بحث في أعداد المجلة
الجملة  
المؤلف   
 

المجلد 7 , العدد 2 , ربيع الأول 1435 - كانون الثاني (يناير) 2014
 
دراسة مستويات المغنزيوم المصلية لدى مرضى الداء السكري النمط الثاني
Study of Serum Magnesium Levels in Patients with Type 2 Diabetes Mellitus
د. محمد عمر حميدي و أ.د. شادن حداد
Omar Hmeadi M. and Haddad Sh
كلية الصيدلة، جامعة دمشق
Faculty of Pharmacy, Damascus University.
الملخص Abstract
يعد السكري من النمط الثاني مرضاً شائعاً. ويمكن أن تكون مستويات المغنزيوم أحد العوامل المهمة في تطور السكري، حيث أن مستويات المغنزيوم المنخفضة يمكن أن تثير شذوذات استقلابية تؤدي إلى السكري.
تهدف هذه الدارسة إلى تعيين مستويات المغنزيوم المصلية لدى مرضى سكريين من النمط الثاني وإيجاد علاقة الارتباط بين مستويات المغنزيوم ومستويات كلٍ من الهيموغلوبين الغلوكوزي HbA1c، الغلوكوز، الأنسولين، الكوليستيرول الكلي، كوليستيرول البروتينات الشحمية منخفضة الكثافة LDL-C، كوليستيرول البروتينات الشحمية مرتفعة الكثافة HDL-C، ثلاثيات الغليسيريد، منسب كتلة الجسم BMI، ونسبة محيط الخصر إلى الورك W/H.
قيست مستويات المغنزيوم المصلية لدى 80 مريضاً بالسكري النمط الثاني و80 مريضاً باضطراب السكر الصيامي، و80 حالة شاهدة. كما جرى قياس مستويات الهيموغلوبين الغلوكوزي، الغلوكوز، الأنسولين، الكوليستيرول الكلي، LDL-C، HDL-C، ثلاثيات الغليسريد، BMI، W/H.
كانت مستويات المغنزيوم أخفض بشكل يعتد به لدى مجموعتي السكري من النمط الثاني واضطراب السكر الصيامي، مقارنة بالشواهد الأصحاء. بلغ المتوسط  الانحراف المعياري لمستويات مغنزيوم المصل 2.19±0.116 ملغ/ دل لدى المجموعة الشاهدة و2±0.171 ملغ/ دل لدى مجموعة اضطراب السكر الصيامي و1.78±0.138 ملغ/ دل لدى مجموعة السكريين من النمط الثاني. وكانت الفروق بين مجموعات الدراسة معتداً بها احصائياً (p0.05). بالإضافة إلى أن مستويات المغنزيوم التي وجدت كانت مرتبطة سلبياً مع كل من الهيموغلوبين الغلوكوزي HbA1c ومنسب كتلة الجسم BMI.
وكاستنتاج فإنه شوهدت مستويات مغنزيوم منخفضة بشكل غالب لدى أفراد مصابين بالسكري النمط الثاني، مما يشير ضمناً إلى أهمية المغنزيوم المنخفض في تطور هذا الاضطراب.  
Type 2 diabetes mellitus (DM) is a common disease. Magnesium levels may be one of the most important factors for diabetes development, and low magnesium levels may exacerbate metabolic abnormalities leading to diabetes.
This study aims to determine serum Mg+2 levels in type 2 diabetic patients and find the relationship between Mg+2 levels and levels of glycosylated hemoglobin (HbA1c), glucose, insulin, total cholesterol, low density lipoprotein (LDL-C), high density lipoprotein (HDL-C), triglycerides, body mass index (BMI) and Waist-to-hip ratios (W/H).
Serum Mg+2 levels were measured in 80 patients with type 2 diabetes mellitus, 80 patients with impaired fasting glucose (IFG), and 80 control healthy subjects. Glycosylated hemoglobin (HbA1c), glucose, insulin, total cholesterol, LDL-C, HDL-C, triglycerides, BMI and W/H ratio were measured.
Serum Mg+2 levels were significantly lower in both DM patients and IFG group, in comparison to healthy controls. Mean  SD of serum Mg levels was 2.19±0.116 mg/dl in the control subjects, 2±0.171 mg/dl in the IFG group, and 1.78±0.138 mg/dl in the type 2 diabetic group. The difference between study groups were significant (p0.05). In addition Mg+2 levels were found to be negatively correlated with HbA1c and BMI. As Conclusions, low serum levels of Mg were frequently seen in individuals with type 2 diabetes, which implied the importance of decreased Mg+2 in the development of this disorder.  
المقدمة Introduction 
يُعدّ السكري النمط الثاني Type 2 diabetes mellitus مرضاً شائعاً ويشكل حوالي 90% من السكري. وهو يصيب حوالي 170 مليون شخص في العالم، مع زيادة متوقعة إلى أكثر من 350 مليون إصابة بحلول عام 2030 (1). يظهر النمط الثاني من الداء السكري نتيجة لتدخل عوامل بيئية ووراثية، حيث تنشأ حالة من مقاومة الأنسولين وقصور خلايا بيتا β تؤدي إلى فرط غلوكوز الدم ويترافق السكري مع تبدلات استقلابية متعددة (1).
يعد المغنزيوم عنصراً مهماً في الطبيعة، فهو يلعب دوراً أساسياً في مجموعة واسعة من التفاعلات الحيوية الضرورية، حيث يعد العنصر الثاني وفرة داخل خلايا الجسم البشري بعد البوتاسيوم، كما أنه عامل مساعد Cofactor في أكثر من 300 ‏تفاعلاً إنزيمياً من تفاعلات استقلاب الطاقة واصطناع البروتينات والأحماض النووية (2). يمكن أن يلعب الوارد المنخفض من المغنزيوم دوراً في ترقي حالة السكري ومقاومة الأنسولين، حيث أظهرت العديد من الدراسات وجود ترافق بين مدخول المغنزيوم وترقي الداء السكري. وإن المستوى المنخفض من المغنزيوم يمكن أن يكون مشعراً قوياً ومستقلاً لتطور الداء السكري النمط الثاني (3).
‏أوضحت الجمعية الأمريكية للسكري ADA، ‏في توصياتها السريرية عام 2008، أن نقص المغنزيوم يمكن أن يلعب دوراً في مقاومة الأنسولين، ‏عدم تحمل السكريات، ارتفاع التوتر الشرياني. كما أوصت بتصحيح نقص المغنزيوم في الحالات التي يؤكد فيها نقص المغنزيوم في الدم، حيث لوحظ في الولايات المتحدة الأمريكية أن حوالي 25-39% من مرضى السكري لديهم مستويات منخفضة من المغنزيوم. وبشكل مشابه لوحظت مستويات منخفضة من المغنزيوم عند مرضى السكري في عدد من الدول الأوربية (4).  
المواد والطرقMaterials and Methods  
شملت دراستنا 240 فرداً موزعين إلى المجموعات التالية:
- المجموعة الشاهدة: شملت هذه المجموعة 80 فرداً من الأسوياء ظاهراً (25 ذكراً، 55 أنثى) لا يعانون من السكري ولا يشكون من أية قصة مرضية ولا يتناولون أية أدوية تؤثر على الواصمات الحيوية المدروسة، متوسط أعمارهم ± الانحراف المعياري 49±8.6 عاماً.
- مجموعة الأفراد المصابين باضطراب الغلوكوز الصيامي: شملت هذه المجموعة 80 فرداً (41 ذكراً، 39 أنثى) لديهم قيم غلوكوز صيامي FPG بين 100 و125 ملغ/ دل. وهم أسوياء ظاهراً ولا يتناولون أياً من خافضات السكر الفموية، متوسط أعمارهم  الانحراف المعياري 48.18±9.7 عاماً.
- مجموعة مرضى السكري النمط الثاني: شملت 80 فرداً مصاباً بالسكري النمط الثاني (50 ذكراً، 30 أنثى) لديهم مستويات غلوكوز صيامي FPG أكبر من 126 ملغ/ دل. مع أو بدون اختلاطات سكرية غير حادة، ويتناولون أحد خافضات السكر الفموية على الأقل، متوسط أعمارهم 53±9 عاماً.
جرى جمع العينات في الفترة ما بين 9/ 2011 و 12/ 2011، من مراجعي مراكز العيادات الشاملة التابعة لوزارة الصحة في دمشق وحلب، كما جرى جمع معظم عينات المجموعة الشاهدة من متطوعين أصحاء لا يراجعون أي مركز طبي.
بُزلت عينات الدم على الريق (5 مل دم وريدي على أنبوب جاف و5 مل دم وريدي على أنبوب حاوٍ على مضاد تخثر EDTA). نبذ الأنبوب الجاف مباشرة (بسرعة g 3000 مدة عشر دقائق) ووزع المصل الناتج على ثلاثة أنابيب إيبندورف، جرى حفظ العينات في الدرجة -80°C إلى وقت إجراء المقايسات (حوالي ستة أشهر كحد أقصى).
استخدم برنامج 2007 Microsoft office Excel، وبرنامج 17 SPSS لمعالجة البيانات وتحليلها ورسم المنحنيات البيانية. وجرى التعبير عن القيم المختلفة بحساب المتوسط الحسابي X والانحراف المعياري SD، كما استخدم اختبار T student لتحديد ما إذا كان الفارق بين المتوسطات معتداً به. واعتمد معامل الارتباط Pearson لدراسة قوة علاقة الارتباط وجهتها.
1- تعيين قيم مغنزيوم المصل لدى أفراد الدراسة:
كانت مستويات المغنزيوم أخفض لدى مجموعتي السكري النمط الثاني واضطراب السكر الصيامي مقارنة بالشواهد الأصحاء. حيث كان متوسط القيم ± SD 2.19±0.116 ملغ/ دل لدى المجموعة الشاهدة، 2±0.171 ملغ/ دل لدى مجموعة اضطراب السكر الصيامي، 1.78±0.138 ملغ/ دل لدى مجموعة السكريين النمط الثاني. وكانت الفروق بين المجموعات معتداً بها احصائياً (p<0.05) (الشكل 1).
2- دراسة العلاقة بين المغنزيوم وباقي المتثابتات المدروسة لدى مجموعة المرضى السكريين: * بدراسة العلاقة بين المغنزيوم والهيموغلوبين الغلوكوزي HbA1c لوحظ وجود ارتباط سلبي يعتد به إحصائياً (الشكل 2).  
النتائج Results 
1- تعيين قيم مغنزيوم المصل لدى أفراد الدراسة: كانت مستويات المغنزيوم أخفض لدى مجموعتي السكري النمط الثاني واضطراب السكر الصيامي مقارنة بالشواهد الأصحاء. حيث كان متوسط القيم ± SD 2.19±0.116 ملغ/ دل لدى المجموعة الشاهدة، 2±0.171 ملغ/ دل لدى مجموعة اضطراب السكر الصيامي، 1.78±0.138 ملغ/ دل لدى مجموعة السكريين النمط الثاني. وكانت الفروق بين المجموعات معتداً بها احصائياً (p<0.05) (الشكل 1). 2- دراسة العلاقة بين المغنزيوم وباقي المتثابتات المدروسة لدى مجموعة المرضى السكريين: * بدراسة العلاقة بين المغنزيوم والهيموغلوبين الغلوكوزي HbA1c لوحظ وجود ارتباط سلبي يعتد به إحصائياً (الشكل 2).
* بدراسة العلاقة بين المغنزيوم والغلوكوز لوحظ وجود علاقة ارتباط سلبية يعتد بها إحصائياً (الشكل3).
* بدراسة العلاقة بين المغنزيوم والأنسولين لوحظ وجود علاقة ارتباط سلبية يعتد بها إحصائياً (الشكل 4).
* بدراسة العلاقة بين المغنزيوم والكوليستيرول الكلي لوحظ وجود علاقة ارتباط إيجابية لكن لا يعتد بها إحصائياً (الشكل5).
* بدراسة العلاقة بين المغنزيوم وLDL-C لوحظ وجود علاقة ارتباط إيجابية لكن لا يعتد بها إحصائياً (الشكل 6).
* بدراسة العلاقة بين المغنزيوم وHDL-C لوحظ وجود علاقة ارتباط عكسية لكن لا يعتد بها إحصائياً (الشكل 7).
* بدراسة العلاقة بين المغنزيوم وثلاثيات الغليسريد وجد ارتباط إيجابي لكن غير معتد به
* بدراسة العلاقة بين المغنزيوم ومنسب كتلة الجسم لوحظ وجود علاقة ارتباط سلبية عكسية يعتد بها إحصائياً (الشكل 9).
* بدراسة العلاقة بين المغنزيوم ونسبة الخصر إلى الورك لوحظ وجود علاقة ارتباط سلبية يعتد بها إحصائياً (الشكل 10).  



المناقشة Discussion 
يمتلك المغنزيوم بشكل عام دوراً أساسياً في استقلاب السكاكر وفي عمل الأنسولين، حيث يعد عاملاً مساعداً cofactor ضرورياً لمجموعة متنوعة من الإنزيمات اللازمة لأكسدة الغلوكوز، كما يمكن أن يلعب دوراً في تحرر الأنسولين وإفرازه، ارتباط الأنسولين بالمستقبلات، وكذلك الفعالية الحيوية للأنسولين (3). ويعد المغنزيوم أيضاً ضرورياً في العديد من تفاعلات الفسفرة وهو عامل مساعد لإنزيمات ATPase ‏والسيكلاز.
ويمكن تلخيص النتائج العملية لدراستنا كما يلي:
لقد أظهرت دراستنا أن مستويات مغنزيوم المصل كانت أخفض بشكل يعتد به احصائياً (P<0.001) لدى مرضى السكري النمط الثاني (1.78±0.138 ملغ/ دل)، مقارنة مع المجموعة الشاهدة (2.2±0.116 ملغ/ دل)، وهذا يتوافق مع مجموعة من الدراسات العالمية كدراسة Ashima Badyal ‏وزملائه (5) عام 2011، التي أظهرت انخفاض مستويات المغنزيوم بشكل يعتد به إحصائياً لدى مرضى السكري النمط الثاني مقارنة مع المجموعة الشاهدة. واقترحت تلك ‏الدراسة أن تصحيح مستويات المغنزيوم يحقق ضبطاً أفضل للسكري. ودراسة Phuong-Chi ‏وزملائه (6) عام 2007، التي أظهرت ‏زيادة معدل انخفاض مستويات المغنزيوم لدى مرضى السكري النمط الثاني، مقارنة مع المجموعة الشاهدة، بنسبة تصل إلى 47.7% مقارنة مع 15% عند المجموعة الشاهدة‏. وكذلك جرى ربط انخفاض مستويات المغنزيوم المصلية مع الضبط الضعيف لسكر الدم، الأمراض التاجية واختلاطات السكري، كاعتلال الشبكية والكلية والأعصاب، واعتبرت الدراسة أنه من المفيد تعيين مستويات المغنزيوم بصورة روتينية، لدى مرضى السكري النمط الثاني وعلاج حالة انخفاض هذه المستويات كلما كان ذلك ممكناً.
وأظهرت دراستنا أن مستويات مغنزيوم المصل كانت أخفض بشكل يعتد به احصائياً (P<0.001) لدى مرضى السكري النمط الثاني (1.78±0.138 ملغ/ دل)، مقارنة مع مجموعة اضطراب الغلوكوز الصيامي (2±0.171 ملغ/ دل)، وتوافق هذا مع دراسة David Simmons وزملائه (7) عام 2009. كما أظهر بحثنا عند دراسة الارتباط بين مستويات المغنزيوم وبعض المتثابتات الكيميائية الحيوية لدى مجموعة المرضى السكريين النتائج التالية:
* وجود ارتباط سلبي يعتد به إحصائياً مع الهيموغلوبين السكري (R=-0.327، P<0.003) وتوافق هذا مع دراسة Mahadeo Mane وزملائه (8) عام 2012، وتعارض مع دراسة Monika K وزملائه (9) عام 2005.
* وجود علاقة ارتباط سلبية معتد بها إحصائياً مع الغلوكوز (R=-0.406، P<0.001‏) وتوافق هذا مع دراسة Cristiane Hermes Sales وزملائه (10) عام 2011.
* وجود علاقة ارتباط سلبية يعتد بها إحصائياً مع كلٍ من منسب كتلة الجسم BMI (R=-0.565، P<0.001) وW/H (R=-0.442، P<0.001) وتوافق هذا مع دراسة Maria de Lourdes Lima وزملائه (11) عام 2008،‏ وتعارض مع دراسة David Simmons (7).
* وجود علاقة ارتباط إيجابية لكن لا يعتد بها إحصائياً مع كل من ثلاثيات الغليسيريد TG ‏والكوليستيرول وHDL-C. وعلاقة ارتباط سلبية لكن لا يعتد بها إحصائياً مع LDL-C. و تعارض هذا مع دراسة Hamid Nasri وزملائه (12) عام 2008.
* وجود علاقة ارتباط سلبية مع الأنسولين (R=-0.266، P<0.017‏) و توافـق هذا مع دراســة Mario Barbagallo وزملائه (13) عام 2006.
‏كما أن المغنزيوم يلعب دوراً في تنظيم عمل الأنسولين وعملية قبط الغلوكوز المتواسط بالأنسولين، حيث أظهرت دراسة Mario Barbagallo (13) وزملائه عام 2006 أن نقص مستويات المغنزيوم ينجم عنه انخفاض في فعالية التيروزين كيناز وخلل في عمل الأنسولين، مما يؤدي إلى ظهور المقاومة للأنسولين. وتوضح الدراسة أن العلاقة بين المغنزيوم والأنسولين معقدة ففي الوقت الذي ينظم فيه الأنسولين استتباب المغنزيوم؛ يلعب المغنزيوم دوراً في استقلاب الأنسولين والغلوكوز، حيث أن المغنزيوم هو عامل مساعد ضروري للعديد من الإنزيمات الضرورية لاستقلاب السكاكر. وبسبب دوره ‏كجزء من معقد Mg-ATP الضروري للإنزيمات المحددة لتفاعلات انحلال السكر جميعها، فهو ينظم الإنزيمات المطلوبة لتفاعلات الفسفرة. وتعد مستويات المغنزيوم هامة في عملية فسفرة التيروزين كيناز في مستقبل الأنسولين. ولهذا فإن نقص مستويات الأنسولين يمكن أن ينتج عنه اضطرابات في فعالية التيروزين كيناز في مستقبل الأنسولين، مما يؤدي إلى نشوء حالة من المقاومة للأنسولين وبالتالي انخفاض الاستعمال الخلوي للغلوكوز، مما يعني أنه كلما انخفض تركيز المغنزيوم سيتطلب استقلاب الغلوكوز كمية أكبر من الأنسولين. وهذا يدلل على انخفاض الحساسية للأنسولين، ‏وبشكل خاص في العضلات الهيكلية والعضلة القلبية والنسج الشحمية، فتكون مقاومة الأنسولين نتيجة متوقعة لانخفاض المغنزيوم.
إن العلاقة بين الأنسولين والمغنزيوم هي علاقة معقدة، ففي الوقت الذي ينظم فيه الأنسولين استتباب المغنزيوم، يلعب المغنزيوم دوره كمحدد أساسي للأنسولين واستقلاب الغلوكوز. وتزايدت الأبحاث التي توضح العلاقة السريرية بين اضطرابات المغنزيوم وزيادة المقاومة المحيطية للأنسولين وترقي حالة ارتفاع السكر الدموي.
ويمتلك الأنسولين تأثيرات نوعية تُحفز نقل المغنزيوم من الوسط خارج الخلوي إلى الوسط داخل الخلوي، مما يزيد المحتوى الخلوي من المغنزيوم، حيث أنه من الممكن أن يحرض الأنسولين تعديلات في تدفق الشوارد، خاصة من خلال تحفيز المبادلات العكسية Na+/H+، إما بشكل مباشر أو من خلال دي أسيل غليسرول بروتين كيناز أو من خلال تثبيط فعالية Ca ATPase، ‏كما أن أنظمة أخرى منتجة للطاقة، كالمضخات المعتمدة على ATPase، ‏قد تتدخل في الآلية التي ينظم فيها الأنسولين محتوى المغنزيوم. وهكذا فإن القبط النسيجي للمغنزيوم ينظم بالأنسولين وبالتالي قد تحرض مقاومة الأنسولين انخفاض مستويات المغنزيوم (14).
كما يبدو أن مستويات الغلوكوز الدموية تشارك في استتباب الشوارد الخلوية، بشكل مستقل عن الأنسولين، حيث يحفز ارتفاع السكر الدموي انخفاض مستويات المغنزيوم وزيادة مستويات الكالسيوم. وهذه ‏التأثيرات مستقلة عن الأنسولين، حيث يحرض ارتفاع السكر تبدلات شاردية في كل من خلايا العضلات الملساء الوعائية VSMC vascular smooth) (muscle cell وكريات الدم الحمر، حيث يكون نقل الغلوكوز غير متعلق بالأنسولين. وبالتالي فإن التبدلات في مستويات الغلوكوز قد تلعب دوراً مهماً في تحديد تراكيز المغنزيوم المصلية. وبالمقابل بينت الدراسات أنه كلما انخفضت مستويات المغنزيوم كانت استجابة الخلايا للأنسولين أقل. وهذا ما يدعم أن عمل الأنسولين مرتبط بشكل وثيق مع تراكيز المغنزيوم، فعلى الرغم من أن تنظيم المغنزيوم يجري بوساطة الأنسولين والغلوكوز، إلا أن المغنزيوم يؤثر بدوره ‏على الاستجابات الخلوية للغلوكوز والأنسولين، مما يفسر علاقة الارتباط بين انخفاض مستويات المغنزيوم والسكري النمط الثاني (15).
 
الاستنتاج Conclusion 
لقد أثبتت هذه الدراسة انخفاض المستويات المصلية للمغنزيوم لدى مرضى السكري النمط الثاني مع إمكانية ربط هذا الانخفاض بتطور مقاومة الأنسولين. وهذا يقترح إمكان استخدام مستويات المغنزيوم المصلية كواصم للتنبؤ بتطور السكري. 
المراجع Reference 
1-Fauci AS. et al.
Diabetes Mellitus, Harrison's Internal Medicine 17th ed,
Ed. Fauci A. and Kasper D. Pub McGraw-Hill, 830-865, 2008.

2-Konrad M. et al.
Insights into the molecular nature of magnesium homeostasis.
Am J Physiol Renal Physiol., 286 (4): 599-605, 2004.

3-Musso CG.
Magnesium metabolism in health and disease.
Int Urol Nephrol., 41: 357-362, 2009.

4-American Diabetes Association. Screening for type 2 diabetes.
Diabetes Care., 26(1): 21-24, 2009.

5-Badyal A; Sodhi S.K; Pandey R. and Singh J.
Serum Magnesium Levels:A Key Issue For
Diabetes Mellitus.
JK science, 13 (3): 132-134, 2011.

6-Phuong-Chi T.T. et al.
Hypomagnesemia in patients with type 2 diabetes.
Clin J Am Soc., 2: 366-373, 2007.

7-Simmons D; Joshi S; Shaw J.
Hypomagnesaemia is associated with diabetes: Not pre-diabetes, obesity or the metabolic syndrome.
Original Research Article Diabetes Research and Clinical Practice, 87 (2): 261-266, 2010.

8-Mane M; Chaudhari R.G. and Reddy P.
Hypomagnesaemia in Diabetic patients and Biochemical action on the cardiovascular system.
Int J Biol Med Res., 3(1): 1273-1276, 2012.

9-Walti M. et al.
Low plasma magnesium in type 2 diabetes.
Swiss med wkly., 133: 289- 292, 2003.

10-Sales CH. et al.
Influence of magnesium status and magnesium intake on the blood glucose control in patients with type 2 diabetes.
Clin Nutr., 30(3): 359-364, 2011.

11-lourdes M. et al.
The effect of magnesium supplementation in increasing doses on the control of type 2 diabetes.
diabetes care., 21(5): 682-686, 2008.

12-Nasri H.
Lipids in association with serum magnesium in diabetes mellitus patients.
Acta Angiol., 12: 149-154, ; 2006.
13-Barbagallo M. and Dominguez J.
Magnesium metabolism in type 2 diabetes mellitus, metabolic syndrome and insulin resistance.
Archives of Biochemistry and Biophysics, 458 (1): 40-47, 2007.

14-Dong JY; Xun P; He K. and Qin LQ.
Magnesium intake and risk of type 2 diabetes: meta-analysis of prospective cohort studies.
Diabetes Care, 34(9): 2116-2122, 2011.
15-Takaya J; Higashino H. and Kobayashi Y.
Intracellular magnesium and insulin resistance.
Magnes Res.,17: 126-136, 2004.  
 
المجلد 7 , العدد 2 , ربيع الأول 1435 - كانون الثاني (يناير) 2014

 
 
SCLA