Роль дефицита магния в патогенезе недифференцированной дисплазии соединительной ткани


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Магний является вторым по распространенности внутриклеточным катионом и играет важнейшую роль в реализации клеточных функций. Все большее значение придается влиянию дефицита магния на строение и механический гомеостаз соединительной ткани (СТ). Недостаточность магния обусловливает развитие ряда состояний, одно из наиболее распространенных - недифференцированная дисплазия СТ. В настоящем обзоре освещены современные подходы к оценке взаимосвязи дефицита магния и развития патологии СТ. Ионы Mg2+ участвуют в стабилизации вторичной и третичной структур нуклеиновых кислот, образуя катионные «мостики» между отрицательно заряженными фосфатными группами. Магний участвует в регуляции баланса образования, деградации фибриллярных и нефибриллярных компонентов межклеточного матрикса путем снижения экспрессии генов матриксных металлопротеиназ и стимуляции синтеза коллагена и аггрекана. Магний усиливает митотическую активность клеток СТ путем повышения процессов синтеза белков и запуска сигнальных путей, связанных с мишенью рапамицина млекопитающих. Ионы Mg2+ способствуют переводу интегринов фибробластов в высокоаффинную форму, позволяя им связываться с коллагеном, тем самым повышая стабильность и целостность ткани. Дефицит магния ассоциирован с повышением активности матриксных металлопротеиназ, являющейся ключевым фактором деградации СТ. Недостаток магния приводит к накоплению дефектного коллагена, снижению синтеза структурных и сигнальных белков, нуклеиновых кислот, подавлению митотической активности клеток. Возникающее в условиях дефицита магния снижение аффинности интегринов фибробластов к коллагену приводит к дезорганизации ткани. Таким образом, дефицит магния ассоциируется с нарушением функционирования клеток и целостности внеклеточного матрикса СТ.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Надежда Владимировна Изможерова

Уральский государственный медицинский университет

Email: nadezhda_izm@mail.ru
д.м.н., доцент, зав. кафедрой фармакологии и клинической фармакологии

М. А Шамбатов

Уральский государственный медицинский университет

В. М Бахтин

Уральский государственный медицинский университет

А. А Попов

Уральский государственный медицинский университет

Список литературы

  1. Малев, Э.Г., Березовская, Г.А., Парфенова, Н.Н. и др. Наследственные нарушения соединительной ткани в кардиологии. Диагностика и лечение. Российские рекомендации (I пересмотр). Российский кардиологический журнал. 2013;1(99):1-32. doi: 10.15829/1560-4071- 2013-1s1-5-32.
  2. Hakim A.J., Sahota A. Joint hypermobility and skin elasticity: the hereditary disorders of connective tissue. Clin Dermatol. 2006;24(6):521-33. Doi: 10.1016/j. clindermatol.2006.07.013.
  3. Бен Салха М., Репина Н.Б. Клиническая диагностика недифференцированной дисплазии соединительной ткани. Российский медико-биологический вестник им. академика И.П. Павлова. 2016;24(4):164-72. doi: 10.23888/PAVL0VJ20164164-172.
  4. Клинические рекомендации российского научного медицинского общества терапевтов по диагностике, лечению и реабилитации пациентов с дисплазиями соединительной ткани (первый пересмотр). Медицинский вестник Северного Кавказа. 2018;1,2(13):137-210. Doi: 10.14300/ mnnc.2018.13037.
  5. Кытько О.В., Дыдыкина И.С., Санькова М.В. и др. Патогенетические аспекты недостаточности магния при синдроме дисплазии соединительной ткани. Вопросы питания. 2020;89(5):35-43. doi: 10.24411/0042-8833-2020-10064.
  6. Senni K., Foucault Bertaud A., Godeau G. Magnesium and connective tissue. Magnes Res. 2003; 16(1):70-4.
  7. Be Baaij J.H., Hoenderop J.G., Bindels R.J. Magnesium in man: implications for health and disease. Physiol Rev. 2015;95(1):1-46. Doi: 10.1152/ physrev.00012.2014.
  8. Bobkowski W., Nowak A., Durlach J. The importance of magnesium status in the pathophysiology of mitral valve prolapse. Magnes Res. 2005;18(1):35-52.
  9. Belluci M.M., de Molon R.S., Rossa C.Jr, et al. Severe magnesium deficiency compromises systemic bone mineral density and aggravates inflammatory bone resorption. J. Nutr Biochem. 2020;77:108301. doi: 10.1016/j.jnutbio.2019.108301.
  10. Li Q., Larusso J., Grand-Pierre A.E., Uitto J. Magnesium carbonate-containing phosphate binder prevents connective tissue mineralization in Abcc6(-/-) mice-potential for treatment of pseudoxanthoma elasticum. Clin Transl Sci. 2009;2(6):398-404. doi: 10.1111/j.1752-8062.2009.00161.x
  11. Kumar V., Abbas A., Fausto N., Aster J. Robbins and Cotran Pathologic Basis of Disease. Philadelphia, PA: Saunders/Elsevier Inc., 8th ed., 2009. 1456 p.
  12. Gilbert S.J., Duance VC., Mason D.J. Does protein kinase R. mediate TNF-alpha- and ceramide-induced increases in expression and activation of matrix metalloproteinases in articular cartilage by a novel mechanism? Arthritis Res Ther. 2004;6(1):R46-R55. doi: 10.1186/ar1024.
  13. Chen R., Zhou X., Yin S., et al. [Study on the protective mechanism of autophagy on cartilage by magnesium sulfate]. Zhongguo Xiu Fu Chong Jian WaiKe Za Zhi. 2018;32(10):1340-45. Chinese. doi: 10.7507/1002-1892.201804015.
  14. Santamaria S. ADAMTS-5: A difficult teenager turning 20. Int J. Exp Pathol. 2020;101(1-2):4-20. doi: 10.1111/iep.12344.
  15. Yao H., Xu J.K., Zheng N.Y., et al. Intra-articular injection of magnesium chloride attenuates osteoarthritis progression in rats. Osteoarthritis Cartilage. 2019;27(12):1811-21. Doi: 10.1016/j. joca.2019.08.007.
  16. Shibata M., Ueshima K., Harada M., et al. Effect of Magnesium Sulfate Pretreatment and Significance of Matrix Metalloproteinase-1 and lnterleukin-6 Levels in Coronary Reperfusion Therapy for Patients wth Acute Myocardial lnfarction. Angiology. 1999;50(7):573- 82. doi: 10.1177/000331979905000707.
  17. Guo H., Lee J.D., Uzui H., et al. Effects of folic acid and magnesium on the production of homocysteine-induced extracellular matrix metalloproteinase-2 in cultured rat vascular smooth muscle cells. Circ J. 2006;70(1):141-46. doi: 10.1253/circj.70.141.
  18. Yue H., Lee J.D., Shimizu H., et al. Effects of magnesium on the production of extracellular matrix metalloproteinases in cultured rat vascular smooth muscle cells. Atherosclerosis. 2003;166(2):271-77. doi: 10.1016/s0021-9150(02)00390-8.
  19. Igondjo Tchen S., Pages N., Bac P., et al. Marfan syndrome, magnesium status and medical prevention of cardiovascular complications by hemodynamic treatments and antisense gene therapy. Magnes Res. 2003;16(1):59-64.
  20. Durlach J. Primary mitral valve prolapse: a clinical form of primary magnesium deficit. Magnes Res. 1994;7(3-4):339-40.
  21. Tsipouras P., Devereux R.B. Marfan syndrome: genetic basis and clinical manifestations. Semin Dermatol. 1993;12(3):219-28.
  22. Мартынов А.И., Гудилин В.А., Дрокина О.В. и др. Дисфункция эндотелия у пациентов с дисплазиями соединительной ткани. Лечащий врач. 2015;15(2):18-21.
  23. Chang J., Yu D., Ji J., et al. The Association Between the Concentration of Serum Magnesium and Postmenopausal Osteoporosis. Front Med (Lausanne). 2020;7:381. doi: 10.3389/fmed.2020.00381.
  24. Seelig M.S. Magnesium Deficiency in the Pathogenesis of Disease: Early Roots of Cardiovascular, Skeletal and Renal Abnormalities. New York, USA: Springer-Verlag, 1980. 488 p. doi: 10.1007/978-1-4684-9108-1.
  25. Jiang Q., Uitto J. Restricting dietary magnesium accelerates ectopic connective tissue mineralization in a mouse model of pseudoxanthoma elasticum (Abcc6(-/-) ). Exp Dermatol. 2012;21(9):694-99. doi: 10.1111/j.1600-0625.2012.01553.x.
  26. LaRusso J., Jiang Q., Li Q., Uitto J. Ectopic mineralization of connective tissue in Abcc6-/- mice: effects of dietary modifications and a phosphate binder-- a preliminary study. Exp Dermatol. 2008;17(3):203-7. doi: 10.1111/j.1600-0625.2007.00645.x.
  27. LaRusso J., Li Q., Jiang Q., Uitto J. Elevated dietary magnesium prevents connective tissue mineralization in a mouse model of pseudoxanthoma elasticum (Abcc6(-/-)). J. Invest Dermatol. 2009;129(6):1388-94. doi: 10.1038/jid.2008.391.
  28. Торшин И.Ю., Громова О.А. Дисплазия соединительной ткани, клеточная биология и молекулярные механизмы воздействия магния. Русский медицинский журнал. 2008;16(4):230-38.
  29. Quan W., Yin Y., Xi M., et al. Antioxidant properties of magnesium lithospermate B. contribute to the cardioprotection against myocardial ischemia/ reperfusion injury in vivo and in vitro. J. Tradit Chin Med. 2013;33(1):85-91. doi: 10.1016/s0254-6272(13)60106-5.
  30. Pages N., Gogly B., Godeau G., et al. Structural alterations of the vascular wall in magnesium-deficient mice. A possible role of gelatinases A (MMP-2) and B. (MMP-9). Magnes Res. 2003;16(1):43-8.
  31. Yue J., Zhang K., Chen J. Role of integrins in regulating proteases to mediate extracellular matrix remodeling. Cancer Microenviron. 2012;5(3):275-83. doi: 10.1007/s12307-012-0101-3.
  32. Gao F., Li J.M., Xi C., et al. Magnesium lithospermate B. protects the endothelium from inflammation-induced dysfunction through activation of Nrf2 pathway. Acta Pharmacol Sin. 2019;40(7):867-78. Doi: 10.1038/ s41401-018-0189-1.
  33. Xu K., Zang X., Peng M., et al. Magnesium Lithospermate B. Downregulates the Levels of Blood Pressure, Inflammation, and Oxidative Stress in Pregnant Rats with Hypertension. Int J. Hypertens. 2020;2020:6250425. doi: 10.1155/2020/6250425.
  34. Nunes A.M., Minetti C.A.S.A., Remeta D.P., Baum J. Magnesium Activates Microsecond Dynamics to Regulate Integrin-Collagen Recognition. Structure. 2018;26(8): 1080-90.e5. Doi: 10.1016/j. str.2018.05.010.
  35. Zhang K., Chen J. The regulation of integrin function by divalent cations. Cell Adh Migr. 2012;6(1):20-9. doi: 10.4161/cam.18702.
  36. Nie X., Sun X., Wang C., Yang J. Effect of magnesium ions/Type I. collagen promote the biological behavior of osteoblasts and its mechanism. Regen Biomater. 2020;7(1):53-61. doi: 10.1093/rb/rbz033.
  37. Тихонова О.В., Дрокина О.В., Моисеева Н.Е. и др. Оценка информативности методов определения содержания магния в организме на примере пациентов с признаками дисплазии соединительной ткани. Архивъ внутренней медицины. 2014;1(15):19-24.
  38. Paik Y.H., Yoon Y.J., lee H.C., et al. Antifibrotic effects of magnesium lithospermate B. on hepatic stellate cells and thioacetamide-induced cirrhotic rats. Exp Mol Med. 2011;43(6):341-49. Doi: 10.3858/ emm.2011.43.6.037.
  39. Maier J.A., Malpuech-Brugere C., Zimowska W., et al. Low magnesium promotes endothelial cell dysfunction: implication for atherosclerosis, inflammation and thrombosis. Biochim Biophys Acta. 2004;1689(1):13-21. Doi: 10.1016/j. bbadis.2004.01.002.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ООО «Бионика Медиа», 2021

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах