Magnesio nelle Malattie Gastrointestinali (MAGIC)

Questo studio trasversale mira a migliorare la valutazione dello stato del magnesio nei pazienti con malattie intestinali croniche. Lo studio valuterà e confronterà una serie di marcatori biochimici e funzionali per determinare quali forniscono il riflesso più accurato, affidabile e clinicamente utile dello stato del magnesio nell'intero organismo. L'obiettivo a lungo termine è supportare lo sviluppo di una strategia di screening più sensibile per la carenza di magnesio nella pratica clinica, specialmente per le popolazioni a maggior rischio a causa di perdite gastrointestinali o malassorbimento.

La carenza di magnesio è spesso sottodiagnosticata a causa delle limitazioni della misurazione standard del magnesio plasmatico. Sebbene il magnesio totale corporeo sia immagazzinato principalmente nelle ossa e nei tessuti molli, l'attuale metodo diagnostico standard (magnesio plasmatico) riflette solo una piccola frazione del magnesio totale (<1%) e non si correla bene con il contenuto intracellulare di magnesio. Di conseguenza, molti casi di carenza di magnesio subclinica o funzionale passano inosservati, in particolare nelle popolazioni con condizioni gastrointestinali croniche che alterano l'assorbimento e l'escrezione.

Disegno dello studio e razionale:

Lo studio consisterà di quattro visite e includerà due gruppi:

1. Pazienti con malattia o condizioni gastrointestinali, suddivisi in tre sottogruppi: quelli con malattia infiammatoria intestinale (IBD; morbo di Crohn o colite ulcerosa), quelli con ileostomia o pazienti con diarrea da acidi biliari.
2. Controlli sani senza malattia gastrointestinale nota.

I tre sottogruppi di pazienti sono selezionati in base a fattori di rischio noti per l'esaurimento del magnesio: diarrea cronica, resezione intestinale e malassorbimento. Il gruppo di controllo sano funge da popolazione di riferimento.

Tutti i partecipanti saranno sottoposti a un protocollo standardizzato di esame clinico e campionamento biologico, tra cui:

• Prelievo di sangue per magnesio plasmatico, magnesio ionizzato e magnesio intracellulare (PBMC, RBC e strato leucocitario)
• Raccolta delle urine delle 24 ore per l'escrezione di magnesio
• Un test di carico endovenoso di magnesio (test di ritenzione)
• Biopsia muscolare per la quantificazione della concentrazione totale di magnesio nel muscolo scheletrico
• Campione fecale per l'analisi della composizione del microbioma intestinale
• Valutazione della funzione muscolare (test della forza di presa e test di alzarsi e sedersi)
• Misurazione della composizione corporea (analisi di bioimpedenza)
• Risultati riportati dai pazienti che coprono affaticamento, sintomi gastrointestinali, benessere mentale e qualità della vita
• Questionario sulla frequenza alimentare che valuta l'assunzione dietetica di magnesio

Un sottoinsieme di partecipanti sottoposti a procedure endoscopiche clinicamente indicate avrà biopsie intestinali (mucosa duodenale o colica) raccolte per analisi esplorative della concentrazione tissutale di magnesio e dell'espressione dei trasportatori di magnesio, tra cui TRPM6, TRPM7, CNNM4 e SLC41A1.

Metodi analitici:

Le concentrazioni di magnesio saranno misurate utilizzando la spettrometria di massa al plasma accoppiato induttivamente (ICP-MS), che consente una quantificazione altamente sensibile e specifica del contenuto totale di magnesio in varie matrici biologiche. I campioni di plasma e urine saranno analizzati per il magnesio totale e il magnesio ionizzato, ove applicabile.

Il magnesio intracellulare nelle cellule mononucleate del sangue periferico (PBMC), nei globuli rossi (RBC) e nello strato leucocitario sarà analizzato seguendo protocolli di separazione standardizzati. Vengono prese precauzioni speciali durante la manipolazione e lo stoccaggio dei campioni per evitare la contaminazione da metalli in tracce, incluso l'uso di provette di raccolta prive di metalli in tracce, reagenti ultrapuri e materiali plastici di laboratorio certificati.

I campioni di tessuto muscolare saranno crioconservati e analizzati in collaborazione con un laboratorio di riferimento con esperienza nell'analisi tissutale dei metalli in tracce. Prima della digestione e della quantificazione ICP-MS, i campioni tissutali potrebbero subire liofilizzazione e omogeneizzazione in condizioni di camera pulita.

Per i partecipanti che completano il test di ritenzione del magnesio, l'escrezione urinaria di magnesio basale sarà confrontata con l'escrezione dopo un carico standardizzato endovenoso di solfato di magnesio. La ritenzione di magnesio sarà calcolata come differenza tra la dose di magnesio infusa e la quantità escreta nelle urine nelle 24 ore. Questo metodo è considerato lo standard di riferimento per valutare le riserve totali di magnesio corporeo, ma è raramente utilizzato nella pratica clinica a causa della sua complessità.

Gestione dei dati e analisi statistica:

I dati saranno raccolti utilizzando REDCap e archiviati su server istituzionali sicuri con accesso limitato al personale dello studio. A tutti i partecipanti sarà assegnato un ID studio univoco per garantire la riservatezza. Le statistiche descrittive saranno utilizzate per riassumere le caratteristiche demografiche e cliniche. Le differenze tra i gruppi saranno analizzate utilizzando test statistici appropriati (ad esempio, ANOVA, Kruskal-Wallis, chi-quadrato) a seconda della distribuzione dei dati.

Saranno eseguite analisi di correlazione per confrontare il magnesio plasmatico con i livelli di magnesio intracellulare e tissutale. Potrebbero essere generate curve ROC (Receiver Operating Characteristic) per valutare la sensibilità e la specificità di vari biomarcatori rispetto al test di ritenzione del magnesio e/o al contenuto di magnesio muscolare come standard di riferimento.

Le analisi dei sottogruppi potrebbero esplorare differenze basate sul tipo di malattia, presenza di resezione, attività della malattia, uso di farmaci (ad esempio, inibitori di pompa protonica, diuretici) e assunzione nutrizionale.

Considerazioni etiche:

Lo studio è stato revisionato e accettato dal pertinente Comitato Etico per la Ricerca e rispetta la Dichiarazione di Helsinki e la legislazione nazionale sull'etica della ricerca. Il consenso informato scritto sarà ottenuto da tutti i partecipanti prima di qualsiasi procedura dello studio. La biopsia muscolare e la biopsia intestinale sono opzionali e vengono eseguite solo nei partecipanti che acconsentono a queste procedure.

I partecipanti sono informati dei potenziali rischi relativi alla biopsia muscolare (ad esempio, lividi, indolenzimento, raro rischio di infezione) e all'infusione endovenosa di magnesio (ad esempio, calore transitorio, arrossamento, ipotensione). Tutti i campioni biologici saranno conservati e manipolati secondo le normative attuali per il materiale della biobanca e potranno essere utilizzati per future ricerche nello stesso ambito se i partecipanti forniscono il consenso.

Impatto previsto:

Questo studio dovrebbe fornire nuove intuizioni sulla valutazione clinica dello stato del magnesio nei pazienti con malattie gastrointestinali. Confrontando i marcatori tradizionali e alternativi dello stato del magnesio con misure di riferimento come il magnesio muscolare e la ritenzione di magnesio, lo studio aiuterà a identificare metodi più accurati, pratici e scalabili per rilevare la carenza nelle popolazioni a rischio.

I risultati potrebbero informare future linee guida sullo screening nutrizionale, supportare una diagnosi precoce della carenza di magnesio e contribuire a un miglioramento della gestione dei sintomi e delle comorbidità legate all'esaurimento cronico di magnesio.