Magnesium och vaskulära förändringar vid hypertoni

Abstrakt

många faktorer har varit inblandade i patogenesen av hypertoni, inklusive förändringar i intracellulära koncentrationer av kalcium, natrium, kalium och magnesium. Det finns en signifikant omvänd korrelation mellan serummagnesium och förekomst av hjärt-kärlsjukdomar. Magnesium är ett mineral med viktiga funktioner i kroppen, såsom antiarytmisk effekt, åtgärder i vaskulär ton, kontraktilitet, glukosmetabolism och insulinhomeostas., Dessutom är lägre koncentrationer av magnesium associerade med oxidativ stress, proinflammatoriskt tillstånd, endoteldysfunktion, trombocytaggregation, insulinresistens och hyperglykemi. De motstridiga resultaten av studier som utvärderar effekterna av magnesiumtillskott på blodtryck och andra kardiovaskulära resultat indikerar att magnesiumets verkan i kärlsystemet är närvarande men ännu inte etablerad., Därför är detta mineraltillskott inte indicerat som en del av antihypertensiv behandling, och ytterligare studier behövs för att bättre klargöra magnesiums roll vid förebyggande och behandling av hjärt-kärlsjukdomar.

1. Inledning

primär hypertoni är den vanligaste formen av blodtryckshöjning vars orsak fortfarande är okänd. Många faktorer har emellertid varit inblandade i dess patogenes, såsom renin-angiotensin-aldosteronsystemet och det sympatiska nervsystemet hyperaktivering., Dessutom har förändringar i intracellulära joner som kalcium, natrium, kalium och magnesium också relaterats till högt blodtryck.

under de senaste åren är förekomsten av högt blodtryck cirka 25-30% i utvecklade länder, och flera behandlingar har föreslagits för BP-kontrollen och förebyggandet av starten. Bland de olika studierna om icke-farmakologiska behandlingar finns det behov av livsstilsförändring med införandet av regelbunden fysisk aktivitet och hälsosamma matvanor.,

observationsstudier har visat att en diet rik på kalium, magnesium och kalcium, som huvudsakligen finns i frukt och grönsaker, är förknippad med lägre incidens och dödlighet från hjärt-kärlsjukdom . I synnerhet har magnesium varit målet för många studier, med tanke på att det finns en signifikant omvänd korrelation mellan serummagnesiumnivåer och förekomst av hjärt-kärlsjukdomar ., Dessutom uppvisar hypertensiva patienter i allmänhet reducerade intracellulära koncentrationer av magnesium, medan innehållet i natrium och kalcium ofta ökar jämfört med normotensiva ämnen .

kostrekommendationen (rekommenderade Kosttillägg / RDA) för magnesium är 400 till 420 mg dagligen för vuxna män och 310 till 320 mg dagligen för vuxna kvinnor. Konsumtionen ligger dock långt under denna rekommendation, och den höga förekomsten av denna brist har förknippats med flera kroniska sjukdomar. Magnesium finns i de flesta livsmedel, men i varierande koncentrationer., Bladgrönsaker, nötter, fullkorn, frukter och baljväxter betraktas som livsmedel med hög magnesiumkoncentration .

för att samla in mer information om sammanslutningen av magnesium med hjärt-kärlsjukdomar, utförde vi en berättande granskning av litteraturen genom PubMed-databasen med följande deskriptor: magnesium, intracellulärt magnesium, högt blodtryck, arteriell styvhet och endotelfunktion. Vi inkluderade narrativa recensioner, experimentella protokoll och kontrollerade studier under de senaste 15 åren (1996-2011) och fallrapporter exkluderades.

2., Fysiologiska funktioner och patofysiologiska åtgärder av Magnesium

mineral magnesium är den näst mest rikliga intracellulära katjonen och är involverad i flera viktiga biokemiska reaktioner . Det är känt att magnesium har antiarytmisk effekt och kan påverka blodtrycksnivåerna genom att modulera vaskulär ton. Förändringar i extracellulärt magnesiuminnehåll kan ändra produktion och frisättning av kväveoxid (NO), vilket resulterar i förändring av arteriell glattmuskelton genom att påverka kalciumkoncentrationerna., Magnesium deltar också i glukosmetabolism och insulinhemostas. Av dessa skäl har det föreslagits att magnesiumbrist eller förändringar i dess metabolism är relaterade till patofysiologin för högt blodtryck, ateroskleros, insulinresistens och diabetes (Figur 1) .

Figur 1

Roll magnesium och kalcium i patofysiologin för högt blodtryck, diabetes mellitus och ateroskleros.

ökade nivåer av extracellulärt magnesium hämmar kalciuminflödet., 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., Ökade intracellulära nivåer av magnesium resulterar i minskad intracellulär fri kalciumkoncentration som främjar vasodilation . Verkan av magnesium som kalciumkanalblockerare kan också bidra till att minska frisättningen av kalcium och därigenom minska kärlmotståndet. Dessutom aktiverar magnesium också Na-K ATPas-pumpen som styr balansen mellan dessa mineraler som bidrar till homeostasen av elektrolyter i celler .

mindre koncentrationer av magnesium verkar vara associerade med minskat serum HDL-kolesterol tillsammans med ökade LDL-kolesterol-och triglyceridnivåer ., Dessutom har brist på detta mineral tidigare relaterats till oxidativ stress, proinflammatoriskt tillstånd, endoteldysfunktion, trombocytaggregation, insulinresistens och hyperglykemi .

höga nivåer av magnesium kan öka produktionen av adenosintrifosfat (ATP) och intracellulärt glukosutnyttjande, eftersom magnesium fungerar som en kofaktor för alla reaktioner som involverar ATP-överföring . Insulin verkar vara en av de viktigaste faktorerna som reglerar plasma-och intracellulära magnesiumkoncentrationer., Det har föreslagits att en atpasberoende pump är involverad i mekanismen genom vilken insulin reglerar erytrocyt magnesiumhalten . Å andra sidan kan intracellulärt magnesium spela en roll vid modulering av insulinmedierad glukosupptag och vaskulär ton. Minskade urin magnesiumförluster har varit inblandade i bättre metabolisk kontroll . Låga plasmanivåer och intracellulära magnesiumnivåer kan bidra till att minska insulinkänsligheten., Faktum är att undertryckande av intracellulära fria magnesiumkoncentrationer är kända för att minska cellulärt glukosutnyttjande och därmed främja perifer insulinresistens som en postreceptorfel .

om insulin homeostas finns det en hypotes att det finns ökad utsöndring av insulin och adrenalin i hypomagnesemi för att upprätthålla magnesium-och cellulärt cAMP (3′,5′ – cyklisk adenosinmonofosfat) koncentration ., Vidare verkar den intracellulära koncentrationen av magnesium vara beroende av den extracellulära nivån, och dess tillströmning genom kalciumkanalen är spänningsberoende. Extracellulärt magnesium kan kompetitivt hämma kalciumkanaler och bestämma minskad utsöndring av insulin. Denna hämning sker inte när det inte finns något magnesium i det extracellulära utrymmet, vilket resulterar i högre insulinsekretion .,

vissa studier tyder på den möjliga rollen av intracellulärt magnesium på aktiviteten som en regulator av cellmembranets huvudkommunikationskanaler, vilket tyder på att det kan finnas ett samband mellan förändringar i intracellulärt innehåll av joner inducerade genom tillskott av magnesium och dess antihypertensiva effekter .

3. Magnesium och blodtryck

experimentella modeller av hypertoni har associerats med reducerade serum-och vävnadsnivåer av magnesium., Hos spontant hypertensiva råttor (SHRs) uppstår blodtrycksökning från unga vuxnas ålder, omkring 12 till 16 veckors liv, vilket tillskrivs en genetisk komponent som liknar mänsklig essentiell hypertoni . I SHR, och även i DOCA-saltmodell, har reducerade nivåer av intracellulärt magnesium noterats i glatta muskelceller och kardiomyocyter.

magnesiumtillskott hade liten antihypertensiv effekt hos vuxna SHR med väletablerad hypertoni., Faktum är att effekten av tillskott endast var positiv hos yngre djur, när den startades i prehypertensiv fas, förhindrade eller åtminstone dämpade utvecklingen av högt blodtryck . Detta fynd är mycket suggestivt av en mer skyddande effekt av kompletterande magnesium, som kan förhindra eller bromsa ökningen av blodtrycket i ett tidigt skede av högt blodtryck.

i andra experimentella studier var dietmagnesiumbrist associerad med ökat blodtryck hos tidigare normotensiva djur, och magnesiumtillskott kunde vända detta tillstånd., Kliniska studier av magnesiumtillskott hos hypertoniker visar emellertid olika resultat. Vissa studier visar låga magnesiumnivåer i serum hos hypertoniker jämfört med normotensiva patienter och blodtrycksnivåer efter magnesiumtillskott, även om andra studier inte har bekräftat detta fynd. Av denna anledning, medan adekvat intag av magnesium genom diet rekommenderas, är tillskott av detta mineral inte indicerat som en del av antihypertensiv behandling .,

experimentella, kliniska och epidemiologiska studier har observerat ett nära omvänt förhållande mellan kostintag eller tillskott av magnesium och blodtrycksnivå, vilket indikerar den potentiella rollen av magnesiumbrist i patogenesen av essentiell hypertoni , men mekanismen är oklart. Effekterna av magnesium på glattmuskelcellerna tillväxt och inflammation kan vara viktiga.

ett samband har också rapporterats mellan rennin-angiotensinsystemet, magnesium och blodtrycket., Hypertensiva patienter med hög renin-aktivitet har signifikant lägre serummagnesiumnivåer än normotensiva ämnen, och plasmareninaktiviteten är omvänt associerad med serummagnesium . Hypertensiva patienter utan blodtryckskontroll kan ha hypomagnesemi. Hatzistavri och kollegor har visat att magnesiumtillskott var förknippat med en liten minskning med 24 timmars blodtrycksnivåer hos patienter med mild hypertoni , vilket kan utvärderas genom ambulatorisk blodtrycksövervakning ., Å andra sidan har en studie som jämför förhållandet mellan serummagnesium, vaskulär dysfunktion, hypertoni och ateroskleros inte visat tillräckligt med resultat för att stödja denna förening, vilket indikerar att lågt serummagnesium inte kan betraktas som en riskfaktor för utveckling av dessa tillstånd .

4. Magnesium och vaskulär struktur

hypertoni är också förknippad med ogynnsamma förändringar i elastiska egenskaper hos stora artärer., Vissa studier har visat den oberoende prognostiska rollen av arteriell styvhet vid kardiovaskulära händelser hos hypertensiva patienter, vilket kan bedömas genom mätningar av pulsvågshastigheten (PWV) . Det finns dock några studier som visar påverkan av magnesium i detta tillstånd hittills., Van laecke och kollegor har rapporterat att serumhypomagnesemi associerad med högt blodtryck, endoteldysfunktion, dyslipidemi och inflammation kan påverka vaskulär styvhet hos patienter som genomgick njurtransplantation eftersom det låga serummagnesiumet var självständigt associerat med PWV bedömt av SphygmoCor . I en experimentell studie som utvärderade karotidartärens struktur hos råttor var magnesiumbrist associerad med hypertrofisk vaskulär ombyggnad, vilket försvagades genom tillskott av denna jon., Dessa fynd tyder på att magnesiumbrist förändrar de vaskulära mekaniska egenskaperna hos unga djur och kan vara en mekanism som är involverad i patogenesen av högt blodtryck, ateroskleros och andra kardiovaskulära sjukdomar .

andra möjliga mekanismer för magnesiumverkan är anti-inflammation, antioxidion och modulering av celltillväxtegenskaper. Faktum är att produktionen av reaktiva syrearter vanligtvis ökar i kärl hos hypertensiva patienter, och involvering av magnesium kan uppstå genom minskning av inflammation och oxidativ stress ., Magnesium har antioxidantegenskaper som kan dämpa skadliga effekter av oxidativ stress på vaskulaturen, vilket förhindrar ökad vaskulär ton och kontraktilitet .

5. Magnesium och vaskulär funktion

endoteldysfunktion avser en obalans i endotelproduktionen av mediatorer som reglerar vaskulär ton, trombocytaggregation, koagulering och fibrinolys., Det finns en försämring i endotelberoende avkoppling, som kan orsakas av både förlust av ingen biotillgänglighet som förändringar i produktionen av andra endotel-härledda vasoaktiva ämnen huvudsakligen endotelin-1 och angiotensin II.

magnesiums roll i endoteldysfunktion har diskuterats någon annanstans. Det har faktiskt rapporterats att magnesium modifierar kärltonen genom att reglera endotel-och glattmuskelcellsfunktioner tillsammans med en viktig roll i den klassiska vägen för ingen frisättning., Experiment på djur har också visat ökad produktion av prostacyklin och NO av magnesium, vilket främjar endoteliumoberoende och endotelberoende vasodilation .

det perifera kärlmotståndet kan modifieras med magnesium, även genom reglering av svar på vasoaktiva medel, särskilt angiotensin II, endotelin och prostacyklin. Djur med brist på magnesium har presenterat höga halter av endotelin-1, vars värden har reducerats efter tillskott av detta mineral .,

en studie som följde mer än 90.000 postmenopausala kvinnor visade att intaget av magnesium via kosten var omvänt associerat med plasmakoncentrationer av inflammatoriska markörer såsom interleukin-6, C-reaktivt protein (CRP) och tumörnekrosfaktor-α . Samma studie betonade att magnesiumintag kan förbättra endoteldysfunktion och inflammation och kan spela en roll för att förebygga metaboliskt syndrom.

det finns några studier som visar förhållandet mellan magnesiumtillskott, endotelfunktion, arteriell styvhet och carotid intima-medietjocklek., Vissa rapporter påpekar positiva effekter av magnesiumtillskott för att förbättra endotelfunktionen i brachialartären hos patienter med kranskärlssjukdom , hjärtsvikt och diabetes mellitus , medan andra visar positivt resultat av magnesiumtillskott genom förbättring av insulinkänsligheten .

6. Magnesiumtillskott

Magnesium kan kompletteras på olika sätt, såsom oxid, hydroxid, kelat, sulfat och citrat., Magnesiumsulfat kan till exempel användas som antikonvulsiv terapi vid preeklampsi på grund av dess neuroprotektiva verkan och en möjlig roll vid reglering av vaskulär ton .

vissa studier har visat blodtryckssänkande efter magnesiumtillskott. Administrering av magnesiumoxid (400 mg dagligen) i åtta veckor hos patienter med högt blodtryck kan minska blodtrycksnivåerna, och denna minskning har redan upptäckts i kontorsmätningar och genom ambulatorisk blodtrycksövervakning ., En studie på 48 försökspersoner har visat att 600 mg magnesiumpidolat per dag kunde sänka blodtrycksnivåerna hos de kompletterade patienterna jämfört med gruppen utan tillägg. Samma dos av tillägg var också associerad med reduktion av serum totalt kolesterol, LDL-kolesterol och triglycerider och förbättring av insulinresistens.,

Haenni och kollegor rapporterade positiva effekter av magnesiumtillskott för att bekräfta sambandet mellan metabolismen av detta mineral och förändring av endotelfunktionen genom att visa ökad endotelberoende vasodilatation efter magnesiuminfusion . Vidare visade en annan studie att kronisk magnesiumtillskott kunde förbättra endotelfunktionen hos patienter med kranskärlssjukdom . Några positiva och negativa resultat efter magnesiumtillskott visas i Tabell 1., En metaanalys visade en svag orsakssamband mellan magnesiumtillskott och blodtryckssänkning, och dubbelblinda placebokontrollerade studier behövs för att bestämma effekten av magnesiumtillskott på kardiovaskulära resultat .,div>

7. Slutsatser

Magnesium är ett mineral med viktiga funktioner i kroppen, och det är viktigt att deras nivåer är tillräckliga. De motstridiga resultaten av studier som utvärderar effekterna av magnesiumtillskott på blodtryck och andra kardiovaskulära resultat indikerar att magnesiumets verkan i kärlsystemet är närvarande men ännu inte etablerad., Visst, bristen på definitiva slutsatser på grund av heterogenitet av studiepopulationer med olika kliniska profiler och sjukdomens svårighetsgrad, brist på standardisering av typen av tillägg och dosen, och slutligen, mycket kort behandlingstid, oftast mellan en och tre månader, är faktorer som bidrar till svårigheten att uppnå de primära målen., Baserat på nya studier, även om vi inte kan göra kategoriska uttalanden, verkar det som att magnesium är mer involverat i de funktionella vaskulära förändringarna, och även på lokal metabolisk stabilitet utan påverkan på kärlstrukturen. Därför behövs ytterligare studier för att utvärdera risken för magnesiumbrist och de effekter som ska beaktas i detta mineraltillskott.

möjligen den viktigaste punkten är att definiera en mer homogen studiepopulation, med tanke på samma kön och åldersintervall, dosering och typ av tillägg, samt en längre period för tillskott., Efter att ha löst dessa problem kommer det att vara möjligt att klargöra magnesiums roll vid förebyggande och behandling av hjärt-kärlsjukdomar.