Vai trò magie và thiếu hụt magie trong ĐTĐ

1.1.7.1 .Chế độ ăn của bệnh nhân ĐTĐ

1.2. Vai trò magie và thiếu hụt magie trong ĐTĐ

1.2.1. Vai trò của magie

Magie là một trong bốn ion quan trọng nhất của cơ thể, là cation chính trong tế bào sau ion kali. Ở người trưởng thành lượng magie khoảng 21-28g, trong đó 60% được phân bố ở xương, 20% ở cơ xương 19% trong các tế bào khác, chỉ có 1% tồn tại ở dịch ngoại bào [40].

Magie xúc tác và hoạt hóa trên 300 enzym của cơ thể, là yếu tố cùng cộng tác với hoạt động của rất nhiều phản ứng enzym liên quan đến chuyển hóa năng lượng như hô hấp tế bào, chuyển hóa glcucid và vận chuyển các cation khác qua màng tế bào. Magie còn liên quan mật thiết đến việc dẫn truyền xung động thần kinh, co cơ và kênh vận chuyển canxi và kali [40].

Trong cơ thể, magie tồn tại với số lượng nhỏ, khoảng 30g với cơ thể nặng 60kg. Magie có vai trò cực kỳ quan trọng trong quá trình tạo glycogen của cơ và gan từ glucose máu. Magie còn tham gia vào sự phân hủy glucose, acid béo và các acid amin trong quá trình chuyển hóa năng lượng. Magie cũng đóng vai trò quan trọng trong tổng hợp lipid và protein giúp quá trình tạo xương và các mô khác, bảo đảm tính bền vững dẫn truyền thần kinh và sự co cơ. Khoảng 50 - 75% lượng magie trong cơ thể tập trung ở xương (magie kết hợp với canxi và phospho trong quá trình tạo xương), đa phần còn lại phân bố ở cơ bắp, các tổ chức mô mềm và một lượng rất nhỏ trong máu. Hàm lượng magie trong máu luôn được duy trì ở mức ổn định để đảm bảo cho cơ thể hoạt động bình thường.

Magie là một thành phần quan trọng trong hoạt động chức năng của tim, có tác dụng làm giảm nhu cầu về oxy của cơ tim trong yên tĩnh cũng như trong lao động, tập luyện, giúp tăng cường chức năng của tim và phòng ngừa các bệnh tim mạch. Những nghiên cứu gần đây cho thấy magie còn có tác dụng điều hòa hàm lượng glucose trong máu (phòng ngừa bệnh ĐTĐ), ổn định huyết áp (phòng ngừa bệnh tăng huyết áp).

Những người có chế độ ăn giàu magie hoặc ăn bổ sung magie sẽ giảm nguy cơ phát triển hội chứng chuyển hóa.

Magie có trong thức ăn được hấp thụ qua ruột. Nhu cầu về magie ở người trưởng thành khoảng 350 - 400mg/ngày, những người lao động thể lực nặng nhọc, vận động viên thể thao cần nhiều hơn 1,5 - 2 lần, trẻ em cần ít hơn (6 tháng tuổi: 30mg; 1 - 3 tuổi: 80mg; 9-13 tuổi: 240mg...).

Magie có trong nhiều loại thức ăn khác nhau:

Các loại rau lá có màu sẫm như rau ngót, cải xanh, rau mùng tơi... có chứa nhiều magie.

Trong thịt, sữa, kê, đậu tương, lạc, đậu xanh, khoai lang, một số loại rau thơm.

Trong một số trái cây như chuối, quả bơ, quả mơ khô. Trong nước cứng, nước khoáng.

Khi cơ thể bị thiếu magie cũng trầm trọng như tình trạng thiếu sắt, đặc biệt là ở người có tuổi. Người già có nguy cơ cao bị thiếu magie do ăn ít, người bệnh ĐTĐ do chế độ ăn kiêng khem quá mức, do giảm khả năng hấp thụ magie của ruột, do tăng bài tiết magie qua thận và sử dụng một số thuốc trong chữa bệnh.

Magie đóng vai trò quan trọng trong chuyển hóa glucid, nồng độ magie máu ảnh hưởng đến sự bài tiết và hoạt động của insulin. Giảm nồng độ magie huyết tương rất thường gặp ở BN ĐTĐ týp 2, với tỷ lệ từ 13,5- 47,7% [41].

1.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ magie huyết tương

Nồng độ magie nội môi được điều hòa rất chặt chẽ giữa quá trình hấp thu magie tại ruột non và bài xuất magie qua thận. Hơn nữa, yếu tố di truyền và hormon sinh dục cũng làm thay đổi nồng độ magie huyết tương.

Thận có vai trò quan trọng trong điều hòa nồng độ magie nội môi và duy trì nồng độ magie huyết tương. Bình thường, 80% magie huyết tương được lọc qua thận trong đó 95% sẽ được tái hấp thu và khoảng 3-5 mmol được bài xuất ra nước tiểu.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tái hấp thu magie tại ống thận gồm nồng độ magie huyết tương, mức lọc cầu thận, một số hormon tuyến cận giáp trạng như PTH, calcitonin, hormon chống bài niệu, glucagon, đặc biệt là insulin.

Một số tác nhân làm tăng quá trình bài xuất magie qua nước tiểu: - Sử dụng vitamin D liều cao.

- Khẩu phần ăn giàu calci.

- Các thuốc lợi tiểu quai (Furrosemid) và nhóm thiazid là tăng quá trình bài xuất magie.

1.2.3. Nguyên nhân gây giảm magie huyết tương

Giảm magie huyết tương có thể do một hoặc kết hợp với một trong các cơ chế sau: Giảm chế độ ăn, giảm hấp thu tại ruột, tăng quá trình bài xuất magie qua ruột và qua thận…

- Qua đường tiêu hóa: Giảm hấp thu magie trong hội chứng kém hấp thu, tiêu chảy mạn tính, tăng bài xuất magie qua ruột non.

- Mất magie qua thận: Giảm tái hấp thu natri, sử dụng thuốc lợi tiểu. - Bệnh thận: Ghép thận, lọc máu chu kỳ, rối loạn di truyền trong hội

- Bệnh nội tiết: Tăng calci, cường cận giáp trạng nguyên phát, tăng calci ác tính, cường giáp trạng.

- Đái tháo đường: Magie đóng vai trò quan trọng trong chuyển hóa glucid, nồng độ magie máu ảnh hưởng đến sự bài tiết và hoạt động của insulin. Giảm nồng độ magie huyết tương rất thường gặp ở BN ĐTĐ týp 2, với tỷ lệ từ 13,5-47,7% [41]. Tuy nhiên, liệu giảm nồng độ magie huyết tương có tương quan nghịch đến mức độ kiểm soát glucose ở bệnh nhân ĐTĐ hay không? Đây là vấn đề còn chưa được sáng tỏ nhưng nhiều nghiên cứu cho rằng có mối liên quan giữa nồng độ magie huyết tương với BN ĐTĐ.

- Sử dụng rượu.

- Sử dụng thuốc: Sử dụng thuốc lợi tiểu, thuốc kiểm soát glucose máu như insulin và metformin.

1.2.4. Thiếu hụt magie trong bệnh ĐTĐ

Nguyên nhân của sự thiếu hụt magie xảy ra trong bệnh ĐTĐ hiện còn chưa rõ ràng nhưng có thể bao gồm sự đào thải nhiều hơn qua đường tiết niệu, sự hấp thụ giảm sút do chế độ ăn uống ít magie.

Nồng độ magie nội môi được điều hòa rất chặt chẽ giữa quá trình hấp thu magie tại ruột non và bài xuất magie qua thận. Hơn nữa, yếu tố di truyền và hormon sinh dục cũng làm thay đổi nồng độ magie. Liệu giảm magie máu có gây ảnh hưởng xấu hơn đến BN ĐTĐ hay không? Điều này chưa được sáng tỏ. Tuy nhiên, giảm magie máu đều ảnh hưởng đến bài tiết và hoạt động của insulin. Vì insulin làm tăng quá trình tái hấp thu magie tại thận, sự thiếu hụt insulin hay kháng insulin đều làm tăng bài xuất magie ra nước tiểu. Hơn nữa, tăng nồng độ glucose máu và xuất hiện glucose ra nước tiểu cũng gây giảm quá trình tái hấp thu magie tại thận.

Việc mất magie thận có thể chủ yếu do bệnh thận hoặc do thứ phát, thể hiện đáp ứng thận bình thường với nhiều yếu tố hệ thống và tại chỗ, các yếu

tố này làm tăng bài xuất magie. Khi sử dụng một số thuốc, đặc biệt là thuốc lợi tiểu thiazide, cisplatin, gentamycin và cyclosporin làm mất magie vào trong nước tiểu bằng cách ngăn cản tái hấp thu magie trong thận [40].

Một nguyên nhân khác gây giảm magie ở BN ĐTĐ là do giảm hấp thu tại ruột do chế độ ăn giàu lipid và giảm chất xơ… Insulin có thể ảnh hưởng đến sự vận chuyển magie từ huyết tương vào hồng cầu và tế bào cơ trơn cả trong thực nghiệm và trong cơ thể sống. Điều này có thể giải thích được lý do ở BN ĐTĐ có nồng độ magie không bình thường là rất thường gặp [65].

Hình 1.1. Giảm magie máu ở BN ĐTĐ 1.2.5. Thiếu hụt magie và stress oxy hóa

ĐTĐ là một trạng thái tăng hoạt động của các gốc tự do và có liên quan với tỷ lệ cao hơn của bệnh xơ vữa động mạch và tử vong do bệnh tim mạch. Peroxy hóa lipid màng là hậu quả của hoạt động gốc tự do, đóng vai trò quan trọng trong quá trình lão hóa, xơ vữa động mạch và các biến chứng muộn của bệnh ĐTĐ.

Các sản phẩm phụ của quá trình peroxid hóa lipid tăng lên ở BN ĐTĐ.

Giảm magie máu

Giảm bài tiết insulin và kháng insulin

Tăng glucose máu và có glucose niệu Giảm hấp thu tại thận

Tăng bài xuất magie ra nước tiểu

Cơ chế góp phần vào sự hình thành của các gốc tự do trong ĐTĐ có thể do quá trình tự glycosyl hóa và quá trình tự oxy hóa kết hợp với glycosyl hóa, tạo ra các sản phẩm trung gian, những chất trung gian gây viêm và tình trạng oxy hóa.

Trong những năm gần đây đã có một quan tâm ngày càng tăng về magie Trong những năm gần đây đã có một quan tâm ngày càng tăng về magie và tương quan của nó với sự phát triển của nhiều bệnh liên quan đến tuổi già như tăng huyết áp, ĐTĐ, bệnh tim mạch, xơ vữa động mạch, tổn thương cơ tim và rối loạn nhịp tim thông qua oxy hóa các gốc tự do hình thành trong tế bào. Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng nồng độ thấp của magie máu góp phần vào quá trình lão hóa và dễ bị tổn thương bởi các yếu tố liên quan đến bệnh tuổi già. Weglickivà cộng sự cho rằng trong tình trạng thiếu hụt magie, làm tổn hại các chất bảo vệ chống oxy hóa tự nhiên có trong mô động vật có vú chống lại stress oxy hóa. Nghiên cứu gần đây của nhóm tác giả trên đã chứng minh rằng thiếu hụt magie có liên quan với tăng stress oxy hóa thông qua giảm chất chống oxy hóa trong huyết tương và tăng quá trình peroxid hóa lipid. Quá trình hình thành các gốc tự do trong tế bào đã gây tổn thương tế bào và hình thành nên nhiều bệnh liên quan đến tuổi già đã đề cập ở trên [60], [65].

Glutathion (GSH), là một tripeptid có trong huyết tương và trong tế bào ở mức độ thấp. Glutathion là chất chống oxy hóa không có bản chất enzym thông qua quá trình ức chế sự hình thành các gốc tự do. Glutathion là yếu tố cùng phối hợp với nhiều enzym chống oxy hóa như glutathion peroxidase, đây là enzym xúc tác phản ứng khử độc của peroxyd nội bào. Bằng chứng gần đây cho thấy glutathion cũng có thể rất quan trọng trong cân bằng huyết áp và cân bằng glucose nội môi. Magie là một cofactor bắt buộc trong phản ứng enzym tổng hợp glutathion và trong tất cả các phản ứng enzym liên quan đến ATPase. Sự thiếu hụt magie gây ức chế sinh quá trình tổng hợp

glutathion. Hsu và cộng sự đã nghiên cứu nồng độ glutathion trong hồng cầu và nồng độ magie trong huyết tương, kết quả cho thấy nồng độ magie giảm trong huyết tương và giảm hàm lượng glutathion trong hồng cầu (trích dẫn theo [65]). Các nghiên cứu của Barba-Gallo và cộng sự đã chứng minh rằng glutathion hoạt động trong cơ thể và trong ống nghiệm tăng lên khi được tăng cường hàm lượng magie nội bào (trích dẫn theo [65]).

1.2.6. Thiếu hụt magie và bệnh tim mạch

Có mối liên quan giữa thiếu hụt magie máu với bệnh sinh của tăng huyết áp và xơ vữa động mạch. Mặc dù nồng độ magie trong tế bào chỉ giảm nhẹ ở hầu hết các mô, nhưng tác dụng phụ lên các thành phần tế bào khác được nhận biết rõ. Những tác dụng phụ bao gồm mất kali và tích tụ canxi và natri. Nhiều dữ liệu thực nghiệm và lâm sàng cho thấy rằng thiếu hụt magie có thể gây ra rối loạn sinh lý bệnh trong hệ thống tim mạch như co thắt mạch, gia tăng hoạt động co mạch, tăng cao nồng độ canxi trong tế bào tim và cơ trơn, hình thành các gốc oxy hoạt động, các chất tiền viêm và các yếu tố tăng trưởng và thay đổi tính thấm màng. Toàn bộ hiện tượng này có thể góp phần vào sự điều chỉnh của mức độ huyết áp trong thời gian thiếu hụt magie [62].

Đánh giá nồng độ magie ở BN ĐTĐ týp 2, tác giả Corica và cộng sự khẳng định nồng độ magie giảm ở bệnh nhân ĐTĐ so với nhóm chứng là người khỏe mạnh. Nồng độ magie ở nhóm BN ĐTĐ có tăng huyết áp thấp hơn so với nhóm BN ĐTĐ có huyết áp bình thường (trích dẫn theo [43])

Hình 1.2. Giảm magie máu tham gia gây các biến chứng bệnh tim mạch

Nồng độ thấp của magie máu liên quan đến tăng huyết áp, xơ vữa động mạch do tăng lipid máu, giảm chức năng đông máu, tăng hiện tượng viêm, tăng stress oxy hóa, dày thành động mạch cảnh và bệnh vành tim. Vì vậy, giảm magie máu làm tăng nguy cơ bệnh tim mạch ở BN ĐTĐ. Hơn nữa, giảm magie máu còn làm trầm trọng hơn các biến chứng ở BN ĐTĐ như làm suy giảm chức năng thận nhanh hơn, làm tăng nguy cơ tử vong do tất các nguyên nhân ở BN ĐTĐ [40].

Về mặt sinh lý bệnh, giảm magie máu có thể trực tiếp gây co mạch và tăng huyết áp điều này có thể dẫn đến rối loạn nhịp tim và tử vong đột ngột, làm tăng độ tập trung tiểu cầu gây huyết khối tại chỗ và có thể tạo ra các tổn thương bệnh lý xơ vữa động mạch. Tất cả tình trạng trên xảy ra trên lâm sàng có tăng lên trong bệnh ĐTĐ. Điều này có thể gợi ý rằng hậu quả bệnh tim mạch trên BN ĐTĐ có thể có ít nhất một phần là do thiếu hụt magie [65].

1.3. Tình hình nghiên cứu về magie máu ở bệnh nhân đái tháo đƣờng trên thế giới và Việt Nam

Nghiên cứu đầu tiên về nồng độ magie ở BN ĐTĐ được thực hiện bởi nhóm tác giả Stutzman và Amatuzio vào năm 1952. Kết quả nghiên cứu cho thấy: Nồng độ magie huyết thanh thấp hơn ở BN ĐTĐ so với nhóm chứng. Những nghiên cứu thực nghiệm trên động vật cũng chứng minh rằng thiếu hụt magie có thể gây tăng nồng độ glucose máu (trích dẫn theo [41]).

Hamid và cộng sự đã nghiên cứu trên 122 BN ĐTĐ độ tuổi trung bình là 63 ± 10, có thời gian mắc bệnh trung bình là 7,4 năm, kết quả nghiên cứu cho thấy: Nồng độ magie trung bình là 0,82 ± 0,16 mmol/L, nồng độ magie có tương quan nghịch có ý nghĩa với nồng độ cholesterolTP và LDL-C cũng như với tuổi, có sự tương quan thuận có ý nghĩa với nồng độ creatinin [47].

Khi nghiên cứu về nồng độ magie, tỷ lệ HbA1C và một số chỉ số lipid huyết tương ở 50 BN ĐTĐ và 50 người khỏe mạnh bình thường tại Ấn Độ, tác giả Supriya đưa ra kết luận: Ở nhóm BN ĐTĐ nồng độ magie, HDL-C huyết tương thấp hơn có ý nghĩa so với nhóm chứng, nồng độ cholesterolTP, triglycerid, LDL-C cũng như tỷ lệ HbA1C cao hơn có ý nghĩa so với nhóm chứng. Có sự tương quan nghịch mức độ vừa giữa nồng độ magie với tỷ lệ HbA1C. Có mối tương quan nghịch không có ý nghĩa giữa nồng độ magie với nồng độ cholesterolTP, triglycerid, LDL-C [61]. Khi nghiên cứu về nồng độ magie và một số chỉ số lipid máu trên 219 bệnh nhân ĐTĐ và 100 người khỏe mạnh ở Pakistan, tác giả Elahi cho thấy nồng độ magie máu ở người khỏe mạnh bình thường là 1,15±0,33 mmol/L cao hơn có ý nghĩa so với bệnh nhân ĐTĐ là 0,66±0,09 mmol/L. Ở nhóm bệnh nhân ĐTĐ nồng độ magie máu có tương quan thuận với nồng độ HDL-C và tương quan nghịch với nồng độ cholesterolTP và nồng độ LDL-C [45].

Tác giả Kirsten nghiên cứu tiến cứu trên 940 BN ĐTĐ ở độ tuổi trung bình là 63,4±11,6( Tuổi), thời gian theo dõi trung bình là 12,3 ± 5,3 (năm) về mối liên quan giữa giảm nồng độ magie máu với việc sử dụng thuốc kiểm

soát glucose bằng đường uống. BN được chia làm 3 nhóm: Nhóm sử dụng metformin, nhóm sử dụng sulfonyurea đơn thuần và nhóm sử dụng phối hợp cả 2 thuốc trên. Kết quả nghiên cứu cho thấy: Tỷ lệ giảm nồng độ magie máu ở nhóm sử dụng phối hợp 2 thuốc cao hơn có ý nghĩa so với nhóm sử dụng đơn thuần một thuốc. Việc sử dụng thuốc kiểm soát glucose bằng đường uống trong thời gian dài, đặc biệt ở những BN được sử dụng phối hợp giữa metformin và sulfonyurea gây giảm magie máu có thể do làm giảm hấp thu magie tại ruột hoặc tăng tích lũy magie trong tế bào [52]. Tác giả đã đưa ra khuyến nghị rằng nên định lượng magie máu vì đây là xét nghiệm dễ thực