IL MAGNESIO

Il magnesio: un agente terapeutico
non sufficientemente conosciuto

Nel 1935 Zwillinger segnalò che la somministrazione di magnesio ripristinava il ritmo sinusale in pazienti con tachiaritmia indotta da digitale.

Da allora il magnesio è stato usato per la profilassi o la terapia in molti disordini cardiovascolari: ischemie ed infarto miocardico, spasmo coronarico, aritmia ventricolare e sopraventricolare, stati tossici indotti dalla digitale, pre-eclampsia ed eclampsia, vasospamo cerebrale ed ictus.

Deficienze acute e croniche di magnesio sono associate ad aumenti della morbilità e della mortalità cardiovascolare.

Effetti terapeutici comunque, sono stati riportati dopo somministrazione farmacologica anche in assenza di deficit conosciuti del magnesio.

Il magnesio è il secondo più abbondante catione presente nel corpo umano, il catione più abbondante intracellulare dopo il potassio ed un critico cofattore presente in più di 300 reazioni enzimatiche coinvolgenti il metabolismo energetico e la sintesi delle proteine e dell’acido nucleico.

Il rene è considerato il primo regolatore del bilancio del magnesio; anche se sono documentate influenze ormonali a livello renale per quanto riguarda il suo metabolismo, cambiamenti nella concentrazione ematica del magnesio non coinvolgono secrezioni ormonali.

Il magnesio è presente nell’organismo in 3 stati:

  1. libero, frazione ionizzata fisiologicamente attiva
  2. unito ad altri cationi quali: citrato, bicarbonato, fosfato
  3. legato alle proteine.

La diagnosi di deficienza di magnesio è estremamente difficile da stabilire perché:

  1. può essere asintomatica,
  2. concentrazioni totali di magnesio nel siero possono essere normali a fronte di deplezione tissutale dello stesso,
  3. la misurazione della concentrazione di magnesio nei tessuti non è facilmente rilevabile e può essere specifica per ogni tipo di tessuto.

Numerosi studi sul livello tessutale del magnesio sembrano dimostrare che una carenza dello stesso sia più frequentemente presente in pazienti con malattia cardiovascolare.

La diagnosi di deplezione è stata basata sulla percentuale di magnesio trattenuta dall’organismo dopo somministrazione endovenosa dello stesso (test di Thoren).

Nonostante il test di ritenzione sia considerato altamente sensibile per stabilire la deplezione del magnesio, non è stato possibile correlare la percentuale di ritenzione con il grado di deficienza di magnesio di tutto l’organismo.

Nella pratica clinica i laboratori dosano il magnesio totale nel siero che viene preferito al plasma poiché gli anticoagulanti possono alterare la metodica; questa pratica ha discrete limitazioni in quanto, per esempio, l’ipomagnesemia (definita come concentrazione di magnesio nel siero inferiore al range di normalità stabilito in 1.4 - 2.2 mEq/1) non è spesso presente in pazienti con deplezione cronica di magnesio a causa di un equilibrio molto sottile fra i diversi compartimenti tessutali e perché il compartimento campionato, cioè il sangue, contiene una piccola frazione di magnesio ionizzato.

È noto che la deplezione acuta e cronica di magnesio è associata ad incremento della morbilità e della mortalità cardiovascolare.

Studi eseguiti sull’uomo infatti indicano che la deplezione cronica di magnesio è associata ad aritmie ventricolari ed aumenta le manifestazioni arteriosclerotiche vascolari incrementando in questo modo la mortalità cardiovascolare.

Deplezione miocardica di magnesio è associata ad aumento delle aritmie dopo chirurgia cardiaca.

Da ultimo, recenti risultati suggeriscono che una precoce e progressiva riduzione del magnesio ematico ionizzato durante gravidanza è associata a sviluppo dell’eclampsia.

L’ipomagnesemia acuta in cuori isolati sottoposti ad ischemia favorisce aritmie e peggiora la funzione cardiaca dopo l’episodio ischemico.

Alcuni studi recenti dimostrano che in pazienti con IMA, basse concentrazioni seriche di magnesio all’ingresso in ospedale non sono associate ad aritmie e non si ha aumento della mortalità intra-ospedaliera anche se, a onor del vero, in questa studi, non è stata misurata la concentrazione ionizzata e tessutale del magnesio ed i pazienti che avevano ipomagnesemia venivano comunque trattati con MgSO4.

Landmark e Urdal (1993) in uno studio recente riportano che l’ipomagnesemia durante IMA è spesso associata ad elevati valori di CPK.

Infine, l’ipomamagnesemia indotta da iperventilazione è spesso associata ad episodi anginosi, per un calo di magnesio ionizzato con valori totali di magnesio normali.

Numerose cause possono portare all’ipomagnesemia, ne riportiamo solo alcune: ridotto assorbimento come si verifica nell’alcoolismo e nelle diete povere di proteine; perdite gastrointestinali come nell’uso indiscriminato di lassativi e nelle diarree croniche; perdite renali; trasfusioni massive di sangue; IMA; alti livelli di catecolamine che inducono lipolisi e generazione di acidi grassi liberi che, chelando il magnesio libero, lo sequestrano a livello intra-cellulare sotto forma di sale ed aumentano il deposito di magnesio a livello extra- cellulare, i suoi effetti si manifestano anche a livello intra-cellulare.

Il magnesio modula il flusso del calcio negli stati fisiologici e fisiopatologici; aumentando infatti le concentrazioni di magnesio durante ischemia ed ipossia si hanno effetti bloccanti a livello dei canali L del calcio; il flusso del calcio è quindi inibito ed è ridotto il danno a livello della cellula miocardica.

Per molto tempo si è creduto che il magnesio extra-cellulare fosse un calcio antagonista, dal momento che si pensava inibisse il calcio nelle cellule eccitabili. Ora si crede che due siano i meccanismi d’azione fondamentali del magnesio extra-cellulare nell’inibizione del calcio: 1) una selettiva affinità delle cariche negative della cellula nei confronti del magnesio a scapito del calcio; 2) una competizione con il calcio per un sito a livello del canale stesso.

Numerosi sono gli effetti benefici indotti dal magnesio a livello cardiaco; tra i principali:

    1. azione diretta di protezione a livello cellulare con la riduzione del calcio durante l’ischemia;
    2. prevenzione e rilascio dello spasmo coronarico;
    3. riduzione del consumo di ossigeno miocardico con riduzione della frequenza cardiaca durante IMA;
    4. ulteriore riduzione del consumo di ossigeno secondario a diretta depressione della contrattilità cardiaca, riduzione dell’afterload sistemico e dell’elevata domanda di ossigeno indotta dalle catecolamine;
    5. soppressione degli stimoli dannosi indotti dalla liberazione di NE associati ad effetti emodinamicie e della liberazione di catecolamine negli stati patologici iperadrenergici;
    6. inibizione dell’aggregazione piastrinica e liberazione di sostanze favorenti ed aumentanti l’attività antiaggregante dell’endotelio vascolare.

Il magnesio inoltre, come molti altri agenti antiaritmici, ha molti effetti sulla componente chiave della genesi delle aritmie. La somministrazione di Magnesio durante valutazione elettrofisiologica di pazienti, ha dimostrato due effetti rilevanti a livello del trattamento delle aritmie sopraventricolari: 1) prolungamento del tempo di conduzione e del periodo refrattario a livello del nodo atrio-ventricolare e 2) soppressione della conduzione a livello delle vie accessorie (anche se questa affermazione è controversa)

Altri effetti antiaritmici del magnesio sono stati postulati anche se i meccanismi di azione non sono stati ancora ben definiti:

    1. ripristino di ritmo sinusale in pazienti con aritmia sopraventricolare;
    2. soppressione delle aritmie ventricolari intrattabili;
    3. controllo della frequenza ventricolare nelle fibrillazioni atriali recenti;
    4. profilassi delle FA dopo by-pass aorto-coronarico;
    5. riduzione della frequenza ventricolare nella FA con sindrome di Wolf-Parkinson-White;
    6. abolizione della pre-eccitazione (onda A) nei pazienti con sindrome di Wolf-Parkinson-White durante ritmo sinusale;
    7. soppressione delle aritmie atriali multifocali;
    8. soppressione delle tachiaritmie ectopiche indotte dalla digitale;
    9. prevenzione delle aritmie indotte da bupivacaina;

       

    10. trattamento delle fibrillazioni ventricolari indotte da amitriptilina.

       

Effetti circolatori indotti dalla rapida somministrazione di magnesio negli individui trattati sono minimi in presenza di ipertensione e di disfunzioni cardiache moderatamente severe, i reperti più comuni sono una modesta riduzione della pressione arteriosa accompagnata da riduzione delle resistenza vascolari sistemiche ed aumento della gettata cardiaca e del volume sistolico.

Questi risultati sembrano confermare che l’effetto inotropo negativo di concentrazione di magnesio moderatamente elevate sono effettivamente controbilanciate da riduzione dell’afterload indotta dal magnesio.

Alcuni studi hanno evidenziato che aumenti della concentrazione di magnesio nel sangue durante anestesie condotte con sevoforaneprotossido d’azoto e fentanyl-sevoforale provocano una minima depressione cardiaca.

Il magnesio inoltre aumenta il flusso renale negli individui sani, aumenta il flusso uterino nella gravidanza e dilata le arterie uterine isolate di donna gravida.

Dilatata inoltre le arterie coronariche soprattutto quando la reattività vascolare coronarica è patologica, riduce le resistenze coronariche e lo spasmo anginoso.

Agisce anche a livello della circolazione cerebrale provocando dilatazione delle arterie cerebrali e conseguente miglioramento del flusso ematico nelle eclampsia più severa e può quindi avere, almeno in parte, effetto anticonvulsivante in questo tipo di patologia.

A livello endoteniale la somministrazione di magnesio agisce con il rilasciamento di prostacicline e ciò suggerisce che la sua azione sia mediata, almeno in parte, dal rilascio delle stesse.

Negli stati preeclamptici il rilascio di prostaciclina indotto dal magnesio riduce l’aggregazione piastrinica prevenendo così le occlusioni microvascolari che si verificano in questa patologia.

Benefici effetti derivanti dalla somministrazione di magnesio si osservano durante chirurgia cardiaca: in più studi si evidenzia che la sua somministrazione riduce l’ipertensione arteriosa post-operatoria, la concentrazione di CPK miocardico, le alterazioni del tratto ST all’ECG ed infine aumenta la gettata cardiaca.

La somministrazione di magnesio provoca miglioramento della funzione diastolica del ventricolo di sinistra, ridotto dolore postoperatorio e conseguente minor consumo di analgesici postoperatori.

Gli effetti dell’ipermagnesemia sono comunque da valutare: è nota l’interazione tra magnesio e farmaci attivi a livello della placca neuromuscolare ed esiste inoltre una potenziale interazione con gli anestetici volatili.

Concludendo, possiamo considerare il magnesio come un utile agente terapeutico utilizzabile anche solo nel sospetto di una riduzione tessutale dello stesso.

La carenza di magnesio è di difficile diagnosi e non può essere esclusa quando la magnesemia risulta normale.

Da questo punto di vista anche negli ambienti intensivi , il valore assoluto della magnesemia andrebbe sostituita con il test della ritenzione di magnesio (test di Thoren).

Va in particolare sottolineata l’utilità del magnesio nelle aritmie, nell’ischemia cardiaca e nell’eclampsia.

Per approfondimenti sull’argomento si rimanda ad una rassegna completa recentemente comparsa su Anesthesiology a cura di Gomez M.N. (1998)

Myriam Favaro

Fonte: www.aaroi.it/aaroi2/rivista/n3_99/3_99_7.html


Libro consigliato: "Magnesio" di Lorenzo Acerra - Macro edizioni
Siti consigliati: http://www.ilmagnesiochecura.org/
                            http://www.alinet.it/andromeda/ComA15.pdf