Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ ΜΑΓΝΗΣΙΟΥ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΩΝ Φράγκου Ελένη, Νεφρολόγος, ΙΙΒΕΑΑ,

1. Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ ΜΑΓΝΗΣΙΟΥ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΩΝ Φράγκου Ελένη, Νεφρολόγος, ΙΙΒΕΑΑ, Συνεργάτης ΓΝΑ «Γ. Γεννηματάς»

2. 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

3. ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΜΑΓΝΗΣΙΟΥ Mg2+ Ενδοκυττάριος χώρος 99% Εξωκυττάριος χώρος 1% Οστά 85% Μαλακά Μόρια Μύες 14% Πρωτεΐνες 30% Ελεύθερο 70% Νεφρός: Διήθηση και Επαναρρόφηση 95-98%

4. ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗΣ Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ ΜΑΓΝΗΣΙΟΥ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΩΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΜΑΓΝΗΣΙΟΥ Πρόσληψη από ΓΕΣ Αποβολή από νεφρούς Schlingmann KPet al. Biochim Biophys Acta 2007; 1772: 813-821

5. ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ Mg2+ Διατητική πρόσληψη Απορρόφηση Mg2+ από ΓΕΣ Επαναρρόφηση Mg2+ από Νεφρούς Schlingmann KPet al. Biochim Biophys Acta 2007; 1772: 813-821

6. 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

7. ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ Mg2+ ΑΠΟ ΛΕΠΤΟ ΕΝΤΕΡΟ ΧΑΜΗΛΗ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Mg2+ ΥΨΗΛΗ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ Mg2+ Δ[Mg2+]

8. ΕΠΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗ Mg2+ ΑΠΟ ΝΕΦΡΟΥΣ -10% 10 - - 75% 3 -

9. ΕΓΓΥΣ ΣΩΛΗΝΑΡΙΟ H2O Na H Δ[Mg2+] Na glc aa P Mg2+ Konrad M et al. Am J Physiol Renal Physiol 2004; 286: F599-F605

10. THAL [Na+]=30 (+) Satoh J et al. Biomketals 2002; 15: 285-295

11. THAL (-) (-) Mg2+ ΔΔ Satoh J et al. Biomketals 2002; 15: 285-295

12. ΑΠΩ ΝΕΦΡΩΝΑΣ TRPM6 (-) (+) Satoh J et al. Biomketals 2002; 15: 285-295

13. ΔΙΑΤΑΡΑΧΗ ΙΣΟΖΥΓΙΟΥ Mg2+ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΡΑΧΕΣ Υποκαλιαιμία (ανθεκτική) (40-60%) Υπασβεστιαιμία (12-50%) Υπονατριαμία (29%) Υποφωσφαταιμία (22%) Υπομαγνησιαιμία Υπερμαγνησιαιμία Υπερασβεστιαιμία Υπασβεστιαιμία

14. Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΩΝ • 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+

15. Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Na+ • ΚΛΙΝΙΚΕΣ ΜΕΛΕΤΕΣ Υπονατριαιμία 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

16. Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Na+ • ΚΛΙΝΙΚΕΣ ΜΕΛΕΤΕΣ Υπονατριαιμία: 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 Mg σε ΣΚΑ+ΥποNa Διόρθωση ΥποΝα

17. Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ P- • ΚΛΙΝΙΚΕΣ ΜΕΛΕΤΕΣ Υποφωσφαταιμία: Wang et al : (1000 ασθενείς) 22% των ασθενών με ΥποΜg Milionis et al: 26.7%των ασθενών με ΣΚΑ+ΥποMg B. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ ΜΕΛΕΤΕΣ Παρατεινόμενη ένδεια Mg2+ ??? ΦΩΣΦΑΤΟΥΡΙΑ P- Glaudemans B et al. Kidney Intern 2010; 77: 17

18. Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΩΝ • 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+

19. Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Κ+ ΥΠΟΜΑΓΝΗΣΙΑΙΜΙΑ και ΥΠΟΚΑΛΙΑΙΜΙΑ 40-60%, Υποκαλιαιμία ανθεκτική στη χορήγηση καλίου ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ: • ΚΟΙΝΑ ΑΙΤΙΑ • ΜΕΙΩΜΕΝΗ ΔΡΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑ ΑΝΤΛΙΑΣ Να/Κ/ATPase • ΑΥΞΗΜΕΝΟΣ ΑΡΙΘΜΟΣ ΑΝΟΙΚΤΩΝ ROMK

20. Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Κ+ ΥΠΟΜΑΓΝΗΣΙΑΙΜΙΑ και ΥΠΟΚΑΛΙΑΙΜΙΑ 40-60%, Υποκαλιαιμία ανθεκτική στη χορήγηση καλίου ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ: • ΚΟΙΝΑ ΑΙΤΙΑ Διουρητικά της αγκύλης, Θειαζιδικά διουρητικά Αλκοολισμός Διάρροιες Διατ/χές Σωληναριακής λειτουργίας (Επίκτητες κ Κληρονομικές) • ΜΕΙΩΜΕΝΗ ΔΡΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑ ΑΝΤΛΙΑΣ Να/Κ/ATPase • ΑΥΞΗΜΕΝΟΣ ΑΡΙΘΜΟΣ ΑΝΟΙΚΤΩΝ ROMK

21. Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Κ+ ΥΠΟΜΑΓΝΗΣΙΑΙΜΙΑ και ΥΠΟΚΑΛΙΑΙΜΙΑ 40-60%, Υποκαλιαιμία ανθεκτική στη χορήγηση καλίου ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ: • ΚΟΙΝΑ ΑΙΤΙΑ • ΜΕΙΩΜΕΝΗ ΔΡΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑ ΑΝΤΛΙΑΣ Να/Κ/ATPase ΥποΜg Απώλεια Κ+ από ΓΕΣ Απώλεια Κ+ από νεφρούς [Κ+] ΥΠΟΚΑΛΙΑΙΜΙΑ

22. Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Κ+ ΥΠΟΜΑΓΝΗΣΙΑΙΜΙΑ και ΥΠΟΚΑΛΙΑΙΜΙΑ 40-60%, Υποκαλιαιμία ανθεκτική στη χορήγηση καλίου ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ: • ΑΥΞΗΜΕΝΟΣ ΑΡΙΘΜΟΣ ΑΝΟΙΚΤΩΝ ROMK ΤΟΥ DT Έκκριση Κ+ στον Άπω Νεφρώνα Huang CL et al. JASN 2007; 18: 2649-2652

23. Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Κ+ ΚΑΝΑΛΙ ROMK: Driving force -ve ΔΔ Χημική κλίση Huang CL et al. JASN 2007; 18: 2649-2652

24. Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Κ+ ΚΑΝΑΛΙ ROMK: Driving force Huang CL et al. JASN 2007; 18: 2649-2652

25. Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Κ+ Inward Rectifying Influx > Efflux ΚΑΝΑΛΙ ROMK: Huang CL et al. JASN 2007; 18: 2649-2652

26. Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Κ+ Inward Rectifying Influx > Efflux ΚΑΝΑΛΙ ROMK: Να+ Huang CL et al. JASN 2007; 18: 2649-2652

27. Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Κ+ Η ενδοκυττάρια [Mg2+] καθορίζει την έκκριση Κ+ από το ROMK στον DT ΥΠΟΜΑΓΝΗΣΙΑΙΜΙΑ Χαμηλή ενδοκυττάρια [Mg2+] Αυξημένος αριθμός ανοικτών καναλιών ROMK ΥΠΟΚΑΛΙΑΙΜΙΑ Mg2+ Mg2+ Huang CL et al. JASN 2007; 18: 2649-2652

28. 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

29. Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Κ+ ΥΠΟΜΑΓΝΗΣΙΑΙΜΙΑ και ΥΠΟΚΑΛΙΑΙΜΙΑ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ: Φουροσεμίδη Mg NaCl ΥπερALDO Υποκαλιαιμία Υπομαγνησιαιμία ΚΟΙΝΟ ΑΙΤΙΟ Mg2+ Χορήγηση Mg2+ Satoh J et al. Biomketals 2002; 15: 285-295

30. Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΩΝ • 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+

31. Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Ca2+ 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

32. Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Ca2+ ΕΚΚΡΙΣΗ PTH Χρόνια Υπομαγνησιαιμία Mg2+ AC cAMP Καταστολή έκκρισης PTH

33. 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 Νόσος Μειωμένη έκκριση PTH Μείωση Καλσιτριόλης Υπασβεστιαιμία

34. Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Ca2+ Η ΕΓΧΥΣΗ ΜΑΓΝΗΣΙΟΥ ΠΡΟΚΑΛΕΙ ΥΠΕΡΑΣΒΕΣΤΙΟΥΡΙΑ DT Έγχυση Mg Αύξηση [Mg2+] Ανταγωνισμός Ca2+ Υπερασβεστιουρία TRPM6 Mg2+ TRPV5 Ca2+ Satoh J et al. Biomketals 2002; 15: 285-295

35. Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Ca2+ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 1: Υπομαγνησιαιμία με Δευτεροπαθή Υπασβεστιαιμία (HSH) Αυτοσωματική Υπολειπόμενη, mtTRPM6 Μείωση έκκρισης PTH Υπομαγνησιαιμία Αντίσταση δράσης PTHΥπασβεστιαιμία Μείωση καλσιτριόλης Am J Physiol Renal Physiol 2004; 286: F599-F605

36. Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ Ca2+ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 2: Θειαζιδικά Διουρητικά DT Υποογκαιμία ΥπερALDO Έκκριση Κ κ Υποκαλιαιμία Επαναρρόφηση Ca2+από PT TRPM6 2) Δυσλειτουργία TRPM6 Μαγνησιουρία Υπομαγνησιαιμία TRPV5 3) Διαταραχή εκπόλωσης αύξηση επαναρρόφησης Ca2+ Υπερασβεστιουρία Satoh J et al. Biomketals 2002; 15: 285-295

37. Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ Mg2+ ΣΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΩΝ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ • Η υπομαγνησιαιμία συσχετίζεται με υποκαλιαμιία, υπασβεστιαιμία, υπονατριαιμία και υποφωσφαταιμία • Η ενδοκυττάρια [Mg2+] καθορίζει την έκκριση Κ+ από το ROMK στον DT • Το Mg2+ είναι απαραίτητο για την έκκριση της PTH, τη δράση της PTH, την δράση της καλσιτριόλης ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ !!!