Рассмотрены механизмы магниевого гомеостаза, которые интенсивно исследуются последние 10-15 лет с применением как патофизиологических, так и молекулярно-генетическом подходов. Нарушение магниевого гомеостаза ведет к развитию магний-дефицитных состояний, которые обнаружены при многих распространенных заболеваниях (сахарный диабет, сердечно-сосудистые заболевания, синдром хронической усталости, алкоголизм, психические и неврологические заболевания и др.), при стрессе, при воздействии некоторых внешнесредовых факторов или лекарственных средств. Особое внимание уделено наследственным гипомагнезиемиям, вызванным генетическими дефектами систем, прямо или косвенно контролирующих содержание магния в организме. Приведена клиническая и биохимическая характеристика 12 таких заболеваний, рассмотрены механизмы их развития. Очевидно, что углубленное понимание механизмов регуляции магниевого гомеостаза позволит разработать новые подходы к диагностике, профилактике и лечению магний-дефицитных состояний.
Загрузить PDF:
Ключевые слова: магний, гомеостаз, гены контролирующие транспорт магния, наследственные нарушения гомеостаза, гипомагнезиемия
Зиновьева В.Н. и др. Гомеостаз магния: механизмы и наследственные нарушения // Биомедицинская химия. - 2007. - Т. 53. -N 6. - С. 683-704.
Зиновьева В.Н. и др., "Гомеостаз магния: механизмы и наследственные нарушения." Биомедицинская химия 53.6 (2007): 683-704.
Зиновьева, В. Н., Иежица, И. Н., Спасов, А. А. (2007). Гомеостаз магния: механизмы и наследственные нарушения. Биомедицинская химия, 53(6), 683-704.
Переводная версия в журнале «Biomedical Chemistry (Moscow) Supplement Series B»:10.1134/S1990750808020030
Список литературы
Durlach J. (1988) Magnesium in clinical practice. 1st ed. John Libbey, London. [Monograph updated: Durlach J., Bara M. (2000) Le magnesium en biologie et en médicine. 2nd ed. EMInter Tec et Doc, Paris]. Scholar google search
Durlach J. (2007) in: New perspectives in magnesium research: nutrition and health (Y. Nishizawa, H. Morii, J. Durlach, eds.) Springer-Verlag, London, pp.3-10. Scholar google search
Seelig M.S., Rosanoff A. (2003) Magnesium factor. Penguin, New York. Scholar google search
Institute of Medicine (1997) Dietary Reference Intakes: Calcium, Phosphorus, Magnesium, Vitamin D, and Fluoride. National Academy Press, Washington. DC, USA, pp. 6-45. Scholar google search
Emoto M., Nishizawa Y. (2007) in: New perspectives in magnesium research: nutrition and health (Y. Nishizawa, H. Morii, J. Durlach, eds.) Springer-Verlag, London, pp.197-212. Scholar google search
Seelig M.S. (2000) Wien. Med. Wochenschr., 150(15-16), 335-341. Scholar google search
Purvis J.R., Movahed A. (1992) Clin. Cardiol., 15(8), 556-568. Scholar google search
Navarro J.F., Mora-Fernбndez C. (2007) in: New perspectives in magnesium research: nutrition and health (Y. Nishizawa, H. Morii, J. Durlach, eds.) Springer-Verlag, London, pp. 303-315. Scholar google search
Okuno S., Inaba M. (2007) in: New perspectives in magnesium research: nutrition and health (Y. Nishizawa, H. Morii, J. Durlach, eds.) Springer-Verlag, London, pp. 316-329. Scholar google search
Moiseeva S.L., Iezhitsa I.N., Lediaev M.Y., Spasov A.A. (2006) in: Metal Ions in Biology and Medicine: vol. 9. (M.C. Alpoim, P.V. Morais, M.A. Santos, A.J. Cristóvão, J.A. Centeno, Ph. Collery, eds.) John Libbey Eurotext, Paris, pp. 540-545. Scholar google search
Cox I.M., Campbell M.J., Dowson D. (1991) Lancet, 337(8744), 757-760. Scholar google search
Nechifor M. (2007) in: New perspectives in magnesium research: nutrition and health (Y. Nishizawa, H. Morii, J. Durlach, eds.) Springer-Verlag, London, pp. 369-380. Scholar google search
Turner R.J., Vink R. (2007) in: New perspectives in magnesium research: nutrition and health (Y. Nishizawa, H. Morii, J. Durlach, eds.) Springer-Verlag, London,pp. 338-355. Scholar google search
Dørup I. (1993) Magnesium and potassium deficiency, its diagnosis, occurrence and treatment in diuretic therapy and its consequences for growth, protein synthesis and growth factors: A Dissertation for Ph.D. degree. Denmark, Еrhus: Institute of Physiology, University of Еrhus. 55 p. Scholar google search
Cole D.E.C., Quamme G.A. (2000) J. Am. Soc. Nephrol., 11, 1037-1947. Scholar google search
Knoers N.V.A., de Jong J.C., Meij I.C., van den Heuvel L.P.W.J., Bindels R.J.M. (2003) J. Nephrol., 16, 293-296. Scholar google search
Schlingmann K.P., Konrad M., Seyberth H.W. (2004) Pediatr. Nephrol., 19, 13-25. Scholar google search
Seelig M.S. (1980) Magnesium deficiency in the pathogenesis of disease.Early roots of cardiovascular, skeletal and renal abnormalities (L.V. Avioli, ed). Publ. Plenum Medical Book Co., New York, N.Y. Scholar google search
Спасов А.А. (2000) Магний в медицинской практике. ООО "Отрок", Волгоград. Scholar google search
Спасов А.А., Оробинская Т.А., Смирнова Л.А. (1997) Усп. физиол. наук, 28(2), 79-93. Scholar google search
Чекман И.С., Горчакова Н.А., Николай С.Л. (1992) Магний в медицине. "Штиница", Кишенёв. Scholar google search
Lau K. (1985) in: Fluid, electrolyte, and acid-base disorders. (A. Arieff, R.A. DeFronzo, eds.) Churchill Livingstone, New York, pp. 575-623. Scholar google search
Elin R.J., Hosseini J.M., Gill J.R. (1994) J. Am. Coll. Nutr., 13(5), 463-466. Scholar google search
Quamme G.A., De Rouffignac C. (2000) in: The Kidney: Physiology and Pathophysiology, Third Edition (D.W. Seldin, G. Giebisch, eds.) Raven Press, New York. Scholar google search
Meij I.C., van den Heuvel L.P.W.J., Knoers N.V.A.M. (2002) BioMetals, 15, 297-307. Scholar google search
Walder R.Y., Shalev H., Brennan T.M., Carmi R., Elbedour K., Scott D.A., Hanauer A., Mark A.L., Patil S., Stone E.M., Sheffield V.C. (1997) Hum. Mol. Genet., 6, 1491-1497. Scholar google search
Schlingmann K.P., Weber S., Peters M., Niemann Nejsum L., Vitzthum H., Klingel K., Kratz M., Haddad E., Ristoff E., Dinour D., Syrrou M., Nielsen S., Sassen M., Waldegger S., Seyberth H.W., Konrad M. (2002) Nat. Genet., 31, 166-170. Scholar google search
Walder R.Y., Landau D., Meyer P., Shalev H., Tsolia M., Borochowitz Z., Boettger M.B., Beck G.E., Englehardt R.K., Carmi R., Sheffield V.C. (2002) Nat. Genet. 31,171-174. Scholar google search
Groenestege W., Hoenderop J., van den Heuvel L., Knoers N., Bindels R.J. (2006) J. Am. Soc. Nephrol., 17, 1035-1043. Scholar google search
Clark K., Langeslag M., van Leeuwen B., Ran L., Ryazanov A.G., Figdor C.G., Moolenaar W.H., Jalink K., van Leeuwen F.N. (2006) EMBO J., 25, 290-301. Scholar google search
Schmitz C., Perraud A-L., Fleig A., Scharenberg A.M. (2004) Pediatric Research, 55, 734-737. Scholar google search
Chubanov V., Waldegger S., Schnitzler M.M., Vitzthum H., Sassen M.C., Seyberth H.W., Konrad M., Gudermann T. (2004) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 101, 2894-2899. Scholar google search
Rude K., Oldham S.B., Singer F.R. (1976) Clin. Endocrinol. (Oxf.), 5, 209-224. Scholar google search
Freitag J.J., Martin K.J., Conrades M.B., Bellorin-Font E., Teitelbaum S., Klahr S., Slatopolsky E. (1979) J. Clin. Invest., 64, 1238-1244. Scholar google search
Meij I.C., Saar K., van den Heuvel L.P., Nuernberg G., Vollmer M., Hildebrandt F., Reis A., Monnens L.A., Knoers N.V.A.M. (1999) Am. J. Hum. Genet., 64, 180-188. Scholar google search
Meij I.C., Koenderink J.B., van Bokhoven H., Assink K.F., Groenestege W.T., de Pont J.J., Bindels R.J., Monnens L.A., van den Heuvel L.P., Knoers N.V. (2000) Nat. Genet., 26, 265-266. Scholar google search
Ritchie G., Bapty B.W., Jirik F.R., Quamme G.A. (1996) J. Am. Soc. Nephrol., 7, 1806. Scholar google search
Simon D.B, Lu Y., Choate K.A., Velazquez H., Al-Sabban E., Praga M., Casari G., Bettinelli A., Colussi G., Rodriguez-Soriano J., McCredie D., Milford D., Sanjad S., Lifton R.P. (1999) Science, 285, 103-106. CrossRef Scholar google search
Weber S., Schneider L., Peters M., Misselwitz J., Ronnefarth G., Boswald M., Bonzel K.E., Seeman T., Sulakova T., Kuwertz-Broking E., Gregoric A., Palcoux J.B., Tasic V., Manz F., Scharer K., Seyberth H.W., Konrad M. (2001) J. Am. Soc. Nephrol., 12, 1872-1881. Scholar google search
Blanchard A., Jeunemaitre X., Coudol P., Dechaux M., Froissart M., May A., Demontis R., Fournier A., Paillard M., Houillier P. (2001) Kidney Int., 59, 2206-2215. Scholar google search
Hou J., Paul D.L., Goodenough D.A. (2005) J. Cell Sci., 118, 5109-5118. Scholar google search
Hirano T., Kobayashi N., Itoh T., Takasuga A., Nakamaru T., Hirotsune S., Sugimoto Y. (2000) Gen. Res., 10, 659-663. Scholar google search
Knohl S.J., Scheinman S.J. (2004) Seminars in Nephrology, 24(1), 55-60. Scholar google search
Kausalya P.J., Amasheh S., Gunzel D., Wurps H., Muller D., Fromm M., Hunziker W. (2006) J. Clin. Invest., 116, 878-891. Scholar google search
Muller D., Kausalya P.J., Claverie-Martin F., Meij I.C., Eggert P., Garcia-Nieto V., Hunziker W. (2003) Am. J. Hum. Genet., 73, 1293-1301. Scholar google search
Praga M., Vara J., Gonzalez-Parra E., Andres A., Alamo C., Araque A., Ortiz A., Rodicio J.L. (1995) Kidney Int., 47, 1419-1425. Scholar google search
Brown E.M., Gamba G., Riccardi D., Lombardi M., Butters R., Kifor O., Sun A., Hediger M.A., Lytton J., Hebert S.C. (1993) Nature, 366, 575-580. Scholar google search
Wang W., Lu M., Balazy M., Hebert S.C. (1997) Am. J. Physiol., 273, F421-F429. Scholar google search
Pollak M.R., Brown E.M., Estep H.L., McLaine P.N., Kifor O., Park J., Hebert S.C., Seidman C.E., Seidman J.G. (1994) Nat. Genet., 8, 303-307. Scholar google search
Pearce S.H., Williamson C., Kifor O., Bai M., Coul`hard M.G., Davies M., Lewis-Earned N., McCredie D., Powell H., Kendall-Taylor P., Brown E.M., Thakker R.V. (1996) N. Engl. J. Med., 335, 1115-1122. Scholar google search
Watanabe S., Fukumoto S., Chang H., Takeuchi Y., Hasegawa Y., Okazaki R., Chikatsu N., Fujita T. (2002) Lancet, 360, 692-694. Scholar google search
Vargas-Poussou R., Huang C., Hulin P., Houillier P., Jeunemaitre X., Paillard M., Planelles G . Dechaux M., Miller R.T., Antignac С. (2002) J. Am. Soc. Nеphrol., 13, 2259-2266. Scholar google search
Hough T.A., Bogani D., Cheeseman M.T., Favor J., Nesbit M.A., Thakker R.V. (2004) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 101, 13566-13571. Scholar google search
Pollak M.R., Brown E.M., Chou Y.H., Hebert S.C., Marx S.J., Steinmann B., Levi T., Seidman C.E., Seidman J.G. (1993) Cell, 75, 1297-1303. Scholar google search
Okazaki R., Chikatsu N., Nakatsu M., Takeuchi Y., Ajima M., Miki J., Fujita T., Arai M., Totsuka Y., Tanaka K., Fukumoto S. (1999) J. Clin. Endocrinol. Metab., 84, 363-366. Scholar google search
Kos C.H., Karaplis A.C., Peng J.B., Hediger M.A., Goltzman D., Mohammad K.S., Guise T.A., Pollak M.R. (2003) J. Clin. Invest., 111, 1021-1028. Scholar google search
Cole D.E., Janicic N., Salisbury S.R., Hcndy G.N. (1997) Am. J. Med. Genet., 71, 202-210. Scholar google search
Bai M., Janicic N., Trivedi S., Quinn J., Cole D.E.C., Brown E.M., Hendy G.N. (1997) J. Clin. Invest., 99, 1917-1925. Scholar google search
Takahashi N., Chernavvsky D.R., Gomez R.A., Igarashi P., Gitelman H.J., Smithies O. (2000) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 97, 5434-5439. Scholar google search
Dai L.J., Bapty B., Ritchie G., Quamme G.A. (1998) Am. J. Physiol., 275, F833-F839. Scholar google search
Bartter F., Pronove P., Gill J.Jr, MacCardle R. (1962) Am. J. Med., 33, 811-828. Scholar google search
Simon D.B., Bindra R.S., Mansfield Т.А., Nelson-Williams С., Mendonca E., Stone R., Schurman S., Nayir A., Alpay H., Bakkaloglu A., Rodriguez-Soriano J., Morales J.M., Sanjad S.A., Taylor C.M., Pilz D., Brem A., Trachtman H., Griswold W., Richard G.A., John E., Lifton R.P. (1997) Nat. Genet., 17, 171-178. Scholar google search
Konrad M., Vollmer M., Lemmink H.H., van den Heuvel L.P., Jeck N., Vargas-Poussou R., Lakings A., Ruf R., Deschenes G., Antignac C., Guay-Woodford L., Knoers N.V., Seyberth H.W., Feldmann D., Hildebrandt F. (2000) J. Am. Soc. Nephrol., 11, 1449-1459. Scholar google search
Estevez R., Boettger T., Stein V., Birkenhager R., Otto E., Hildebrandt F., Jentsch T.J. (2001) Nature, 414, 558-561. Scholar google search
Waldegger S., Jeck N., Barth P., Peters M., Vitzthum H., Wolf K., Kurtz A., Konrad M., Seyberth H.W. (2002) Pflugers Arch., 444, 411-418. Scholar google search
Birkenhager R., Otto E., Schurmann M.J., Vollmer M., Ruf E.M., Maier-Lutz I., Beekmann F., Fekete A., Omran H., Feldmann D., Milford D.V., Jeck N., Konrad M., Landau D., Knoers N.V., Antignac C., Sudbrak R., Kispert A., Hildebrandt F. (2001) Nat. Genet., 29, 310-314. Scholar google search
Simon D.B., Nelson-Williams C., Bia M.J., Ellison D., Karet F.E., Molina A.M., Vaara I., Iwata F., Cushner H.M., Koolen M., Gainza F.J., Gitelman H.J., Lifton R.P. (1996) Nat. Genet., 12, 24-30. Scholar google search
Yang T., Huang Y.G., Singh I., Schnermann J., Briggs J.P. (1996) Am. J. Physiol., 271, F931-F939. Scholar google search
Loffing J., Loffing-Cueni D., Hegyi I., Kaplan M.R., Hebert S.C., le Hir M., Kaissling В. (1998) Kidney Int., 50, 1180-1190. Scholar google search
Schultheis P.J., Lorenz J.N., Meneton P., Nieman M.L., Riddle T.M., Flagclla M., Duffy J.J., Doetschman T., Miller M.L., Shull G.E. (1998) J. Biol. Chem., 273, 29150-29155. Scholar google search
Nijenhuis T., Vallon V., van der Kemp A.W.C.M., Loffing J., Hoenderop J.G.J., Bindels R.J.M. (2005) J. Clin. Invest., 115, 1651-1658. CrossRef Scholar google search
Jeck N., Konrad M., Peters M., Weser S., Bonzel K.E., Seyberth H.W. (2000) Pediatr. Res. 48(6), 754-758. Scholar google search
Goytain A., Quamme G.A. (2005) BMC Genomics, 6(1), 48 (http://www.biomedcentral.com/1471-2164/6/48). Scholar google search
Wilson F.H., Kahle K.T., Sabath E., Lalioti M.D., Rapson A.K., Hoover R.S., Hebert S.C., Gamba G., Lifton R.P. (2003) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 100, 680-684. Scholar google search
Wilson F., Disse-Nicodeme S., Choate K., Ishikawa K., Nelson-Williams C., Desitter I., Gunel M., Milford D., Lipkin G., Achard J. (2001) Science, 293, 1107-1112. CrossRef Scholar google search
Cruz D.N., Simon D.B., Nelson-Williams C., Farhi A., Finberg K., Burleson L., Gill J.R., Lifton R.P. (2001) Hypertension, 37, 1458-1464. Scholar google search
