Fuldst?ndig analyse af magnesium, der reverserer aldring
Dette er en nylig anmeldelse, offentliggjort i det prestigefyldte tidsskrift Nutrients i februar 2024 af Ligia J. Dominguez og andre fra University of Palermo og University of Enna i Italien. De gennemgik systematisk forholdet mellem magnesium og indikatorer for aldring i menneskekroppen og fandt ud af, at dette almindelige mineral faktisk kan bremse aldringshastigheden, hvilket er virkelig overraskende!
?
N?gletips:
?
1. Magnesium er det fjerde mest udbredte mineralske element i den menneskelige krop og er t?t forbundet med aktiviteten af ??mere end 600 enzymer, hvilket p?virker en r?kke fysiologiske processer.
?
2.Magnesiummangel er meget almindelig hos ?ldre, hvilket h?nger sammen med mange faktorer s?som gener, milj? og livsstil. Utilstr?kkelige magnesiumniveauer i kroppen kan fremskynde aldringsprocessen.
?
3. Unders?gelser har fundet ud af, at magnesium kan p?virke 12 n?gletr?k ved aldring, herunder genomisk ustabilitet, telomerforkortelse og epigenetiske ?ndringer. Magnesiumtilskud forventes at forsinke aldring og forbedre sundhedsforventningerne.
?
Her er et detaljeret resumé af den originale artikel:
?
Magnesiummangel fremskynder 12 ?ldningsegenskaber
?
Genomisk ustabilitet: Magnesium stabiliserer DNA-dobbelthelixstrukturen og er involveret i en r?kke forskellige DNA-reparationsmekanismer. Magnesiummangel kan f?re til ophobning af DNA-skader, ?gede genetiske mutationer og accelereret aldring.
?
Telomerafkortning: Telomerer er gentagne sekvenser i enderne af kromosomerne, der beskytter genomet mod skader. Magnesium stabiliserer enden.
?
Epigenetiske ?ndringer: Epigenetiske ?ndringer i genekspression forekommer uden at ?ndre DNA-sekvensen. Magnesium regulerer epigenetiske mekanismer s?som DNA-methylering og histonmodifikation.
?
Proteinhomeostase-ubalance: Proteinsyntese og nedbrydning i cellen n?r en dynamisk balance, kaldet proteinhomeostase. Magnesium er involveret i at regulere proteasom- og lysosomfunktionen, og magnesiummangel f?rer til ophobning af fejlfoldede proteiner.
?
Forstyrrelse af ern?ringsopfattelse: Insulin /IGF-1 og andre signalveje opfatter cellul?r ern?ringsstatus og regulerer stofskiftet. Magnesium er en cofaktor af insulinreceptorer og nedstr?ms kinaser, og magnesiummangel for?rsager insulinresistens.
?
Mitokondriel dysfunktion: Mitokondrier er cellul?re energifabrikker, og deres DNA og ?ndedr?tsk?der er s?rbare over for skader. Magnesium er den n?stst?rste kation i mitokondrier, som er involveret i ATP-syntese og antioxidant, og magnesiummangel forv?rrer mitokondrieskader.
?
Cellul?r ?ldning: ?ldende celler holder op med at dele sig, udskiller inflammatoriske faktorer og ?del?gger v?vets mikromilj?. Magnesium kan h?mme cellecyklusblokerende proteiner p53 og p21 og forsinke celle?ldning.
?
Stamcelleudt?mning: Stamceller er ansvarlige for v?vsregenerering og reparation, og deres antal og funktion falder med alderen. Magnesium p?virker h?matopoietisk stamcelledifferentiering, og magnesiummangel kan fremskynde stamcelleudt?mning.
?
?ndringer i intercellul?r kommunikation: cytokiner, hormoner osv. medierer intercellul?r signaludveksling. Aldring ?ger udskillelsen af ??inflammatoriske faktorer. Magnesium h?mmer inflammation og forbedrer cellekommunikation.
?
Nedsat autofagi: Autofagi er en vigtig vej for celler til at nedbryde beskadigede proteiner og organeller. Magnesium opretholder autofagi-funktionen ved at regulere aktiviteten af ??autofagi-relaterede gener og kinaser.
?
Tarmfloraforstyrrelse: tarmfloraen er involveret i n?ringsstofmetabolisme og immunregulering, og mikrobiel ubalance er relateret til aldring. Magnesium regulerer tarmfloraen og forbedrer v?rtens sundhed.
?
Kronisk inflammation: Aldring er ledsaget af kronisk lavgradig inflammation i hele kroppen, det vil sige "inflammatorisk aldring". Magnesiummangel for?rsager overdreven aktivering af inflammatoriske signalveje s?som NF-KB og forv?rrer det inflammatoriske respons.
If?lge en lang r?kke epidemiologiske unders?gelser og randomiserede kontrollerede fors?g kan ?get magnesiumindtag i kosten og tilskud af magnesiumpr?parater reducere aldersrelateret kronisk inflammation, insulinresistens, hjerte-kar-sygdomme osv. Selvom der ikke er direkte beviser for, at magnesium kan forl?nge livet, viser indirekte beviser, at magnesiumtilskud bidrager til en sund aldring.
?
Selvom magnesium er relativt sikkert, b?r personer med nyreinsufficiens v?re forsigtige, og store doser oral medicin kan for?rsage diarré. ?ldre voksne b?r prioritere at f? nok magnesium fra deres kost, s?som gr?nne bladgr?ntsager, fuldkorn, n?dder osv. F?lg eventuelt l?gens r?d om at supplere magnesium, og overv?g regelm?ssigt magnesiumkoncentrationen i blodet.
?
Detaljeret eksperimentel evidens og kliniske data:
?
Eksperimentelt bevis p? magnesium og genomisk stabilitet DNA er livets genetiske materiale, og dets stabilitet er grundlaget for cellernes normale funktion. Unders?gelsen fandt, at der er magnesiumioner mellem omkring 50 % af baseparrene i DNA-dobbelthelixstrukturen, hvilket spiller en rolle i at stabilisere strukturen. I modelorganismer som Escherichia coli og g?r for?rsager et lavt magnesiummilj? en signifikant stigning i DNA-replikationsfejlrater. Human fibroblastkultureksperimenter bekr?ftede ogs?, at lavt magnesium kan for?rsage accelereret telomerforkortelse og opregulering af DNA-skaderespons genekspression. Dyrefors?g viste, at antioxidantforsvarssystemet blev beskadiget i leverv?vet hos rotter med magnesiummangel, og niveauet af 8-hydroxy-deoxyguanosin, en mark?r for DNA-oxidativ skade, blev ?get. En unders?gelse i mus fandt ud af, at drikkelse af magnesiumrigt vand forl?ngede telomerl?ngden og reducerede DNA-skader. Disse resultater tyder p?, at magnesium er afg?rende for at opretholde genomisk stabilitet.
?
I befolkningsunders?gelser er serum- eller erythrocytmagnesiumniveauer blevet negativt korreleret med forskellige indikatorer for genomisk ustabilitet, s?som mikronukleusfrekvens, niveauer af DNA-skadeprodukter 8-hydroxy-deoxyguanosin og telomerl?ngde. En tv?rsnitsunders?gelse af n?sten 200 raske voksne viste, at dem med de laveste magnesiumniveauer i r?de blodlegemer havde perifere blodlymfocyttelomerl?ngder, der i gennemsnit var 11,5 % kortere end dem med de h?jeste magnesiumniveauer. Et andet kohortestudie af 1800 midaldrende og ?ldre m?nd i alderen 45-74 ?r fulgte i 5 ?r viste, at magnesiumindtagelse i kosten var signifikant negativt forbundet med graden af ??DNA-skade i perifere blodlymfocytter ved baseline, og at hver stigning i magnesiumindtag p? 100 mg/dag reducerede graden af ??DNA-skade med 5 % efter 5 ?r. Dette tyder p?, at magnesiumtilskud hos mennesker ogs? kan hj?lpe med at opretholde genomisk stabilitet.
?
For det andet forholdet mellem magnesium- og telomeraseaktivitet og celle?ldning Telomerer er specielle strukturer for enden af ??kromosomerne, sammensat af TTAGGG-gentagelser og telomerbindende proteiner, som beskytter kromosomerne mod nedbrydning under celledeling. Men i humane celler forkortes telomerl?ngden med 50 til 100 basepar pr. deling, og n?r afkortningen n?r en kritisk v?rdi, g?r cellen ind i en alderdomstilstand. Telomerase er en ribonukleoprotease, der forl?nger telomersekvensen, men er normalt d?rligt udtrykt eller ikke udtrykt i voksne celler.
?
I embryonale musefibroblaster (MEF) reducerede lavt magnesiummedium telomeraseaktivitet med mere end 50 % og viste cellul?re senescenstr?k, s?som ?get β-galactosidaseaktivitet og opreguleret ekspression af cellecyklush?mmere p16 og p21. Disse aldringsf?notyper kan vendes efter behandling med magnesium- eller telomeraseaktivatorer. Lignende resultater blev observeret i humane endotelceller og fibroblaster. Molekyl?r mekanisme unders?gelser har fundet ud af, at magnesium kan regulere telomerl?ngden ved at p?virke ekspressionen og lokaliseringen af ??nogle n?gleproteiner i telomerkomplekset, s?som TRF1 og TRF2. Derudover kan magnesium ogs? aktivere signalveje s?som AKT og ERK, og h?mme cellecyklush?mmere s?som p53 og Rb og derved forsinke celle?ldning.
?
Kliniske unders?gelser underst?tter ogs? en sammenh?ng mellem magnesium og cellul?r senescens. Hos mere end 100 raske ?ldre mennesker var serummagnesiumniveauer positivt korreleret med T-lymfocytproliferation og negativt korreleret med plasma p16-niveauer. En anden unders?gelse omfattede 250 ?ldre mennesker i samfundet, og fandt, at baseline serummagnesiumniveauer var t?t forbundet med ?ndringer i fysiologiske aldringsindikatorer s?som h?ret?rskel, grebsstyrke og ganghastighed, hvilket tyder p?, at magnesiumstatus kan p?virke den overordnede ?ldningsproces i kroppen. Et kohortestudie af mere end 2.000 personer over 70 ?r sammenlignede forskellige serummagnesiumniveauer med 10-?rs risiko for d?d og fandt, at gruppen med de laveste magnesiumniveauer havde en 2,2 gange st?rre risiko for d?d end gruppen med de h?jeste niveauer. Selvom disse observationsstudier ikke direkte kan bevise ?rsag og virkning, underst?tter de en st?rk sammenh?ng mellem magnesium og aldring fra et befolkningsperspektiv.
?
Magnesiums rolle i insulinsignalvejen Insulin er det centrale regulerende hormon i human blodsukkerhomeostase. Efter at insulin binder sig til sin receptor, for?rsager det selvfosforylering af receptoren og aktiverer en r?kke nedstr?ms proteinkinaser s?som PI3K og AKT og regulerer endelig ekspressionen af ??gener relateret til glukosemetabolisme. Talrige eksperimenter har vist, at magnesium spiller en n?glerolle i n?sten alle trin af insulinsignalering. 1. I ?-betaceller danner magnesium MgATP-kompleks med ATP for at deltage i hele processen med insulinsyntese, bearbejdning og sekretion. I beta-cellelinjer fra mus og rotter reducerede lavmagnesiummedium glukosestimuleret insulinsekretion med mere end 70 %. 2. I insulinm?lceller afh?nger insulinreceptorernes tyrosinkinaseaktivitet af magnesiumioner, og magnesiummangel f?rer til insulinreceptorfosforylering og nedstr?ms signaltransduktionsobstruktion, hvilket resulterer i insulinresistens. I 3T3-L1 adipocytter og L6 skeletmuskelceller reducerede lavmagnesiummedium insulinstimuleret glukoseoptagelse med 40 % til 60 %. 3. Magnesium deltager ogs? i reguleringen af ??insulinf?lsomhed ved at h?mme proteinphosphatase, regulere integrinekspression, p?virke GLUT4-transport?raktivitet og andre mekanismer. Nogle dyrefors?g har vist, at moderat kosttilskud af magnesium forbedrer insulinresistens hos overv?gtige og type 2-diabetiske rotter.
?
Epidemiologiske unders?gelser underst?tter ogs? det t?tte forhold mellem magnesium- og glucosemetabolisme. US Nurses' Health Study, som omfattede n?sten 70.000 kvinder over 45 ?r fulgt i mere end 20 ?r, viste, at dem i den h?jeste kvintil af magnesiumindtag i kosten havde en 27 % lavere risiko for at udvikle type 2-diabetes end dem i den laveste kvintil. En meta-analyse af 25 kohortestudier, der involverede n?sten 1 million deltagere, viste, at hver 100 mg/dag stigning i magnesiumindtaget i kosten var forbundet med en 8% til 13% reduktion i risikoen for type 2 diabetes. Hos mennesker med eksisterende diabetes er nedsatte serummagnesiumniveauer ogs? t?t forbundet med sygdomsprogression og komplikationer. En unders?gelse af mere end 300 patienter med type 2-diabetes viste, at serummagnesiumniveauet var signifikant lavere hos dem med koronar hjertesygdom end hos dem med diabetes alene. Som konklusion har et stort antal unders?gelser vist, at magnesiumtilskud kan forsinke aldring ved at forbedre insulinresistens.
?
4. Magnesiummangel og mitokondriel dysfunktion Mitokondrier er de vigtigste steder for cellul?r energimetabolisme og produktion af reaktive oxygenarter (ROS). Under ?ldningsprocessen falder effektiviteten af ??mitokondriel elektrontransportk?de, og ROS-produktionen ?ges, hvilket for?rsager mtDNA-mutation, membranlipidperoxidation og anden skade, der danner en ond cirkel og accelererer celle?ldning. Unders?gelser har fundet ud af, at en tredjedel af magnesium i kroppen er lagret i mitokondrier, hvilket er afg?rende for at opretholde mitokondriel struktur og funktion. I muselevermitokondrier kr?ver ni af de 13 underenheder af adenosintriphosphatase magnesium som en cofaktor. I musemyokardiemitokondrier kan lavt magnesium reducere aktiviteterne af n?gleenzymer i tricarboxylsyrecyklussen, s?som isocitratdehydrogenase og α-ketoglutaratdehydrogenase betydeligt. I rottelevermitokondrier kan magnesiummangel reducere ATP-syntesehastigheden med mere end 60%, reducere respiratorisk kontrolhastighed og ?ge ROS-produktionen, hvilket resulterer i ?get mtDNA-skade og mutationshastighed. Magnesiumtilskud kan vende disse mitokondrielle dysfunktioner. I humane skeletmuskelceller og kardiomyocytter kan lavt magnesium depolarisere mitokondrielt membranpotentiale, inducere ?bningen af ??mitokondriel permeabilitetsovergangspore (mPTP), udl?se frigivelsen af ??cytokrom C og i sidste ende f?re til apoptose. I humane navlevene-endotelceller inducerer lavt magnesium et stort antal mitokondrielle ROS ved at aktivere proteinkinase C, hvilket f?rer til endoteldysfunktion. En unders?gelse af mere end 100 patienter med metabolisk syndrom viste, at serummagnesiumniveauer var positivt korreleret med mitokondriel respiratorisk funktion og negativt korreleret med mitokondrielle ROS-niveauer. Sammenfattende tyder ovenst?ende beviser p?, at magnesium er en vigtig faktor til at opretholde mitokondriel homeostase, og mitokondriel dysfunktion er en af ??kernemekanismerne for aldring.
?
For det femte er magnesiums regulerende rolle i forbindelse med kronisk inflammation og immun?ldning. Kronisk lavgradig inflammation er et andet vigtigt tr?k ved aldring. Unders?gelser har fundet ud af, at niveauerne af inflammatoriske faktorer s?som IL-6 og TNF-α hos aldrende individer er signifikant forh?jet, mens niveauerne af antiinflammatoriske cytokiner s?som IL-10 er faldet, og disse kroniske inflammatoriske tilstande for?rsaget af aldring er kendt som "inflammatoriske". Inflammatorisk aldring kan for?rsage v?vsskader og immunubalance, som er det patologiske grundlag for mange kroniske sygdomme. Eksperimentelle unders?gelser har vist, at magnesiummangel kan inducere inflammatorisk respons og immundysfunktion. I musemakrofagkultur kan lavt magnesium opregulere NF-KB-aktivitet og fremme frigivelsen af ??forskellige inflammatoriske faktorer. I bronkiale epitelceller fra rotter kan sekretionen af ??IL-6 og IL-8 ?ges med 2 til 3 gange ved LPS-stimulering under lavt magnesiummilj?. I humane endotelceller kan lavt magnesium aktivere p38 MAPK-signalvejen, f? ekspressionen af ??intercellul?re adh?sionsmolekyler til at blive opreguleret og forv?rre det inflammatoriske respons. Hos rotter med magnesiummangel var niveauerne af TNF-α, CRP og interleukin i kredsl?b og v?v signifikant ?get, immunorganerne var atrofi, antallet og funktionen af ??T- og B-lymfocytter blev reduceret, og immunsuppression blev forv?rret. Magnesiumtilskud kan effektivt lindre disse inflammatoriske og immunforstyrrelser. Kliniske unders?gelser har ogs? fundet, at lavt magnesium er t?t forbundet med kronisk inflammation. En tv?rsnitsunders?gelse af mere end 5.000 voksne i USA viste, at serummagnesiumkoncentrationen var signifikant negativt korreleret med CRP og antallet af hvide blodlegemer, og CRP- og IL-6-niveauerne i den laveste kvartil af magnesiumniveauer var 60 % og 40 % h?jere end dem i den h?jeste kvartil. Korrelationen var endnu st?rkere hos overv?gtige mennesker. En anden unders?gelse af 3.200 personer over 65 ?r fandt, at serummagnesiumniveauer var positivt korreleret med hvide blodlegemers telomerl?ngde og negativt korrelerede med CRP- og D-dimer-niveauer. En meta-analyse af 25 randomiserede kontrollerede fors?g med en samlet pr?vest?rrelse p? mere end 2.000 personer viste, at oral magnesiumtilskud reducerede serum CRP-niveauer med i gennemsnit 22 %, TNF-α med 15 % og IL-6 med 18 %. Derfor kan magnesiumtilskud forsinke kroppens aldring gennem antiinflammatoriske virkninger.
?
Det regulatoriske forhold mellem magnesium og autofagi Autofagi er en vigtig mekanisme til nedbrydning af celler og fjernelse af beskadigede proteiner og organeller, og er afg?rende for at opretholde homeostasen i det cellul?re milj?. Unders?gelser har vist, at autofagifunktionen gradvist sv?kkes under aldring, og defekter i autofagi kan for?rsage proteinaggregering, mitokondriel dysfunktion osv. og fremskynde celle?ldning. Magnesium, som en anden budbringer, er involveret i at regulere initieringen og processen med autofagi. I g?r h?mmer magnesiummangel ekspressionen af ??autofagi-relaterede gener Atg1 og Atg13 ved at aktivere TORC1-signalvejen. I pattedyrsceller kan et lavt magnesiummilj? h?mme aktiviteten af ??ULK1, Beclin1 og andre autofagi-initierende proteiner og blokere dannelsen af ??autophagosomer. I humane embryonale nyreceller kan magnesiumion-chelateringsmiddel EDTA h?mme autofagi-flow. In vitro-eksperimenter har vist, at fysiologiske koncentrationer af magnesiumioner direkte kan binde og aktivere Atg4, et proteolytisk enzym, der er n?dvendigt for autophagosommodning. Dyrefors?g har ogs? fundet ud af, at moderat kosttilskud af magnesium kan reducere autofagi lidelser i neuroner og kardiomyocytter, forbedre kognitiv funktion og hjertesystolisk funktion. Selvom der er mangel p? direkte klinisk evidens, tyder nogle observationsstudier p? en sammenh?ng mellem magnesium og autofagi. Magnesiumniveauer var positivt korreleret med ekspressionen af ??autofagi-mark?rer Atg5 og Beclin1 i hjernev?v og perifere mononukle?re blodceller hos patienter med Alzheimers sygdom. Hos patienter med type 2-diabetes er serummagnesiumkoncentrationen t?t relateret til ekspressionsniveauerne af autofagi-relaterede gener LC3 og p62. Som konklusion vil magnesium sandsynligvis spille en vigtig rolle i at modst? aldring ved at regulere autofagi. Men dens specifikke mekanisme skal unders?ges yderligere.
?
7. Interaktion mellem magnesium og tarmflora Tarmflora er et vigtigt "organ" i den menneskelige krop, som spiller en uerstattelig rolle i ern?ringsmetabolisme, immunregulering, neuroendokrine og andre aspekter. Nyere forskning har fundet ud af, at ?ndringer i sammens?tningen og funktionen af ??tarmmikrobiotaen er t?t forbundet med aldring. For eksempel faldt andelen af ??firmicutes og Bacteroides i tarmene hos ?ldre mennesker markant, mens andelen af ??opportunistiske patogener som enterococcus og Staphylococcus steg. Denne ubalance i floraen kan for?rsage skade p? tarmbarrieren, fremme frigivelsen af ??inflammatoriske faktorer og forv?rre kronisk inflammation i hele kroppen.
?
Som et vigtigt n?ringssubstrat i tarmen kan magnesium p?virke sammens?tningen af ??floraen gennem en r?kke forskellige mekanismer. Hos bakteriefri mus kan drikkevand rigt p? magnesium ?ge antallet af gavnlige bakterier som bifidobacterium og Bacteroides markant og reducere tarmens pH-v?rdi. I en musemodel af colitis mindskede magnesiumtilskud tarmfloraforstyrrelser og h?mmede NF-KB-aktivering i den inflammatoriske signalvej. I fors?g med raske mennesker steg andelen af ??bifidobakterier i f?ces efter 8 ugers magnesiumtilskud, og niveauerne af lipopolysaccharid, D-m?lkesyre og andre bakterielle metabolitter faldt. Nogle pr?kliniske unders?gelser har ogs? fundet, at magnesiummangel kan forstyrre intestinale tight junctions, ?ge permeabiliteten og skabe betingelser for translokation af enterogene endotoksiner.
?
Magnesium kan ogs? p?virke ?ldningsprocessen hos v?rten ved at regulere bakteriel metabolisme. For eksempel stimulerer magnesium produktionen af ??kortk?dede fedtsyrer s?som Bifidobacterium, der aktiverer den G-protein-koblede receptor GPR43, som h?mmer fedme-relateret inflammation og insulinresistens. Derudover kan magnesium ogs? p?virke galdesyre- og tryptofanmetabolismen, og lidelser i disse to veje er t?t forbundet med aldring og neurodegenerative sygdomme. Som konklusion forventes magnesium at v?re en ny strategi til at forsinke aldring ved at omforme tarmfloraen og regulere bakterie-tarm-hjerne-aksen, men dets langsigtede virkninger skal verificeres af prospektive kohortestudier.
?
Sammenfattende viser en lang r?kke eksperimentelle og epidemiologiske beviser, at magnesium er et vigtigt n?ringsstof til at modst? aldring og fremme sundhed og lang levetid. Det er involveret i reguleringen af ??aldring gennem f?lgende mekanismer:
?
Selvom virkningerne af magnesiumtilskud p? menneskelig levetid i ?jeblikket ikke er afg?rende, tyder indirekte beviser p?, at magnesium kan hj?lpe med at forsinke flere aldringsf?notyper og forbedre sundhedsforventningerne. I fremtiden er der behov for prospektive kohortestudier og randomiserede kontrollerede fors?g for yderligere at afklare anti-aldringseffekterne af magnesium og dets dosis-effekt forhold, for at give evidensbaseret evidens for formuleringen af ??magnesiumtilskudsstrategier. Derudover er magnesium ern?ringsstatus og eftersp?rgsel fra forskellige populationer ikke den samme, s? formuleringen af ??individuelle magnesiumtilskudsprogram er ogs? et presserende problem, der skal l?ses. Det menes, at med udviklingen af ??aldringsmedicin og ern?ring vil vi med tiden afsl?re alle mysterierne bag dette magiske element magnesium og bruge det til at bek?mpe aldring og realisere dr?mmen om sund levetid.
?