Hořčík při gastrointestinálních onemocněních (MAGIC)

Tato průřezová studie si klade za cíl zlepšit hodnocení stavu hořčíku u pacientů s chronickými střevními onemocněními. Studie vyhodnotí a porovná řadu biochemických a funkčních markerů, aby určila, které poskytují nejpřesnější, nejspolehlivější a klinicky nejužitečnější odraz celkového stavu hořčíku v těle. Dlouhodobým cílem je podpořit vývoj citlivějšího screeningového postupu pro nedostatek hořčíku v klinické praxi, zejména pro populace se zvýšeným rizikem v důsledku gastrointestinálních ztrát nebo malabsorpce.

Nedostatek hořčíku je často poddiagnostikován kvůli omezením standardního měření hořčíku v plazmě. Přestože je celkový hořčík v těle primárně uložen v kostech a měkkých tkáních, současná standardní diagnostická metoda (hořčík v plazmě) odráží pouze malý zlomek celkového hořčíku (<1%) a nekoreluje dobře s intracelulárním obsahem hořčíku. V důsledku toho zůstává mnoho případů subklinického nebo funkčního nedostatku hořčíku neodhaleno, zejména v populacích s chronickými gastrointestinálními stavy, které mění absorpci a vylučování.

Studijní design a odůvodnění:

Studie se bude skládat ze čtyř návštěv a bude zahrnovat dvě skupiny:

1. Pacienti s gastrointestinálním onemocněním nebo stavy, rozděleni do tří podskupin: pacienti se zánětlivým onemocněním střev (IBD; Crohnova choroba nebo ulcerózní kolitida), pacienti s ileostomií nebo pacienti s průjmem vyvolaným žlučovými kyselinami.
2. Zdraví kontroly bez známého gastrointestinálního onemocnění.

Tři pacientské podskupiny jsou vybrány na základě známých rizikových faktorů pro depleci hořčíku: chronický průjem, intestinální resekce a malabsorpce. Zdravá kontrolní skupina slouží jako referenční populace.

Všichni účastníci podstoupí standardizované klinické vyšetření a protokol biologického odběru vzorků, včetně:

• Odběru krve pro stanovení hořčíku v plazmě, ionizovaného hořčíku a intracelulárního hořčíku (PBMC, RBC a buffy coat)
• 24hodinové sběru moči pro stanovení vylučování hořčíku
• Intravenózního testu zátěže hořčíkem (retenční test)
• Svalové biopsie pro kvantifikaci celkové koncentrace hořčíku v kosterním svalu
• Vzorku stolice pro analýzu složení střevního mikrobiomu
• Hodnocení svalové funkce (test síly stisku ruky a test sed-vstávání)
• Měření tělesného složení (bioimpedanční analýza)
• Hodnocení hlášených výsledků pacientů pokrývajících únavu, gastrointestinální příznaky, duševní pohodu a kvalitu života
• Dotazníku frekvence konzumace potravin hodnotícího příjem hořčíku ze stravy

Podskupina účastníků podstupujících klinicky indikované endoskopické výkony bude mít odebrány intestinální biopsie (duodenální nebo kolonická sliznice) pro průzkumné analýzy koncentrace hořčíku ve tkáni a exprese transportérů hořčíku, včetně TRPM6, TRPM7, CNNM4 a SLC41A1.

Analytické metody:

Koncentrace hořčíku budou měřeny pomocí hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem (ICP-MS), která umožňuje vysoce citlivou a specifickou kvantifikaci celkového obsahu hořčíku v různých biologických matricích. Vzorky plazmy a moči budou analyzovány na celkový hořčík a ionizovaný hořčík, pokud je to vhodné.

Intracelulární hořčík v periferních mononukleárních buňkách krve (PBMC), červených krvinkách (RBC) a buffy coat bude analyzován po standardizovaných separačních protokolech. Během manipulace se vzorky a jejich skladování jsou přijímána zvláštní opatření, aby se zabránilo kontaminaci stopovými kovy, včetně použití zkumavek bez stopových kovů, ultrarychlých činidel a certifikovaných laboratorních plastů.

Vzorky svalové tkáně budou kryoprezervovány a analyzovány ve spolupráci s referenční laboratoří s odborností v analýze stopových kovů ve tkáních. Před digescí a kvantifikací ICP-MS mohou vzorky tkáně projít lyofilizací a homogenizací v podmínkách čistých prostor.

U účastníků dokončujících retenční test hořčíku bude porovnáváno bazální vylučování hořčíku močí s vylučováním po standardizované intravenózní zátěži síranem hořečnatým. Retence hořčíku bude vypočítána jako rozdíl mezi podanou dávkou hořčíku a množstvím vyloučeným v moči během 24 hodin. Tato metoda je považována za referenční standard pro hodnocení celkových zásob hořčíku v těle, ale je v klinické praxi zřídka používána kvůli své složitosti.

Zpracování dat a statistická analýza:

Data budou shromažďována pomocí REDCap a uložena na zabezpečených institucionálních serverech s přístupem omezeným na personál studie. Všem účastníkům bude přiděleno jedinečné studijní ID, aby byla zajištěna důvěrnost. Pro shrnutí demografických a klinických charakteristik budou použity deskriptivní statistiky. Rozdíly mezi skupinami budou analyzovány pomocí vhodných statistických testů (např. ANOVA, Kruskal-Wallis, chí-kvadrát) v závislosti na distribuci dat.

Korelační analýzy budou provedeny za účelem porovnání hořčíku v plazmě s intracelulárními a tkáňovými hladinami hořčíku. Křivky ROC (Receiver Operating Characteristic) mohou být vytvořeny pro vyhodnocení senzitivity a specificity různých biomarkerů vůči retenčnímu testu hořčíku a/nebo obsahu hořčíku ve svalech jako referenčním standardům.

Podskupinové analýzy mohou zkoumat rozdíly na základě typu onemocnění, přítomnosti resekce, aktivity onemocnění, užívání léků (např. inhibitorů protonové pumpy, diuretik) a nutričního příjmu.

Etické aspekty:

Studie byla přezkoumána a přijata příslušným etickým výborem pro výzkum a je v souladu s Helsinskou deklarací a národní legislativou o výzkumné etice. Písemný informovaný souhlas bude získán od všech účastníků před jakýmikoli studijními procedurami. Svalová biopsie a intestinální biopsie jsou volitelné a budou provedeny pouze u účastníků, kteří k těmto procedurám poskytnou souhlas.

Účastníci jsou informováni o možných rizicích spojených se svalovou biopsií (např. modřiny, bolestivost, vzácné riziko infekce) a intravenózní infuzí hořčíku (např. přechodné pocení, návaly, hypotenze). Všechny biologické vzorky budou skladovány a manipulovány v souladu s platnými předpisy pro biobankovní materiál a mohou být použity pro budoucí výzkum v rámci stejného rozsahu, pokud účastníci poskytnou souhlas.

Očekávaný dopad:

Od této studie se očekává, že poskytne nové poznatky o klinickém hodnocení stavu hořčíku u pacientů s gastrointestinálními onemocněními. Porovnáním tradičních a alternativních markerů stavu hořčíku s referenčními měřeními, jako je hořčík ve svalech a retence hořčíku, studie pomůže identifikovat přesnější, praktičtější a škálovatelnější metody pro detekci deficitu u rizikových populací.

Zjištění mohou přispět k budoucím doporučením pro nutriční screening, podpořit dřívější diagnózu nedostatku hořčíku a přispět ke zlepšení managementu příznaků a komorbidit spojených s chronickou deplecí hořčíku.