Magnesium i mage-tarm-sykdom (MAGIC)

Denne tverrsnittsstudien har som mål å forbedre vurderingen av magnesiumstatus hos pasienter med kroniske tarmsykdommer. Studien vil evaluere og sammenligne en rekke biokjemiske og funksjonelle markører for å avgjøre hvilke som gir den mest nøyaktige, pålitelige og klinisk nyttige refleksjonen av kroppens totale magnesiumstatus. Det langsiktige målet er å støtte utviklingen av en mer sensitiv screeningsstrategi for magnesiummangel i klinisk praksis, spesielt for befolkningsgrupper med økt risiko på grunn av gastrointestinalt tap eller malabsorpsjon.

Magnesiummangel er ofte underdiagnostisert på grunn av begrensningene ved standard måling av plasma-magnesium. Selv om kroppens totale magnesium hovedsakelig lagres i bein og bløtvev, gjenspeiler den nåværende standard diagnostiske metoden (plasma-magnesium) bare en liten brøkdel av totalt magnesium (<1%) og korrelerer ikke godt med intracellulært magnesiuminnhold. Som et resultat blir mange tilfeller av subklinisk eller funksjonell magnesiummangel ikke oppdaget, spesielt i befolkninger med kroniske gastrointestinale tilstander som endrer absorpsjon og utskillelse.

Studiedesign og rasjonalitet:

Studien vil bestå av fire besøk og inkludere to grupper:

1. Pasienter med gastrointestinal sykdom eller tilstander, delt inn i tre undergrupper: de med inflammatorisk tarmsykdom (IBD; Crohns sykdom eller ulcerøs kolitt), de med ileostomi eller pasienter med gallesyrediare.
2. Friske kontroller uten kjent gastrointestinal sykdom.

De tre pasientundergruppene er valgt basert på kjente risikofaktorer for magnesiumutarming: kronisk diaré, intestinal reseksjon og malabsorpsjon. Den friske kontrollgruppen fungerer som en referansepopulasjon.

Alle deltakere vil gjennomgå en standardisert klinisk undersøkelse og biologisk prøvetakingsprotokoll, inkludert:

• Blodprøvetaking for plasma-magnesium, ionisert magnesium og intracellulært magnesium (PBMC, RBC og buffy coat)
• 24-timers urinsamling for magnesiumutskillelse
• En intravenøs magnesiumbelastningstest (retensjonstest)
• Muskelbiopsi for kvantifisering av total magnesiumkonsentrasjon i skjelettmuskulatur
• Avføringsprøve for analyse av tarmmikrobiomets sammensetning
• Vurdering av muskelfunksjon (håndstyrketest og sit-to-stand test)
• Kroppssammensetningsmåling (bioimpedansanalyse)
• Pasientrapporterte utfall som dekker tretthet, gastrointestinale symptomer, mental velvære og livskvalitet
• Matfrekvensspørreskjema som vurderer magnesiuminntak fra kosten

En undergruppe av deltakere som gjennomgår klinisk indikerte endoskopiske prosedyrer vil få tatt intestinale biopsier (duodenal eller kolonmukosa) for utforskende analyser av vevsmagnesiumkonsentrasjon og uttrykk av magnesiumtransportere, inkludert TRPM6, TRPM7, CNNM4 og SLC41A1.

Analytiske metoder:

Magnesiumkonsentrasjoner vil bli målt ved hjelp av induktivt koblet plasma massespektrometri (ICP-MS), som muliggjør høyt sensitiv og spesifikk kvantifisering av totalt magnesiuminnhold i ulike biologiske matriser. Plasma- og urinprøver vil bli analysert for totalt magnesium og ionisert magnesium, der aktuelt.

Intracellulært magnesium i perifere mononukleære blodceller (PBMCer), røde blodceller (RBCer) og buffy coat vil bli analysert etter standardiserte separasjonsprotokoller. Spesielle forholdsregler tas under prøvehåndtering og lagring for å unngå sporforurensning av metaller, inkludert bruk av spor-metallfrie samlerør, ultrarene reagenser og sertifisert laboratorieplast.

Muskelvevsprøver vil bli kryokonservert og analysert i samarbeid med et referanselaboratorium med ekspertise i spor-metall vevsanalyse. Før fordøyelse og ICP-MS kvantifisering kan vevsprøver gjennomgå frysetørking og homogenisering under renromsforhold.

For deltakere som fullfører magnesiumretensjonstesten, vil basislinje urinmagnesiumutskillelse bli sammenlignet med utskillelse etter en standardisert intravenøs magnesiumsulfatbelastning. Magnesiumretensjon vil bli beregnet som differansen mellom den infunderte magnesiumdosen og mengden utskilt i urin i løpet av 24 timer. Denne metoden regnes som referansestandarden for å vurdere kroppens totale magnesiumlagre, men brukes sjelden i klinisk praksis på grunn av sin kompleksitet.

Datahåndtering og statistisk analyse:

Data vil bli samlet inn ved hjelp av REDCap og lagret på sikre institusjonelle servere med tilgang begrenset til studiens personell. Alle deltakere vil få tildelt en unik studie-ID for å sikre konfidensialitet. Beskrivende statistikk vil bli brukt til å oppsummere demografiske og kliniske karakteristikker. Forskjeller mellom grupper vil bli analysert ved hjelp av passende statistiske tester (f.eks. ANOVA, Kruskal-Wallis, chi-kvadrat) avhengig av datadistribusjon.

Korrelasjonsanalyser vil bli utført for å sammenligne plasma-magnesium med intracellulære og vevsmagnesiumnivåer. Receiver Operating Characteristic (ROC) kurver kan genereres for å evaluere sensitiviteten og spesifisiteten til ulike biomarkører mot magnesiumretensjonstesten og/eller muskelmagnesiuminnhold som referansestandarder.

Undergruppeanalyser kan utforske forskjeller basert på sykdomstype, tilstedeværelse av reseksjon, sykdomsaktivitet, medisinbruk (f.eks. protonpumpehemmere, diuretika) og ernæringsinntak.

Etiske hensyn:

Studien har blitt gjennomgått og godkjent av det relevante forskningsetiske komiteen og overholder Helsinkideklarasjonen og nasjonal lovgivning om forskningsetikk. Skriftlig informert samtykke vil bli innhentet fra alle deltakere før noen studierprosedyrer. Muskelbiopsi og intestinal biopsi er valgfrie og utføres kun hos deltakere som samtykker til disse prosedyrene.

Deltakere informeres om potensielle risikoer knyttet til muskelbiopsi (f.eks. blåmerker, ømhet, sjelden risiko for infeksjon) og intravenøs magnesiuminfusjon (f.eks. midlertidig varme, rødming, hypotensjon). Alle biologiske prøver vil bli lagret og håndtert i henhold til gjeldende forskrifter for biobankmateriale og kan brukes til fremtidig forskning innenfor samme omfang hvis deltakere gir samtykke.

Forventet påvirkning:

Denne studien forventes å gi ny innsikt i den kliniske evalueringen av magnesiumstatus hos pasienter med gastrointestinale sykdommer. Ved å sammenligne tradisjonelle og alternative markører for magnesiumstatus med referansemålinger som muskelmagnesium og magnesiumretensjon, vil studien bidra til å identifisere mer nøyaktige, praktiske og skalerbare metoder for å oppdage mangel hos risikopopulasjoner.

Funnene kan informere fremtidige retningslinjer for ernæringsscreening, støtte tidligere diagnostisering av magnesiummangel og bidra til forbedret håndtering av symptomer og komorbiditeter relatert til kronisk magnesiumutarming.