Magnesium i mave-tarmsygdomme (MAGIC)

Dette tværsnitsstudie har til formål at forbedre vurderingen af magnesiumstatus hos patienter med kroniske tarmlidelser. Studiet vil evaluere og sammenligne en række biokemiske og funktionelle markører for at afgøre, hvilke der giver den mest nøjagtige, pålidelige og klinisk nyttige afspejling af magnesiumstatus i hele kroppen. Det langsigtede mål er at støtte udviklingen af en mere følsom screeningsstrategi for magnesiummangel i klinisk praksis, især for befolkningsgrupper med øget risiko på grund af gastrointestinal tab eller malabsorption.

Magnesiummangel bliver ofte underdiagnosticeret på grund af standard plasma-magnesiummålingens begrænsninger. Selvom den samlede mængde magnesium i kropen primært opbevares i knogler og blødt væv, afspejler den nuværende standard diagnostiske metode (plasma-magnesium) kun en lille del af det samlede magnesium (<1%) og korrelerer ikke godt med intracellulært magnesiumindhold. Som følge heraf bliver mange tilfælde af subklinisk eller funktionel magnesiummangel ikke opdaget, især i befolkningsgrupper med kroniske gastrointestinale tilstande, der ændrer absorption og udskillelse.

Studiedesign og begrundelse:

Studiet vil bestå af fire besøg og inkludere to grupper:

1. Patienter med gastrointestinal sygdom eller tilstande, opdelt i tre undergrupper: dem med inflammatorisk tarmsygdom (IBD; Crohns sygdom eller ulcerøs colitis), dem med ileostomi eller patienter med galdesyre-diarre.
2. Sunde kontrolpersoner uden kendt gastrointestinal sygdom.

De tre patientundergrupper er udvalgt baseret på kendte risikofaktorer for magnesiumdepletion: kronisk diarre, intestinal resektion og malabsorption. Den sunde kontrolgruppe fungerer som en referencebefolkning.

Alle deltagere vil gennemgå en standardiseret klinisk undersøgelse og biologisk prøvetagningsprotokol, herunder:

• Blodprøvetagning til plasma-magnesium, ioniseret magnesium og intracellulært magnesium (PBMC, RBC og buffy coat)
• 24-timers urinindsamling til magnesiumudskillelse
• En intravenøs magnesiumbelastningstest (retentionstest)
• Muskelbiopsi til kvantificering af total magnesiumkoncentration i skeletmuskulatur
• Afføringsprøve til analyse af tarmmikrobiomets sammensætning
• Vurdering af muskelfunktion (håndstyrketest og stå-op-fra-stol-test)
• Kropssam-mensætningsmåling (bioimpedansanalyse)
• Patientrapporterede resultater omkring træthed, gastrointestinale symptomer, mental trivsel og livskvalitet
• Spørgeskema om madfrekvens til vurdering af diætisk magnesiumindtag

En undergruppe af deltagere, der gennemgår klinisk indikerede endoskopiske procedurer, vil få taget intestinale biopsier (duodenal eller colonslimhinde) til eksplorative analyser af vævs-magnesiumkoncentration og ekspression af magnesiumtransportere, herunder TRPM6, TRPM7, CNNM4 og SLC41A1.

Analytiske metoder:

Magnesiumkoncentrationer vil blive målt ved hjælp af induktivt koblet plasma massespektrometri (ICP-MS), som muliggør højt følsom og specifik kvantificering af totalt magnesiumindhold i forskellige biologiske matricer. Plasma- og urinprøver vil blive analyseret for totalt magnesium og ioniseret magnesium, hvor relevant.

Intracellulært magnesium i perifere mononukleære blodceller (PBMC'er), røde blodlegemer (RBC'er) og buffy coat vil blive analyseret efter standardiserede separationsprotokoller. Der tages særlige forholdsregler under prøvehåndtering og opbevaring for at undgå sporforurenende metaller, herunder brug af spor-metalfrie prøvetagningsrør, ultrapure reagenser og certificeret laboratorieplastik.

Muskelvævsprøver vil blive kryokonserveret og analyseret i samarbejde med et referencelaboratorium med ekspertise i spor-metalfælgeanalyse af væv. Før fordøjelse og ICP-MS-kvantificering kan vævsprøver gennemgå frysetørring og homogenisering under clean-room-forhold.

For deltagere, der gennemfører magnesiumretentionstesten, vil basislinje urin-magnesiumudskillelse blive sammenlignet med udskillelse efter en standardiseret intravenøs magnesiumsulfatbelastning. Magnesiumretention vil blive beregnet som forskellen mellem den infunderede magnesiumdosis og den mængde, der udskilles i urinen i løbet af 24 timer. Denne metode betragtes som referencestandarden til vurdering af samlede krops-magnesiumlagre, men bruges sjældent i klinisk praksis på grund af dens kompleksitet.

Datahåndtering og statistisk analyse:

Data vil blive indsamlet ved hjælp af REDCap og opbevaret på sikre institutionelle servere med adgang begrænset til studiemedarbejdere. Alle deltagere vil blive tildelt en unik studie-ID for at sikre konfidentialitet. Beskrivende statistik vil blive brugt til at opsummere demografiske og kliniske karakteristika. Forskelle mellem grupper vil blive analyseret ved hjælp af passende statistiske tests (f.eks. ANOVA, Kruskal-Wallis, chi-square) afhængigt af datadistributionen.

Korrelationsanalyser vil blive udført for at sammenligne plasma-magnesium med intracellulære og vævs-magnesiumniveauer. Receiver Operating Characteristic (ROC) kurver kan genereres for at evaluere følsomheden og specificiteten af forskellige biomarkører i forhold til magnesiumretentionstesten og/eller muskel-magnesiumindhold som referencestandarder.

Undergruppeanalyser kan undersøge forskelle baseret på sygdomstype, tilstedeværelse af resektion, sygdomsaktivitet, medicinanvendelse (f.eks. protonpumpehæmmere, diuretika) og ernæringsmæssigt indtag.

Etiske overvejelser:

Studiet er blevet gennemgået og accepteret af det relevante Videnskabsetiske Komité og overholder Helsingfors-erklæringen og national lovgivning om forskningsetik. Skriftlig informeret samtykke vil blive indhentet fra alle deltagere før nogen studierelaterede procedurer. Muskelbiopsi og intestinal biopsi er valgfrie og udføres kun hos deltagere, der giver samtykke til disse procedurer.

Deltagere informeres om potentielle risici relateret til muskelbiopsi (f.eks. blå mærker, ømhed, sjælden risiko for infektion) og intravenøs magnesiuminfusion (f.eks. midlertidig varmefornemmelse, rødme, hypotension). Alle biologiske prøver vil blive opbevaret og håndteret i henhold til gældende regler for biobankmateriale og kan bruges til fremtidig forskning inden for samme område, hvis deltagerne giver samtykke.

Forventet indvirkning:

Dette studie forventes at give nye indsigter i den kliniske evaluering af magnesiumstatus hos patienter med gastrointestinale sygdomme. Ved at sammenligne traditionelle og alternative markører for magnesiumstatus med referencemålinger såsom muskel-magnesium og magnesiumretention, vil studiet hjælpe med at identificere mere nøjagtige, praktiske og skalerbare metoder til at opdage mangel hos risikopopulationer.

Resultaterne kan bidrage til fremtidige retningslinjer om ernæringsmæssig screening, støtte tidligere diagnosticering af magnesiummangel og bidrage til forbedret håndtering af symptomer og komorbiditeter relateret til kronisk magnesiumdepletion.