A hypokalaemia mechanizmusa magnéziumhiányban

a hypokalaemia a klinikai orvostudomány leggyakrabban előforduló folyadék-és elektrolit-rendellenességei közé tartozik. A szérum káliumkoncentrációja (k+)egyensúly a bevitel, a kiválasztás és az extra – és intracelluláris terek közötti eloszlás között.1 Ennek megfelelően a hipokalémiát a K+ újraelosztása okozhatja a szérumból a sejtekbe, csökkent táplálékbevitel, vagy a K+ túlzott elvesztése a gyomor-bél traktusból vagy a veséből. Nyilvánvaló, hogy a túlzott vese-vagy gyomor-bélrendszeri veszteségből vagy a csökkent bevitelből származó hypokalaemia valószínűleg más ionok elvesztésével és hiányával jár. Becslések szerint a klinikailag jelentős hypokalemia több mint 50% – ának egyidejű magnéziumhiánya van. Klinikailag a kombinált k + és magnéziumhiányt leggyakrabban a hurok-vagy Tiazid-diuretikus kezelésben részesülő betegeknél figyelték meg.1 egyéb okok közé tartozik a hasmenés; alkoholizmus; intrinsic renalis tubularis közlekedési rendellenességek, például Bartter és Gitelman szindrómák; valamint a nephrotoxikus gyógyszerek tubuláris sérülései, beleértve az aminoglikozidokat, az amfotericin B-t, a ciszplatint stb. Az egyidejű magnéziumhiányt már régóta értékelik a hypokalemia súlyosbítására.2 A magnéziumhiányhoz kapcsolódó hypokalaemia gyakran refrakter a k + kezelésre. A magnézium együttes alkalmazása elengedhetetlen a hypokalaemia kijavításához. A magnéziumhiány hypokalemia mechanizmusa azonban továbbra is megmagyarázhatatlan. Itt áttekintjük a témával kapcsolatos meglévő irodalmat, hogy jobban megértsük a mechanizmust. Mivel a hely korlátozások, ez a felülvizsgálat idézi felülvizsgálat cikkek helyett sok eredeti kiadványok.

korábbi cikkek azt sugallták, hogy a Na-K-ATPáz magnéziumhiány okozta károsodása hozzájárul a K + pazarláshoz.A 3,4 magnéziumhiány rontja a Na-K-Atpázt, ami csökkentené a K+sejtfelvételét.3 A K + sejtfelvételének csökkenése, ha a vizelettel vagy a gyomor-bélrendszerrel való fokozott kiválasztás mellett jelentkezik, k+ pazarláshoz és hypokalaemiához vezetne. A kis k+ a gasztrointesztinális traktusban ürül; ezért a magnéziumhiány hipokalémiája valószínűleg fokozott vese k + kiválasztással jár. Hogy támogassa ezt az elképzelést, Baehler et al.5 azt mutatta, hogy a magnézium alkalmazása csökkenti a vizelettel történő k+ kiválasztódást és növeli a szérum k+ szintet Bartter-betegségben szenvedő betegeknél, kombinált hypomagnesaemiával és hypokalaemiával. Hasonlóképpen, a magnéziumpótlás önmagában (k+ nélkül) növeli a szérum k+ szintet azoknál az egyéneknél, akik hypokalaemiában és hypomagnesaemiában szenvednek, és tiazid kezelésben részesülnek.6 magnézium beadás csökkent vizelet k + kiválasztás ezekben az egyénekben (Dr. Charles Pak, személyes kommunikáció, UT Southwestern Medical Center at Dallas, július 13, 2007). Ezenkívül a magnézium infúzió csökkenti a vizelet k+ kiválasztását normál egyénekben.7

k+ szabadon szűrhető a glomeruluson. A szűrt k+ nagy részét a proximális tubulus és a Henle hurokja újra felszívja. A K + szekréció a késői disztális konvolúciós tubulusban és a kortikális gyűjtőcsatornában fordul elő, ami nagyrészt hozzájárul a vizelet k+ kiválasztódásához.1 Kamel et al.Az 8 a magnézium csőszerű hatásának helyét a transtubularis k+ koncentráció gradiens (TTKG) mérésével kezelte. A ttkgprovidálja a K+ szekréció közvetett tükröződését a disztális nephronban. A szerzők azt találták, hogy a magnézium infúzió (de nem ammónium-klorid-infúzió, hogy megfelelő metabolikus alkalózis) csökkent vizelet-K+ kiválasztás csökkent TTKG négy hat betegek Gitelman betegség, hypokalaemia, hypomagnesaemia, valamint metabolikus alkalózis. Így a magnéziumpótlás megakadályozza a vese k + pazarlását, legalábbis részben a disztális nephron szekréciójának csökkentésével. Korábbi mikropunkciós vizsgálatok azt is megerősítették, hogy a magnézium csökkenti a disztális k+ szekréciót.9,10

mi a sejtes mechanizmus a K+ szekréció magnézium általi csökkentésére? A késői disztális tubuláris és kortikális gyűjtőcsatornás sejtekben a K+-t a bazolaterális membránon keresztül Na-K-Atpázokon keresztül veszik fel a sejtekbe, és apikális k+ csatornákon keresztül luminális folyadékba szekretálják. Kétféle k + csatorna közvetíti az apikális k + szekréciót: a ROMK és a maxi-k csatornákat. A ROMK egy befelé korrigáló K + csatorna, amely felelős a bazális (nem áramlási stimulált) k + szekrécióért.11 a belső helyesbítés azt jelenti, hogy a K + ionok könnyebben áramlanak a sejtekben ioncsatornákon keresztül,mint ki.12 a nátrium (Na+) reabszorpció epiteliális Na + csatornán (ENaC) keresztül depolarizálja az apikális membránpotenciált, amely a K+ szekréció hajtóerejét biztosítja. Az aldoszteron növeli a nátrium-reabszorpciót ENaC-on keresztül, hogy stimulálja a K + szekréciót (1.ábra). A Maxi-k csatornák felelősek az áramlással stimulált K + szekrécióért (az adatok nem jelennek meg). A ROMK belső korrekciója akkor következik be, amikor az intracelluláris Mg2+ megköti és belülről blokkolja a csatorna pórusát, ezáltal korlátozva a kifelé irányuló k+ fluxust (efflux). A belső k + fluxus (beáramlás) kiszorítja az intracelluláris Mg2+ – ot a pórusból, és felszabadítja a blokkot (2.ábra). A ROMK gátlásához szükséges intracelluláris Mg2+ koncentráció a membránfeszültségtől és a K+extracelluláris koncentrációjától függ.13 a disztális nefronban a fiziológiás extracelluláris k+ és apikális membránpotenciál esetén az Mg2+ hatásos intracelluláris koncentrációja a ROMK gátlására 0,1-10,0 mM, a medián koncentráció körülbelül 1,0 mM. 13 az intracelluláris Mg2+ koncentrációt 0,5-1,0 mM-re becsülik.14 így az intracelluláris Mg2+ a disztális nefronban a ROMK-mediált K+ szekréció kritikus meghatározója. Az intracelluláris Mg2 + koncentráció változása a fiziológiás-patofiziológiai tartományban jelentősen befolyásolja a K + szekréciót.

a magnézium a leggyakoribb kétértékű kation a szervezetben. A magnézium körülbelül 60% – át csontban tárolják, további 38% intracelluláris a lágy szövetekben, csak körülbelül 2% az extracelluláris folyadékban, beleértve a plazmát is. A cytosol az Mg2 + legnagyobb intracelluláris rekesze. A celluláris Mg2 + koncentrációt 10-20 mM között becsülik. a citozolban az Mg2+ ionok elsősorban ATP-komplexeket képeznek, kisebb mértékben más nukleotidokkal és enzimekkel. A citozolban az Mg2+ (0,5-1,0 mM) csak körülbelül 5% – a szabad (nem kötött).14 az Mg2+ szövetek és plazma közötti cseréjének mértéke nagymértékben változik. A vesében és a szívben kimutatták, hogy az intracelluláris Mg2+ 100% – a 3-4 órán belül képes plazmával cserélni.15 Ezzel szemben az agyban a magnéziumnak csak körülbelül 10% – a, a vázizomzatban pedig 25% – a cserélhet plazmával, az egyensúly pedig ≥16 óra után következik be. a különbségek alapja nem ismert. A szabad Mg2+ intracelluláris koncentrációját a vesetubulusokban magnéziumhiányos állapotokban nem mérték. Mindazonáltal ezek az eredmények alátámasztják azt az elképzelést, hogy az intracelluláris Mg2+ a vesetubulusokban könnyen csökken a magnéziumhiány során. Összhangban a szív és a plazma gyors cseréjével, az Mg2+ kimerülés mélyreható káros hatásokat okoz a szívizomra.16

a magnézium homeosztázis számos genetikai rendellenessége magnéziumveszteséggel jár együtt k+ pazarlás nélkül.17 Ezek közé tartozik a családi hypomagnesaemia a hypercalciuriát, valamint nephrocalcinosis, okozta mutációk egy szűk junction fehérje Paracellin-1 a vastag növekvő végtag a Henle ez a hurok, hypomagnesaemia a másodlagos hypocalcaemia, okozta mutációk a magnézium csatorna TRPM6.18,19 ezek A genetikai betegségek, magnézium szállító disorder17–19 kísérleti modellek, elszigetelt étrend-magnézium-hiány,4,10 szérum K+ – szint, valamint húgyúti K+ kiválasztás normális. Hogyan egyeztethetők össze ezek az eredmények a javasolt modellel, amely szerint az intracelluláris Mg2+ csökkentése növeli a romk-mediált k+ szekréciót a disztális tubulusokban? A jelentős hypokalaemia és a K+ pazarlás hiányának egyik oka az izolált magnéziumhiányban a Na-K-ATPáz károsodásához kapcsolódik. A csökkent sejtes k + felvétel az izomban és a vesében általában fenntartja a szérum k + szintet, de csökkenti a vese k + szekrécióját4, 10; ezért további tényezőkre van szükség a vese k+ kiválasztódásának elősegítéséhez. Egy másik ok azzal a ténnyel kapcsolatos, hogy a disztális tubulusok apikális membránjában lévő ROMK csatornák szintén fontos szerepet játszanak a membránpotenciál szabályozásában.11 A K+ szekréció növekedése hiperpolarizálja a membránpotenciált (az intracelluláris pozitív töltések elvesztése következtében), ami csökkenti a külső K+ fluxus hajtóerejét, és végső soron korlátozza a K+ szekréció teljes mennyiségét; ezért a ROMK aktivitásának puszta növekedése az alacsony intracelluláris Mg2+ – ból nem elegendő ahhoz, hogy jelentős K+ pazarlást okozzon. További tényezők, amelyek a K+ szekrécióhoz nem megfelelő hajtóerőt biztosítanak (azaz megakadályozzák az apikális membrán hiperpolarizációját), mint például a disztális nátrium-szállítás növekedése és az emelkedett aldoszteron-szint, fontosak a K+ pazarlásának súlyosbodásához a magnéziumhiányban (3.ábra). Az egyik vagy mindkét tényező jelen van a diuretikumok terápiájában, a hasmenésben, az alkoholizmusban, a Bartter-és Gitelman-szindrómákban, valamint a nephrotoxikus gyógyszerek tubuláris sérüléseiben.

magnézium és K+ a két leggyakoribb intracelluláris kation. A domináns intracelluláris eloszlásuk miatt ezeknek az ionoknak a hiánya alulértékelt. Mind a magnézium, mind a K + kritikus a membránpotenciál stabilizálásához és a sejtek ingerlékenységének csökkentéséhez.16 A magnéziumhiány nemcsak súlyosbítja a K + pazarlást, hanem súlyosbítja a hypokalemia káros hatásait a célszövetekre.16 az egyidejű magnéziumhiány felismerése és a korai magnéziumkezelés elengedhetetlen a hypokalaemia szövődményeinek hatékony kezeléséhez és megelőzéséhez.

• © 2007 American Society of Nephrology