Магний при заболеваниях желудочно-кишечного тракта (MAGIC)

Данное кросс-секционное исследование направлено на улучшение оценки статуса магния у пациентов с хроническими заболеваниями кишечника. Исследование оценит и сравнит ряд биохимических и функциональных маркеров, чтобы определить, какие из них обеспечивают наиболее точное, надежное и клинически полезное отражение общего статуса магния в организме. Долгосрочной целью является поддержка разработки более чувствительной стратегии скрининга дефицита магния в клинической практике, особенно для групп населения с повышенным риском из-за желудочно-кишечных потерь или мальабсорбции.

Дефицит магния часто недооценивается из-за ограничений стандартного измерения магния в плазме. Хотя общий магний в организме в основном хранится в костях и мягких тканях, текущий стандартный диагностический метод (магний плазмы) отражает лишь небольшую долю общего магния (<1%) и плохо коррелирует с внутриклеточным содержанием магния. В результате многие случаи субклинического или функционального дефицита магния остаются невыявленными, особенно среди населения с хроническими желудочно-кишечными заболеваниями, которые изменяют абсорбцию и экскрецию.

Дизайн исследования и обоснование:

Исследование будет состоять из четырех визитов и включать две группы:

1. Пациенты с желудочно-кишечными заболеваниями или состояниями, разделенные на три подгруппы: пациенты с воспалительными заболеваниями кишечника (ВЗК; болезнь Крона или язвенный колит), пациенты с илеостомой или пациенты с диареей, вызванной желчными кислотами.
2. Здоровые контрольные лица без известных желудочно-кишечных заболеваний.

Три подгруппы пациентов выбраны на основе известных факторов риска истощения магния: хроническая диарея, резекция кишечника и мальабсорбция. Здоровая контрольная группа служит референсной популяцией.

Все участники пройдут стандартизированное клиническое обследование и протокол биологического отбора проб, включая:

• Забор крови для определения магния в плазме, ионизированного магния и внутриклеточного магния (PBMC, RBC и буферный слой)
• 24-часовой сбор мочи для определения экскреции магния
• Внутривенный тест с нагрузкой магнием (тест на задержку)
• Биопсию мышц для количественного определения общей концентрации магния в скелетных мышцах
• Образец кала для анализа состава микробиоты кишечника
• Оценку функции мышц (тест на силу сжатия кисти и тест «сидя-стоя»)
• Измерение состава тела (биоимпедансный анализ)
• Оценку исходов, сообщаемых пациентами, включая усталость, желудочно-кишечные симптомы, психическое благополучие и качество жизни
• Опросник частоты потребления пищи для оценки диетического потребления магния

У подгруппы участников, проходящих клинически показанные эндоскопические процедуры, будут взяты биопсии кишечника (слизистой оболочки двенадцатиперстной или толстой кишки) для исследовательского анализа концентрации магния в тканях и экспрессии транспортеров магния, включая TRPM6, TRPM7, CNNM4 и SLC41A1.

Аналитические методы:

Концентрации магния будут измеряться с использованием масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS), что позволяет проводить высокочувствительное и специфичное количественное определение общего содержания магния в различных биологических матрицах. Образцы плазмы и мочи будут проанализированы на общий магний и ионизированный магний, где это применимо.

Внутриклеточный магний в мононуклеарных клетках периферической крови (PBMC), эритроцитах (RBC) и буферном слое будет проанализирован после стандартизированных протоколов разделения. При обращении с образцами и их хранении принимаются особые меры предосторожности, чтобы избежать загрязнения следовыми металлами, включая использование пробирок для сбора, не содержащих следовых металлов, ультрачистых реагентов и сертифицированных лабораторных пластиков.

Образцы мышечной ткани будут криоконсервированы и проанализированы в сотрудничестве с референсной лабораторией, обладающей опытом в анализе следовых металлов в тканях. Перед перевариванием и количественным определением ICP-MS образцы тканей могут подвергаться лиофилизации и гомогенизации в условиях чистых помещений.

Для участников, завершивших тест на задержку магния, исходная экскреция магния с мочой будет сравнена с экскрецией после стандартизированной внутривенной нагрузки сульфатом магния. Задержка магния будет рассчитана как разница между введенной дозой магния и количеством, выделенным с мочой в течение 24 часов. Этот метод считается референсным стандартом для оценки общих запасов магния в организме, но редко используется в клинической практике из-за его сложности.

Обработка данных и статистический анализ:

Данные будут собираться с использованием REDCap и храниться на защищенных институциональных серверах с доступом, ограниченным для персонала исследования. Всем участникам будет присвоен уникальный идентификатор исследования для обеспечения конфиденциальности. Для обобщения демографических и клинических характеристик будут использоваться описательные статистики. Различия между группами будут проанализированы с использованием соответствующих статистических тестов (например, ANOVA, Краскела-Уоллиса, хи-квадрат) в зависимости от распределения данных.

Будут проведены корреляционные анализы для сравнения магния плазмы с внутриклеточными и тканевыми уровнями магния. Могут быть построены ROC-кривые (кривые рабочих характеристик приемника) для оценки чувствительности и специфичности различных биомаркеров по сравнению с тестом на задержку магния и/или содержанием магния в мышцах в качестве референсных стандартов.

Анализы подгрупп могут исследовать различия в зависимости от типа заболевания, наличия резекции, активности заболевания, использования лекарств (например, ингибиторов протонной помпы, диуретиков) и потребления питательных веществ.

Этические соображения:

Исследование было рассмотрено и одобрено соответствующим Комитетом по этике исследований и соответствует Хельсинкской декларации и национальному законодательству об этике исследований. Письменное информированное согласие будет получено от всех участников до любых процедур исследования. Биопсия мышц и биопсия кишечника являются необязательными и проводятся только у участников, давших согласие на эти процедуры.

Участники информируются о потенциальных рисках, связанных с биопсией мышц (например, синяки, болезненность, редкий риск инфекции) и внутривенной инфузией магния (например, временное ощущение тепла, покраснение, гипотензия). Все биологические образцы будут храниться и обрабатываться в соответствии с текущими правилами для биобанкового материала и могут быть использованы для будущих исследований в рамках той же области, если участники дадут согласие.

Ожидаемое влияние:

Ожидается, что это исследование предоставит новые идеи для клинической оценки статуса магния у пациентов с желудочно-кишечными заболеваниями. Сравнивая традиционные и альтернативные маркеры статуса магния с референсными мерами, такими как магний в мышцах и задержка магния, исследование поможет определить более точные, практичные и масштабируемые методы выявления дефицита у групп риска.

Результаты могут послужить основой для будущих рекомендаций по нутритивному скринингу, поддержать более раннюю диагностику дефицита магния и способствовать улучшению управления симптомами и сопутствующими заболеваниями, связанными с хроническим истощением магния.