Автори Nielsen FH

пълен

Приет за публикуване 12 декември 2017 г.

Публикувано 18 януари 2018 г. том 2018: 11 страници 25—34

Проверено за плагиатство Да

Коментари на рецензенти 2

Редактор, който одобри публикацията: Професор Нинг Куан

Форест Н Нилсен

Консултант по изследователски диетолог, Grand Forks, ND, САЩ

Ключови думи: дефицит на магнезий, адекватност на магнезия, възпалителен стрес, оксидативен стрес, хронично заболяване

Преди повече от 85 години бяха получени открития, които показват, че лишаването от магнезий при плъхове води до възпалителен отговор. 1 Въпреки това, през 90-те години на миналия век доказателствата, че дефицитът на магнезий е свързан с патологични състояния, характеризиращи се с наличие на хроничен възпалителен стрес (повишен възпалителен отговор), набират скорост. Както беше прегледано през 2007 г., експерименти с животни установиха, че ограничаването на приема на магнезий до по-малко от 10% от признатото изискване води до възпалителен отговор, характеризиращ се с активиране на левкоцити и макрофаги, освобождаване на възпалителни цитокини и протеини с остра фаза и прекомерно производство на свободни радикали. 2 Друг преглед подчертава ролята на провъзпалителното невропептидно вещество Р и свързания с гена калцитонин пептид при възпалителен стрес, предизвикан от тежък дефицит на магнезий при плъхове. 3 На пръв поглед тези открития биха могли да се считат за без значение за хората, тъй като са получени чрез използване на дефицитни магнезиеви дози, които са малко вероятни за хората въз основа на диетични проучвания. 4 Повечето хора ще приемат прием, който отговаря на най-малко 50% от настоящото очаквано средно изискване за САЩ (EAR). 4 Експерименти с животни, при които умерено до маргинално или субклинично (

Вероятен механизъм, чрез който дефицитът на магнезий е свързан с повишено възпаление и произтичаща от това окислителна патология

Всички системи, участващи в дефицит на магнезий, засягащ възпалителен стрес, вече са описани, включват ролята на магнезий като физиологичен блокер на Са 2 + канала, т.е. при дефицит на магнезий, клетъчният Са 2 + се увеличава чрез приток от извънклетъчни източници през бавни транспортни канали на Са 2 +, и освобождаването от вътреклетъчните запаси като саркоплазмен ретикулум. Това предполага, че увеличаването на клетъчния Са 2 + е основният механизъм, чрез който дефицитът на магнезий предизвиква възпалителен стрес.

Маркери на хроничен възпалителен стрес, използвани при проучвания за дефицит на магнезий

Използвани са множество вещества, за да се определи дали е настъпило повишено хронично нискостепенно възпаление, което може да доведе до патологични ефекти. Много от тях се използват за свързване на дефицита на магнезий с повишено възпаление и са описани в научната декларация на Американската сърдечна асоциация/Център за контрол и превенция на заболяванията. 18 Веществата включват първични провъзпалителни цитокини TNF-α и интерлевкин-1 (IL-1); пратеникът цитокин IL-6; реактори на цитокини Е-селектин, Р-селектин, молекула на вътреклетъчна адхезия-1 (ICAM-1) и молекула на адхезия на съдови клетки-1 (VCAM-1); и реагенти с остра фаза C-реактивен протеин (CRP), фибриноген и серумен амилоид А. В това изявление CRP е определено като полезен маркер на възпалителен стрес, който може да доведе до атеросклероза, със стойност> 3,0 mg/L, показваща висок риск от възпалителен стрес. Въз основа на изявлението, CRP е един от най-често използваните маркери за възпалителен стрес при патологични състояния, особено хронични заболявания, свързани с дефицит на магнезий.

Определяне на дефицит на магнезий при хората

Тъй като бяха установени DRI и серумни референтни стойности за магнезий, се натрупаха данни, показващи, че използването на тези стойности може да е със съмнителна валидност за установяване на вероятността от субклиничен дефицит на магнезий при индивида. По-новите данни показват, че DRI може да са твърде високи за някои индивиди и „нормалният“ серумен референтен диапазон може да включва някои лица с дефицит на магнезий. По този начин, използването на настоящите стари референтни стойности може да доведе до заключението, че някои индивиди имат субклиничен дефицит на магнезий, когато имат адекватен магнезиев статус, или обратно. Това би могло да бъде отчасти основата на липсата на магнезиев дефицит, който не се установява последователно при патологични състояния, с които често се свързва, и за предполагаемите индивиди с дефицит на магнезий не винаги проявяват някакъв вид патология. 21.

Появата на субклиничен дефицит на магнезий въз основа на определени или предложени DRIs често се случва в страни, в които богати на магнезий храни като пълнозърнести храни, варива, ядки и зелени зеленчуци не се консумират редовно. В САЩ проучване от 2005-2006 г. показва, че

60% от всички възрастни не отговарят на зададените EAR за магнезий. 4 Ако се използва препоръчаната RDA от 250 mg (10,28 mmol)/ден за здрав 70-килограмов човек, 22,23, проучването показва, че почти 50% от възрастните жени и 25% от възрастните мъже все още биха приемали по-малко от препоръчаното. Много индивиди тежат повече от 70 kg и по този начин е вероятно повече от 25% от възрастните да имат обичайни дози по-малко от препоръчителната EAR от 175 mg (7,20 mmol) за здрав 70-килограмов човек. 22,23

Дефицит на магнезий и повишено възпаление

Бяха извършени мета-анализ и систематичен преглед на седем проучвания с напречно сечение с общо 32 198 души, за да се оцени ефектът от състоянието на магнезий върху серумните концентрации на CRP. 26 Мета-регресионният анализ установи, че диетичният магнезий е бил значително и обратно свързан със серумните концентрации на CRP в четири проучвания на напречно сечение. В три от проучванията, при които данните са подходящи за използване, диетичният прием варира от 205 до 398 mg (8,43–16,37 mmol)/ден. Трите проучвания дават общо съотношение на шансовете от 1,49 (95% CI: 1,18–1,89) за CRP от най-малко 3,0 mg/L за най-ниското в сравнение с най-високия прием на магнезий. Проспективно кохортно проучване също показва значителна обратна връзка между приема на магнезий в храната и серумната концентрация на CRP. 27 В допълнение, при сравнение между очевидно дефицит до достатъчни концентрации, серумната концентрация на магнезий е в значителна обратна корелация със серумните концентрации на CRP в две проучвания с напречно сечение. 26

Дефицит на магнезий при патологични състояния, характеризиращи се с възпалителен стрес компонент

Концепцията, че умереният или субклиничен дефицит на магнезий може в крайна сметка да предизвика самостоятелно хронично нискостепенно възпаление или да изостри възпалителен стрес, причинен от други фактори, се подкрепя от многобройни проучвания, показващи връзка между ниския магнезиев статус и патологичните състояния, при които хроничното нискостепенно възпаление се счита за рисков фактор (вж. таблица 1). Патологичните състояния, които получават най-голямо внимание, са хипертония, сърдечно-съдови нарушения, метаболитен синдром и диабет.

маса 1 Обобщение на мета-анализите, показващи, че дефицитът на магнезий е свързан с повишено възпаление

Бележки: CS, изследвания в напречно сечение; b INT, интервенционни опити; c P, проспективни проучвания; d случаи или събития/размер на извадката.

Съкращения: CRP, С-реактивен протеин; ССЗ, сърдечно-съдови заболявания; RCT, рандомизирано контролирано проучване.

В мета-анализ на шест проучвания, включващи 20 119 случая на хипертония, е установена обратна връзка между хранителния магнезий и хипертонията, когато групата с най-висок прием на магнезий (предимно> 300 mg [12,34 mmol]/ден) е сравнена с групата с най-нисък прием на магнезий (предимно 41 A 100 mg (4,11 mmol)/ден увеличение на приема на магнезий е свързано с 5% намаляване на риска от хипертония. Друг мета-анализ, който включва 11 проучвания с 543 лица с инсулинова резистентност, преддиабет или незаразни заболяване установи, че добавките с магнезий (365–450 mg [15,0–18,5 mmol]/ден) за медиана от 3,6 месеца дават средно намаление на 4,18 mm живак (Hg) в систоличното кръвно налягане и 2,27 mm Hg в диастолното кръвно налягане. 42

Мета-анализ на 19 проучвания с 532 979 участници установи обратна връзка между диетичния магнезий и риска от сърдечно-съдови събития като коронарна болест на сърцето, инсулт и смъртност от сърдечни заболявания. 43 Най-голямото намаляване на риска е настъпило, когато приемът на магнезий се е увеличил от 150 на 400 mg (6.17–16.45 mmol)/ден. Мета-анализ на 16 проучвания, обхващащи 313 041 индивида, от които има 7534 случая на исхемична болест на сърцето и 2686 смъртни случая на исхемична болест на сърцето, установи обратна връзка между тези събития и приема на магнезий. 44 Обратната асоциация е била нелинейна, при която е възникнала до праг на прием на

250 mg (10,28 mmol)/ден. Три мета-анализа показват обратна връзка между приема на магнезий и инсулта. В седем проучвания с 6477 случая на инсулт сред 241 378 участници, увеличаване на приема от 100 mg (4,11 mmol)/ден е свързано с 8% намаление на риска от инсулт. 45 В мета-анализ на осем проучвания, които са имали 8367 случая на инсулт сред 304 551 участници, е установена обратна връзка между приема на магнезий и общите случаи на инсулт и риска от исхемичен инсулт. 46 Диапазонът на средния прием на магнезий за квартили или квинтили е 228–471 mg/ден (9,38–19,37 mmol/ден). При анализ на 86 149 и 94 715 жени в проучванията I и II на Nurses ’Health, съответно са документирани 3780 случая на инсулт. 47 Сравнение между най-ниските квинтили на прием на магнезий (съответно 226 и 240 mg/ден или съответно 9,30 и 9,87 mmol/ден) и най-високите квинтили (съответно 387 и 434 mg/ден или 15,92 и 17,84 mmol/ден) в тези две проучвания се установява и обратна връзка с приема на магнезий и общите случаи на инсулт и риска от исхемичен инсулт. 47

Други патологични състояния, при които ниските серумни концентрации на магнезий или приемът на магнезий в храната са свързани обратно, включват рак на дебелото черво и остеопороза. В мета-анализ, който включва три проучвания за контрол на случая на колоректални аденоми и шест проспективни кохортни проучвания на карциноми, на всеки 100 mg (4,11 mmol)/ден увеличение на приема на магнезий е свързано с 13% по-нисък риск от колоректални аденоми и тумори. 51 В проспективното кохортно проучване на Kuopio исхемична болест на сърцето, включващо 2245 мъже на възраст 42–61 години, ниските серумни концентрации на магнезий и приема на магнезий са свързани с повишен риск от тотални и бедрени фрактури. 52 Серумната асоциация е получена чрез използване на квартили, в които най-ниската концентрация е 0.74 mmol/L, а най-високата е 0.89 mmol/L. Проучване, включващо 224 жени в постменопауза, установи, че тези с прием на магнезий 53 Това проучване е в съответствие с мета-анализ, който установява незначително значима връзка между приема на магнезий и костната минерална плътност на шийката на бедрената кост и общия бедро. 54

Модификатори на връзката между дефицита на магнезий и патологията, чийто риск се увеличава от хронично нискостепенно възпаление

Друга възможна причина за непостоянното откриване на очевиден дефицит на магнезий, значително свързан с хронично нискостепенно възпаление или патологични състояния, чийто риск се увеличава от възпалителен стрес, е, че други хранителни фактори или метаболитни промени не са взети предвид при анализа. Връзката между калций, витамин D и протеини е пример за това как реакцията към дадено хранително вещество може да зависи от състоянието на друго хранително вещество. 57 Както се посочва от опитите с животни, описани във въведението, вредният ефект от дефицита на магнезий може да бъде увеличен, ако са налице други фактори, като недостиг на хранителни вещества или метаболитни промени, които имат подобен вреден ефект. И обратно, ефектът от дефицита на магнезий може да бъде отслабен, ако други фактори със сходни благоприятни ефекти, като например възпалителен или оксидативен стрес, са предоставени в достатъчни количества.

Пример за това как ефектите на магнезиевия дефицит могат да бъдат модифицирани е връзката му със затлъстяването и свързаният с него риск от хронично заболяване. Многобройни експериментални, епидемиологични и клинични проучвания показват, че затлъстяването е свързано с хронично нискостепенно възпаление, което увеличава активирането на възпалителния сигнален път и производството на цитокини и остри фази. 58 Например, в проучване с напречно сечение на 16 573 индивида в третото проучване на NHANES (1988–1994), логистичният регресионен анализ установи, че коефициентите на шанс за повишена серумна концентрация на CRP сред индивиди с ИТМ 25 2 са 1,51. 3.9, 6.11 и 9.30, съответно. 59 Друго проучване на напречното сечение установява, че CRP и IL-6 се увеличават значително с увеличаване на затлъстяването при деца. 60

Въпреки това, подобно на хората с дефицит на магнезий, не всички индивиди с наднормено тегло и затлъстяване проявяват признаци на хронично нискостепенно възпаление или свързани патологични състояния. 28,38,61 Тази липса на възпалителен стрес може да бъде причинена от затихване чрез увеличен прием на дълговерижни ω-3 мастни киселини, антиоксидантни витамини и растителни флавоноиди. 62 Например приемът на обща мазнина, антиоксидантните витамини С и Е и каротин са определящи фактори за субклинично възпаление при деца с наднормено тегло в Швейцария. 60

Недостигът или достатъчността на магнезий също могат да бъдат фактори за това дали хроничното нискостепенно възпаление се появява при затлъстяване. Няколко проучвания са установили, че хората със затлъстяване са по-склонни да имат серумни концентрации на магнезий, показващи дефицит на магнезий. 28,38,63 В тези проучвания дефицитът на магнезий при затлъстяване е свързан с хронично нискостепенно възпаление. Други проучвания са открили маркери на възпалителен стрес, който не е повишен при лица със затлъстяване или с наднормено тегло със серумни концентрации на магнезий, показващи адекватност. 38,39 И обратно, затлъстяването или наднорменото тегло може да са важни фактори за намиране на връзка между магнезия и хроничното възпаление с ниска степен. Хората с наднормено тегло и наднормено тегло може да имат по-висока нужда от магнезий за противодействие на хроничното нискостепенно възпаление. В допълнение, тези индивиди често имат богати на мазнини и захар диети с дефицит на магнезий, което би ги изложило на риск от по-тежък дефицит на магнезий, който предизвиква хронично нискостепенно възпаление.

Тъй като хроничното нискостепенно възпаление и произтичащият от това оксидативен стрес могат да бъдат смекчени от фактори като увеличен прием на дълговерижни ω-3 мастни киселини, антиоксидантни витамини и растителни флавоноиди, или засилени от дефицитни хранителни вещества, които предизвикват възпалителен и оксидативен стрес, 62 вероятно тези фактори също биха увеличили или смекчили отговора на дефицита на магнезий. Освен това евентуалното участие на нискомагнезиевия статус в индуцирането на хронично нискостепенно възпаление от други фактори може да не бъде признато.

Много фактори влияят върху определянето на степента, до която дефицитът на магнезий има роля при появата на хронично нискостепенно възпаление, което увеличава риска от хронично заболяване. Въпреки това, поради ролята на магнезия като физиологичен блокер на Са 2 + канала, индикацията за широко разпространени недостатъчни количества магнезий и голям брой съобщения, свързващи дефицита на магнезий с възпалителен и оксидативен стрес, ролята на магнезия може да се счита за обширна.

Авторът съобщава за липса на конфликт на интереси в това произведение.

Kruse HD, Orent ER, McCollum EV. Изследвания за дефицит на магнезий при животни. I. Симптоматология в резултат на лишаване от магнезий. J Biol Chem. 1932; 96: 519–539.