi štúdiami.

Tento článok je extrahovaný z Nutrients 2021, 13, 463. https://doi.org/10.3390/nu13020463 https://www.mdpi.com/journal/nutrients