Abstract
Molti fattori sono stati implicati nella patogenesi dell’ipertensione, compresi i cambiamenti nelle concentrazioni intracellulari di calcio, sodio, potassio e magnesio. Esiste una significativa correlazione inversa tra il magnesio sierico e l’incidenza delle malattie cardiovascolari. Il magnesio è un minerale con importanti funzioni nel corpo come l’effetto antiaritmico, le azioni nel tono vascolare, la contrattilità, il metabolismo del glucosio e l’omeostasi dell’insulina., Inoltre, concentrazioni più basse di magnesio sono associate a stress ossidativo, stato proinfiammatorio, disfunzione endoteliale, aggregazione piastrinica, insulino-resistenza e iperglicemia. I risultati contrastanti degli studi che valutano gli effetti degli integratori di magnesio sulla pressione sanguigna e altri esiti cardiovascolari indicano che l’azione del magnesio nel sistema vascolare è presente ma non ancora stabilita., Pertanto, questa supplementazione minerale non è indicata come parte del trattamento antipertensivo e sono necessari ulteriori studi per chiarire meglio il ruolo del magnesio nella prevenzione e nel trattamento delle malattie cardiovascolari.
1. Introduzione
L’ipertensione primaria è la forma più comune di aumento della pressione sanguigna la cui causa rimane sconosciuta. Tuttavia, molti fattori sono stati implicati nella sua patogenesi, come il sistema renina-angiotensina-aldosterone e l’iperattivazione del sistema nervoso simpatico., Inoltre, i cambiamenti negli ioni intracellulari come calcio, sodio, potassio e magnesio sono stati anche correlati all’ipertensione.
Negli ultimi anni, la prevalenza dell’ipertensione è di circa il 25-30% nei paesi sviluppati e sono stati proposti diversi trattamenti per il controllo della PA e la prevenzione della sua insorgenza. Tra i vari studi riguardanti trattamenti non farmacologici, c’è bisogno di cambiare stile di vita con l’inclusione di una regolare attività fisica e sane abitudini alimentari.,
Studi osservazionali hanno dimostrato che una dieta ricca di potassio, magnesio e calcio, presente principalmente in frutta e verdura, è associata a una minore incidenza e mortalità per malattie cardiovascolari . In particolare, il magnesio è stato l’obiettivo di molti studi, considerando che esiste una significativa correlazione inversa tra i livelli sierici di magnesio e l’incidenza delle malattie cardiovascolari ., Inoltre, i pazienti ipertesi presentano generalmente concentrazioni intracellulari ridotte di magnesio, mentre il contenuto di sodio e calcio è spesso aumentato rispetto ai soggetti normotesi .
La raccomandazione dietetica (Quote dietetiche raccomandate / RDA) per il magnesio è di 400-420 mg al giorno per gli uomini adulti e di 310-320 mg al giorno per le donne adulte. Tuttavia, il consumo è molto al di sotto di questa raccomandazione e l’alta prevalenza di questa carenza è stata associata a diverse malattie croniche. Il magnesio si trova nella maggior parte degli alimenti, ma in concentrazioni variabili., Verdure a foglia, noci, cereali integrali, frutta e legumi sono considerati alimenti con alte concentrazioni di magnesio .
Al fine di raccogliere ulteriori informazioni sull’associazione del magnesio con le malattie cardiovascolari, abbiamo eseguito una revisione narrativa della letteratura attraverso il database PubMed con il seguente descrittore: magnesio, magnesio intracellulare, ipertensione, rigidità arteriosa e funzione endoteliale. Abbiamo incluso recensioni narrative, protocolli sperimentali e studi controllati negli ultimi 15 anni (1996-2011) e sono stati esclusi i casi.
2., Funzioni fisiologiche e azioni fisiopatologiche del Magnesio
Il magnesio minerale è il secondo catione intracellulare più abbondante ed è coinvolto in diverse importanti reazioni biochimiche . È noto che il magnesio ha un effetto antiaritmico e può influenzare i livelli di pressione sanguigna modulando il tono vascolare. I cambiamenti nel contenuto extracellulare di magnesio sono in grado di modificare la produzione e il rilascio di ossido nitrico (NO), con conseguente alterazione del tono muscolare liscio arterioso influenzando le concentrazioni di calcio., Il magnesio partecipa anche al metabolismo del glucosio e all’omeostasi dell’insulina. Per questi motivi, è stato suggerito che la carenza di magnesio o i cambiamenti nel suo metabolismo sono correlati alla fisiopatologia dell’ipertensione, dell’aterosclerosi, dell’insulino-resistenza e del diabete (Figura 1) .
L’aumento dei livelli di magnesio extracellulare inibisce l’afflusso di calcio., Conversely, reduced extracellular magnesium activates calcium influx via calcium channels. Low intracellular magnesium concentrations stimulate inositol-trisphosphate-(IP3-) mediated mobilization of intracellular calcium and reduce Ca2+-ATPase activity. Thus, calcium efflux and sarcoplasmic reticular calcium reuptake are reduced, leading to cytosolic accumulation of calcium and increased intracellular calcium concentration, which is a crucial factor for vasoconstriction., I livelli intracellulari aumentati di risultato del magnesio nella concentrazione libera intracellulare diminuita del calcio che promuove la vasodilatazione . L’azione del magnesio come bloccante dei canali del calcio può anche aiutare a ridurre il rilascio di calcio e quindi ridurre la resistenza vascolare. Inoltre, il magnesio attiva anche la pompa ATPasi Na-K che controlla l’equilibrio di questi minerali contribuendo all’omeostasi degli elettroliti nelle cellule .
Piccole concentrazioni di magnesio sembrano essere associate a una riduzione del colesterolo HDL nel siero insieme ad un aumento dei livelli di colesterolo LDL e trigliceridi ., Inoltre, la carenza di questo minerale è stata precedentemente correlata allo stress ossidativo, allo stato proinfiammatorio, alla disfunzione endoteliale, all’aggregazione piastrinica, alla resistenza all’insulina e all’iperglicemia .
Alti livelli di magnesio possono aumentare la produzione di adenosina trifosfato (ATP) e l’utilizzo intracellulare del glucosio, poiché il magnesio agisce come cofattore di tutte le reazioni che coinvolgono il trasferimento di ATP . L’insulina sembra essere uno dei fattori più importanti che regolano le concentrazioni plasmatiche e intracellulari di magnesio., È stato suggerito che una pompa ATPasi-dipendente è coinvolta nel meccanismo mediante il quale l’insulina regola il contenuto di magnesio eritrocitario . D’altra parte, il magnesio intracellulare può svolgere un ruolo nella modulazione dell’assorbimento del glucosio mediato dall’insulina e del tono vascolare. Le perdite urinarie ridotte di magnesio sono state implicate in un migliore controllo metabolico . Bassi livelli plasmatici e intracellulari di magnesio possono contribuire a ridurre la sensibilità all’insulina., Infatti, la soppressione delle concentrazioni intracellulari di magnesio libero è nota per diminuire l’utilizzo cellulare del glucosio e quindi per promuovere la resistenza all’insulina periferica come difetto del postrecettore .
Per quanto riguarda l’omeostasi dell’insulina, esiste un’ipotesi che vi sia un aumento della secrezione di insulina e adrenalina nell’ipomagnesiemia al fine di mantenere la concentrazione di magnesio e CAMP cellulare (3′,5′-adenosina monofosfato ciclico)., Inoltre, la concentrazione intracellulare di magnesio sembra dipendere dal livello extracellulare e il suo afflusso attraverso il canale del calcio dipende dalla tensione. Il magnesio extracellulare può inibire competitivamente i canali del calcio e determinare una ridotta secrezione di insulina. Questa inibizione non si verifica quando non c’è magnesio nello spazio extracellulare, con conseguente maggiore secrezione di insulina .,
Alcuni studi suggeriscono il possibile ruolo di magnesio intracellulare attività come regolatore dei principali canali di comunicazione della membrana cellulare, suggerendo che potrebbe esserci un’associazione tra i cambiamenti nel contenuto intracellulare di ioni indotta da supplementazione di magnesio e i suoi effetti antipertensivi .
3. Magnesio e pressione arteriosa
Modelli sperimentali di ipertensione sono stati associati a livelli sierici e tissutali ridotti di magnesio., Nei ratti spontaneamente ipertesi (SHRs), l’aumento della pressione arteriosa si verifica a partire dall’età dei giovani adulti, intorno alle 12-16 settimane di vita, essendo attribuito a una componente genetica simile all’ipertensione essenziale umana . In SHR, e anche nel modello DOCA-sale, sono stati osservati livelli ridotti di magnesio intracellulare nelle cellule muscolari lisce e nei cardiomiociti.
La supplementazione di magnesio ha avuto scarso effetto antipertensivo nella SHR adulta con ipertensione ben consolidata., Infatti, l’effetto della supplementazione era positivo solo negli animali più giovani, quando iniziato nella fase preipertensiva, prevenendo o almeno attenuando lo sviluppo di ipertensione . Questo risultato è altamente indicativo di un effetto più protettivo del magnesio supplementare, che può prevenire o rallentare l’aumento della pressione sanguigna in una fase precoce dell’ipertensione.
In altri studi sperimentali, la carenza di magnesio nella dieta è stata associata ad un aumento della pressione sanguigna in precedenti animali normotesi e la supplementazione di magnesio è stata in grado di invertire questa condizione., Tuttavia, gli studi clinici sulla supplementazione di magnesio in pazienti ipertesi mostrano risultati divergenti. Alcuni studi dimostrano bassi livelli sierici di magnesio in pazienti ipertesi rispetto a soggetti normotesi e riduzione dei livelli di pressione arteriosa dopo l’integrazione di magnesio, sebbene altri studi non abbiano confermato questo risultato. Per questo motivo, mentre si raccomanda un adeguato apporto di magnesio attraverso la dieta, la supplementazione di questo minerale non è indicata come parte del trattamento antipertensivo .,
Studi sperimentali, clinici ed epidemiologici hanno osservato una stretta relazione inversa tra l’assunzione alimentare o la supplementazione di magnesio e il livello di pressione sanguigna, indicando il potenziale ruolo della carenza di magnesio nella patogenesi dell’ipertensione essenziale , ma il meccanismo non è chiaro. Gli effetti del magnesio sulla crescita delle cellule muscolari lisce e l’infiammazione possono essere importanti.
È stata riportata anche una relazione tra il sistema rennina-angiotensina, il magnesio e la pressione arteriosa., I pazienti ipertesi con elevata attività della renina hanno livelli sierici di magnesio significativamente più bassi rispetto ai soggetti normotesi e l’attività della renina plasmatica è inversamente associata al magnesio sierico . I pazienti ipertesi senza controllo della pressione arteriosa possono avere ipomagnesiemia. Hatzistavri e colleghi hanno dimostrato che la supplementazione di magnesio è stata associata a una leggera riduzione dei livelli di pressione arteriosa a 24 ore in pazienti con ipertensione lieve , che può essere valutata mediante monitoraggio ambulatoriale della pressione arteriosa ., D’altra parte, uno studio che confronta la relazione tra magnesio sierico, disfunzione vascolare, ipertensione e aterosclerosi non ha mostrato risultati sufficienti per supportare questa associazione, indicando che il basso magnesio sierico non può essere considerato un fattore di rischio per lo sviluppo di queste condizioni .
4. Magnesio e struttura vascolare
L’ipertensione è anche associata a cambiamenti sfavorevoli nelle proprietà elastiche delle grandi arterie., Alcuni studi hanno dimostrato il ruolo prognostico indipendente della rigidità arteriosa negli eventi cardiovascolari nei pazienti ipertesi, che può essere valutato mediante misurazioni della velocità dell’onda di impulso (PWV) . Tuttavia, ci sono alcuni studi che mostrano l’influenza del magnesio in questa condizione finora., Van Laecke e colleghi hanno riferito che l’ipomagnesiemia sierica associata a ipertensione, disfunzione endoteliale, dislipidemia e infiammazione può influenzare la rigidità vascolare nei pazienti sottoposti a trapianto di rene poiché il basso magnesio sierico è stato associato indipendentemente al PWV valutato da sfigmocor . In uno studio sperimentale che valuta la struttura dell’arteria carotide nei ratti, la carenza di magnesio è stata associata al rimodellamento vascolare ipertrofico, che è stato attenuato dalla supplementazione di questo ion., Questi risultati suggeriscono che la carenza di magnesio altera le proprietà meccaniche vascolari negli animali giovani e può essere un meccanismo coinvolto nella patogenesi dell’ipertensione, dell’aterosclerosi e di altre malattie cardiovascolari .
Altri possibili meccanismi di azione del magnesio sono l’antiinfiammazione, l’antiossidante e la modulazione delle proprietà di crescita cellulare. Infatti, la produzione di specie reattive dell’ossigeno è solitamente aumentata nel sistema vascolare dei pazienti ipertesi e il coinvolgimento del magnesio potrebbe avvenire attraverso la riduzione dell’infiammazione e dello stress ossidativo ., Il magnesio ha proprietà antiossidanti che potrebbero attenuare gli effetti dannosi dello stress ossidativo sulla vascolarizzazione, prevenendo così un aumento del tono vascolare e della contrattilità .
5. Magnesio e funzione vascolare
La disfunzione endoteliale si riferisce a uno squilibrio nella produzione endoteliale di mediatori che regolano il tono vascolare, l’aggregazione piastrinica, la coagulazione e la fibrinolisi., C’è un peggioramento nel rilassamento endotelio-dipendente, che può essere causato sia dalla perdita di NESSUNA biodisponibilità sia dai cambiamenti nella produzione di altre sostanze vasoattive derivate dall’endotelio principalmente endotelina-1 e angiotensina II.
Il ruolo del magnesio nella disfunzione endoteliale è stato discusso altrove. Infatti, è stato riferito che il magnesio modifica il tono vascolare regolando l’endotelio e le funzioni delle cellule muscolari lisce con un ruolo importante nel percorso classico di NESSUN rilascio., Esperimenti su animali hanno anche mostrato un aumento della produzione di prostaciclina e NO da parte del magnesio, promuovendo la vasodilatazione endotelio-indipendente e endotelio-dipendente .
La resistenza vascolare periferica può essere modificata dal magnesio, anche attraverso la regolazione delle risposte agli agenti vasoattivi, in particolare angiotensina II, endotelina e prostaciclina. Gli animali carenti di magnesio hanno presentato alti livelli di endotelina-1, i cui valori sono stati ridotti dopo l’integrazione di questo minerale .,
Uno studio che ha seguito più di 90.000 donne in postmenopausa ha mostrato che l’assunzione di magnesio nella dieta era inversamente associata a concentrazioni plasmatiche di marcatori infiammatori come interleuchina-6, proteina C-reattiva (CRP) e fattore di necrosi tumorale-α . Questo stesso studio ha sottolineato che l’assunzione di magnesio potrebbe migliorare la disfunzione endoteliale e l’infiammazione e potrebbe svolgere un ruolo nella prevenzione della sindrome metabolica.
Esistono alcuni studi che dimostrano la relazione tra l’integrazione di magnesio, la funzione endoteliale, la rigidità arteriosa e lo spessore dell’intima-media carotidea., Alcuni rapporti effetti benefici della supplementazione di magnesio nel migliorare la funzione endoteliale nell’arteria brachiale in pazienti con malattia coronarica , insufficienza cardiaca e diabete mellito , mentre altri mostrano esito favorevole della supplementazione di magnesio attraverso il miglioramento della sensibilità all’insulina .
6. Supplementazione di magnesio
Il magnesio può essere integrato in diversi modi, come ossido, idrossido, chelato, solfato e citrato., Il solfato di magnesio, ad esempio, può essere utilizzato come terapia anticonvulsivante nella preeclampsia a causa della sua azione neuroprotettiva e di un possibile ruolo nella regolazione del tono vascolare .
Alcuni studi hanno mostrato un abbassamento della pressione sanguigna dopo l’integrazione di magnesio. La somministrazione di ossido di magnesio (400 mg al giorno) per otto settimane in pazienti con ipertensione può ridurre i livelli di pressione sanguigna, e questa riduzione è già stata rilevata nelle misurazioni in ufficio e dal monitoraggio ambulatoriale della pressione arteriosa ., Uno studio su 48 soggetti ha dimostrato che 600 mg di magnesio pidolato al giorno sono stati in grado di ridurre i livelli di pressione sanguigna nei pazienti integrati rispetto al gruppo senza supplementazione . Questo stesso dosaggio di integratore è stato anche associato alla riduzione del colesterolo totale sierico, del colesterolo LDL e dei trigliceridi e al miglioramento della resistenza all’insulina.,
Haenni e colleghi hanno riportato effetti positivi della supplementazione di magnesio al fine di confermare la relazione tra il metabolismo di questo minerale e l’alterazione della funzione endoteliale mostrando una maggiore vasodilatazione endotelio-dipendente dopo infusione di magnesio . Inoltre, un altro studio ha dimostrato che l’integrazione cronica di magnesio è stata in grado di migliorare la funzione endoteliale nei pazienti con malattia coronarica . Alcuni risultati positivi e negativi dopo la supplementazione di magnesio sono mostrati nella Tabella 1., Una meta-analisi ha evidenziato una debole correlazione causale tra la supplementazione di magnesio e la riduzione della pressione sanguigna e sono necessari studi in doppio cieco controllati con placebo per determinare l’effetto della supplementazione di magnesio sugli esiti cardiovascolari .,div>
| Study population | Mg supplementation | Comparator group | Duration of treatment | Clinical outcome | Year |
| 24 patients with uncomplicated hypertension | 600 mg of magnesium pidolate | 24 age- and sex-matched controls | 12 weeks | Small but significant reductions in mean 24 h systolic and diastolic BP levels | 2009 |
| 35 patients with essential hypertension | magnesium 70.,8 mg/die; potassio 217.,gnesium di mentile (15 mmol/giorno) | Placebo | 6 mesi | supplementazione di Magnesio non influisce BP a riposo e durante la stimolazione simpatica | 1992 |
| 71 soggetti con lieve ipertensione alta-normale BP | 15 mmol Mg | Placebo | 6 mesi | No effetti generali sulla BP | 1991 |
7. Conclusioni
Il magnesio è un minerale con importanti funzioni nel corpo ed è importante che i loro livelli siano adeguati. I risultati contrastanti degli studi che valutano gli effetti degli integratori di magnesio sulla pressione sanguigna e altri esiti cardiovascolari indicano che l’azione del magnesio nel sistema vascolare è presente ma non ancora stabilita., Certamente, la mancanza di conclusioni definitive a causa dell’eterogeneità di studio di popolazioni diverse per profilo clinico e la gravità della malattia, la mancanza di standardizzazione del tipo di integratore e la dose, e, infine, il breve tempo di trattamento, più spesso tra uno e tre mesi, sono fattori che contribuiscono alla difficoltà di raggiungere gli obiettivi primari., Sulla base di studi recenti, anche se non possiamo fare affermazioni categoriche, sembra che il magnesio sia più coinvolto nei cambiamenti vascolari funzionali e anche sulla stabilità metabolica locale senza alcuna influenza sulla struttura vascolare. Pertanto, sono necessari ulteriori studi per valutare il rischio di carenza di magnesio e gli effetti da considerare in questa supplementazione minerale.
Forse il punto più importante è definire una popolazione di studio più omogenea, considerando lo stesso sesso e fascia di età, dosaggio e tipo di integratore, nonché un periodo più lungo per la supplementazione., Dopo aver risolto queste preoccupazioni, sarà possibile chiarire il ruolo del magnesio nella prevenzione e nel trattamento delle malattie cardiovascolari.