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El sodio, el potasio, el calcio, el bicarbonato y el equilibrio hídrico en la sangre son fundamentales para el mantenimiento de las funciones fisiológicas del organismo. Ha habido poca investigación sobre el trastorno del ion magnesio. Ya en la década de 1980, el magnesio era conocido como el "electrolito olvidado". Con el descubrimiento de los canales y transportadores específicos del magnesio, así como la comprensión de la regulación fisiológica y hormonal de la homeostasis del magnesio, la comprensión del papel del magnesio en la medicina clínica se profundiza constantemente.

El magnesio es crucial para la función celular y la salud. El magnesio generalmente existe en forma de Mg2+ y está presente en todas las células de todos los organismos, desde las plantas hasta los mamíferos superiores. El magnesio es un elemento esencial para la salud y la vida, ya que es un cofactor importante del ATP, fuente de energía celular. El magnesio participa principalmente en los principales procesos fisiológicos de las células al unirse a los nucleótidos y regular la actividad enzimática. Todas las reacciones de la ATPasa requieren Mg2+- ATP, incluidas las reacciones relacionadas con las funciones del ARN y el ADN. El magnesio es un cofactor de cientos de reacciones enzimáticas en las células. Además, el magnesio también regula el metabolismo de la glucosa, los lípidos y las proteínas. El magnesio participa en la regulación de la función neuromuscular, la regulación del ritmo cardíaco, el tono vascular, la secreción hormonal y la liberación de N-metil-D-aspartato (NMDA) en el sistema nervioso central. El magnesio es el segundo mensajero involucrado en la señalización intracelular y un regulador de los genes del ritmo circadiano que controlan el ritmo circadiano de los sistemas biológicos.

Hay aproximadamente 25 g de magnesio en el cuerpo humano, almacenados principalmente en huesos y tejidos blandos. El magnesio es un ion intracelular importante y el segundo catión intracelular más grande después del potasio. En las células, del 90% al 95% del magnesio se une a ligandos como ATP, ADP, citrato, proteínas y ácidos nucleicos, mientras que solo del 1% al 5% del magnesio intracelular existe en forma libre. La concentración intracelular de magnesio libre es de 1,2-2,9 mg/dl (0,5-1,2 mmol/L), que es similar a la concentración extracelular. En el plasma, el 30% del magnesio circulante se une a las proteínas principalmente a través de ácidos grasos libres. Los pacientes con altos niveles de ácidos grasos libres a largo plazo suelen tener concentraciones más bajas de magnesio en sangre, que son inversamente proporcionales al riesgo de enfermedades cardiovasculares y metabólicas. Los cambios en los ácidos grasos libres, así como los niveles de EGF, insulina y aldosterona, pueden afectar los niveles de magnesio en sangre.

Existen tres órganos reguladores principales del magnesio: el intestino (que regula la absorción de magnesio en la dieta), los huesos (que almacenan magnesio en forma de hidroxiapatita) y los riñones (que regulan la excreción urinaria de magnesio). Estos sistemas están integrados y altamente coordinados, formando juntos el eje intestino-hueso-riñón, responsable de la absorción, el intercambio y la excreción de magnesio. El desequilibrio en el metabolismo del magnesio puede provocar consecuencias patológicas y fisiológicas.

Los alimentos ricos en magnesio incluyen cereales, legumbres, frutos secos y verduras de hoja verde (el magnesio es el componente principal de la clorofila). Aproximadamente entre el 30 % y el 40 % de la ingesta dietética de magnesio se absorbe en el intestino. La mayor parte de la absorción se produce en el intestino delgado a través del transporte intercelular, un proceso pasivo que implica uniones estrechas entre las células. El intestino grueso puede regular con precisión la absorción de magnesio a través de TRPM6 y TRPM7 transcelulares. La inactivación del gen intestinal TRPM7 puede provocar deficiencias graves de magnesio, zinc y calcio, lo que perjudica el crecimiento temprano y la supervivencia después del nacimiento. La absorción de magnesio se ve influenciada por diversos factores, entre ellos la ingesta de magnesio, el valor del pH intestinal, las hormonas (como el estrógeno, la insulina, el EGF, el FGF23 y la hormona paratiroidea [PTH]) y la microbiota intestinal.
En los riñones, los túbulos renales reabsorben magnesio a través de vías extracelulares e intracelulares. A diferencia de la mayoría de los iones como el sodio y el calcio, solo una pequeña cantidad (20%) de magnesio se reabsorbe en los túbulos proximales, mientras que la mayoría (70%) de magnesio se reabsorbe en el asa de Heinz. En los túbulos proximales y las ramas gruesas del asa de Heinz, la reabsorción de magnesio es impulsada principalmente por gradientes de concentración y potencial de membrana. Claudin 16 y Claudin 19 forman canales de magnesio en las ramas gruesas del asa de Heinz, mientras que Claudin 10b ayuda a formar un voltaje intraluminal positivo a través de las células epiteliales, impulsando la reabsorción de iones magnesio. En los túbulos distales, el magnesio regula finamente la reabsorción intracelular (5%~10%) a través de TRPM6 y TRPM7 en la punta celular, determinando así la excreción urinaria final de magnesio.
El magnesio es un componente importante de los huesos, y el 60% del magnesio en el cuerpo humano se almacena en los huesos. El magnesio intercambiable en los huesos proporciona reservas dinámicas para mantener las concentraciones fisiológicas plasmáticas. El magnesio promueve la formación ósea al afectar la actividad de los osteoblastos y osteoclastos. El aumento de la ingesta de magnesio puede aumentar el contenido mineral óseo, reduciendo así el riesgo de fracturas y osteoporosis durante el envejecimiento. El magnesio tiene una doble función en la reparación ósea. Durante la fase aguda de la inflamación, el magnesio puede promover la expresión de TRPM7 en macrófagos, la producción de citocinas dependiente de magnesio y promover el microambiente inmunitario de la formación ósea. Durante la etapa de remodelación tardía de la curación ósea, el magnesio puede afectar la osteogénesis e inhibir la precipitación de hidroxiapatita. TRPM7 y el magnesio también participan en el proceso de calcificación vascular al influir en la transición de las células musculares lisas vasculares al fenotipo osteogénico.

La concentración sérica normal de magnesio en adultos es de 1,7 a 2,4 mg/dl (0,7 a 1,0 mmol/L). La hipomagnesemia se refiere a una concentración sérica de magnesio inferior a 1,7 mg/dl. La mayoría de los pacientes con hipomagnesemia limítrofe no presentan síntomas evidentes. Debido a la posibilidad de una posible deficiencia de magnesio a largo plazo en pacientes con niveles séricos de magnesio superiores a 1,5 mg/dl (0,6 mmol/L), algunos sugieren elevar el umbral inferior de hipomagnesemia. Sin embargo, este nivel sigue siendo controvertido y requiere mayor validación clínica. Entre el 3% y el 10% de la población general tiene hipomagnesemia, mientras que la tasa de incidencia de los pacientes con diabetes tipo 2 (10% a 30%) y los pacientes hospitalizados (10% a 60%) es mayor, especialmente en los pacientes de la unidad de cuidados intensivos (UCI), cuya tasa de incidencia supera el 65%. Múltiples estudios de cohorte han demostrado que la hipomagnesemia se asocia a un mayor riesgo de mortalidad por todas las causas y mortalidad relacionada con enfermedades cardiovasculares.

Las manifestaciones clínicas de la hipomagnesemia incluyen síntomas inespecíficos como somnolencia, espasmos musculares o debilidad muscular causados ​​por una ingesta dietética insuficiente, aumento de la pérdida gastrointestinal, reducción de la reabsorción renal o redistribución de magnesio desde el exterior al interior de las células (Figura 3B). La hipomagnesemia suele coexistir con otros trastornos electrolíticos, como la hipocalcemia, la hipopotasemia y la alcalosis metabólica. Por lo tanto, la hipomagnesemia puede pasar desapercibida, especialmente en la mayoría de los entornos clínicos donde no se miden rutinariamente los niveles de magnesio en sangre. Solo en la hipomagnesemia grave (magnesio sérico <1,2 mg/dL [0,5 mmol/L]), se hacen evidentes síntomas como excitabilidad neuromuscular anormal (espasmos de muñeca y tobillo, epilepsia y temblores), anomalías cardiovasculares (arritmias y vasoconstricción) y trastornos metabólicos (resistencia a la insulina y calcificación del cartílago). La hipomagnesemia se asocia con mayores tasas de hospitalización y mortalidad, especialmente cuando se acompaña de hipocalemia, lo que resalta la importancia clínica del magnesio.
El contenido de magnesio en la sangre es inferior al 1%, por lo que no puede reflejar con precisión el contenido total de magnesio en los tejidos. Investigaciones han demostrado que, incluso con una concentración sérica de magnesio normal, el contenido intracelular de magnesio puede estar disminuido. Por lo tanto, considerar únicamente el contenido de magnesio en la sangre sin considerar la ingesta dietética de magnesio ni la pérdida urinaria puede subestimar la deficiencia clínica de magnesio.

Los pacientes con hipomagnesemia a menudo experimentan hipopotasemia. La hipopotasemia persistente suele estar asociada a una deficiencia de magnesio y solo puede corregirse eficazmente una vez que los niveles de magnesio se normalizan. La deficiencia de magnesio puede promover la secreción de potasio de los túbulos colectores, lo que agrava aún más la pérdida de potasio. Una disminución de los niveles intracelulares de magnesio inhibe la actividad de la Na+- K+- ATPasa y aumenta la apertura de los canales de potasio medular extrarrenal (ROMK), lo que provoca una mayor pérdida de potasio de los riñones. La interacción entre el magnesio y el potasio también implica la activación del cotransportador de cloruro de sodio (NCC), lo que promueve la reabsorción de sodio. La deficiencia de magnesio reduce la abundancia de NCC a través de una proteína ligasa de ubiquitina E3 llamada NEDD4-2, que regula negativamente el desarrollo de células precursoras neuronales y previene la activación de NCC durante la hipopotasemia. La regulación negativa continua de NCC puede mejorar el transporte distal de Na+ en la hipomagnesemia, lo que provoca un aumento de la excreción urinaria de potasio e hipopotasemia.

La hipocalcemia también es común en pacientes con hipomagnesemia. La deficiencia de magnesio puede inhibir la liberación de la hormona paratiroidea (PTH) y reducir la sensibilidad renal a la PTH. Una disminución de los niveles de PTH puede reducir la reabsorción renal de calcio, aumentar la excreción urinaria de calcio y, en última instancia, provocar hipocalcemia. Debido a la hipocalcemia causada por la hipomagnesemia, el hipoparatiroidismo suele ser difícil de corregir a menos que los niveles de magnesio en sangre se normalicen.

La medición del magnesio sérico total es el método estándar para determinar el contenido de magnesio en la práctica clínica. Permite evaluar rápidamente los cambios a corto plazo en el contenido de magnesio, pero puede subestimar el contenido total de magnesio en el organismo. Factores endógenos (como la hipoalbuminemia) y exógenos (como la hemólisis de la muestra y los anticoagulantes, como el EDTA) pueden afectar el valor de la medición del magnesio, y estos factores deben considerarse al interpretar los resultados de los análisis de sangre. El magnesio sérico ionizado también puede medirse, pero su viabilidad clínica aún no está clara.
Al diagnosticar la hipomagnesemia, la causa suele determinarse con base en el historial médico del paciente. Sin embargo, si no existe una causa subyacente clara, se requieren métodos diagnósticos específicos para determinar si la pérdida de magnesio se debe al riñón o al tracto gastrointestinal, como la excreción de magnesio de 24 horas, la fracción de excreción de magnesio y la prueba de carga de magnesio.

Los suplementos de magnesio son la base del tratamiento de la hipomagnesemia. Sin embargo, actualmente no existen directrices claras para su tratamiento; por lo tanto, el método de tratamiento depende principalmente de la gravedad de los síntomas clínicos. La hipomagnesemia leve se puede tratar con suplementos orales. Existen numerosas preparaciones de magnesio en el mercado, cada una con diferentes tasas de absorción. Las sales orgánicas (como el citrato de magnesio, el aspartato de magnesio, la glicina de magnesio, el gluconato de magnesio y el lactato de magnesio) se absorben con mayor facilidad en el cuerpo humano que las sales inorgánicas (como el cloruro de magnesio, el carbonato de magnesio y el óxido de magnesio). El efecto secundario común de los suplementos orales de magnesio es la diarrea, lo que dificulta la suplementación oral de magnesio.
En casos refractarios, puede ser necesario un tratamiento farmacológico adyuvante. En pacientes con función renal normal, la inhibición de los canales epiteliales de sodio con aminofenidato o triaminofenidato puede aumentar los niveles séricos de magnesio. Otras posibles estrategias incluyen el uso de inhibidores de SGLT2 para aumentar los niveles séricos de magnesio, especialmente en pacientes con diabetes. Los mecanismos subyacentes a estos efectos aún no están claros, pero podrían estar relacionados con una disminución de la tasa de filtración glomerular y un aumento de la reabsorción tubular renal. En pacientes con hipomagnesemia que no responden eficazmente a la suplementación oral de magnesio, como aquellos con síndrome del intestino corto, convulsiones de manos y pies o epilepsia, así como aquellos con inestabilidad hemodinámica causada por arritmia, hipopotasemia e hipocalcemia, se debe utilizar terapia intravenosa. La hipomagnesemia causada por IBP puede mejorarse mediante la administración oral de inulina, y su mecanismo podría estar relacionado con cambios en la microbiota intestinal.

El magnesio es un electrolito importante, pero a menudo ignorado, en el diagnóstico y tratamiento clínicos. Rara vez se analiza como un electrolito convencional. La hipomagnesemia no suele presentar síntomas. Aunque aún no se conoce con certeza el mecanismo exacto que regula el equilibrio del magnesio en el organismo, se ha avanzado en el estudio del mecanismo por el cual los riñones lo procesan. Muchos fármacos pueden causar hipomagnesemia. La hipomagnesemia es común en pacientes hospitalizados y constituye un factor de riesgo para una estancia prolongada en la UCI. La hipomagnesemia debe corregirse con preparaciones de sales orgánicas. Aunque aún existen muchos misterios por resolver sobre el papel del magnesio en la salud y la enfermedad, se han producido muchos avances en este campo, y los médicos clínicos deberían prestar más atención a su importancia en la medicina clínica.