Cos'è il magnesio?

Il magnesio è un minerale essenziale di cui il nostro organismo ha bisogno per il corretto funzionamento del sistema nervoso e muscolare, per la salute delle ossa, per il controllo dei livelli di zucchero nel sangue e per la regolazione della pressione sanguigna.

Il corpo di un adulto contiene in media circa 25-28 grammi di magnesio, di cui circa il 60% è immagazzinato nelle ossa. La maggior parte del restante 40% del magnesio presente nell'organismo è immagazzinata all'interno delle cellule di vari altri tessuti, mentre meno dell'1% circola nel flusso sanguigno.

Perché il magnesio è importante per l'organismo?

Il magnesio è importante perché funge da cofattore per oltre 300 diversi enzimi presenti nell'organismo. I cofattori sono molecole e ioni "ausiliari" necessari agli enzimi per svolgere efficacemente le reazioni chimiche.

A questo proposito, il magnesio è un cofattore degli enzimi coinvolti in:

• Produzione di energia: la generazione di energia chimica (ATP) attraverso la scomposizione di grassi e carboidrati.
  

• Sintesi di varie molecole, tra cui DNA, RNA, proteine, lipidi e antiossidanti.
  

• Segnalazione cellulare, comprese le vie di segnalazione che influenzano la funzione dell'insulina e il controllo della glicemia, la secrezione ormonale e il controllo della pressione sanguigna.
  

Il magnesio interviene anche nel trasporto di altri ioni, come il potassio e il calcio, attraverso le membrane cellulari. Questo processo è fondamentale per la conduzione degli impulsi elettrici da parte dei nervi e per la contrazione dei muscoli in risposta a tali impulsi.

Il magnesio svolge inoltre una funzione strutturale nelle ossa ed è quindi importante per la salute delle ossa.

Quali sono le fonti ricche di magnesio?

Tra le fonti ricche di magnesio figurano le verdure a foglia verde (ad esempio gli spinaci), poiché il magnesio è un componente della clorofilla, il pigmento verde presente nelle piante. Mezza tazza di spinaci lessati, ad esempio, contiene 78 mg di magnesio.

Altre ottime fonti sono la frutta secca, i legumi, i semi e i cereali integrali.

Di quanto magnesio ho bisogno?

Secondo l'Istituto di Medicina, la dose giornaliera raccomandata (RDA) di magnesio è:

• 400 mg al giorno per gli uomini di età compresa tra i 18 e i 30 anni.

• 310 mg al giorno per le donne di età compresa tra i 18 e i 30 anni.

• 420 mg al giorno per gli uomini dai 31 anni in su.

• 320 mg al giorno per le donne dai 31 anni in su.

Le RDA indicano l'apporto medio necessario a soddisfare il fabbisogno nutrizionale del 97-98% delle persone sane. Alcune condizioni di salute che influenzano l'assorbimento, il metabolismo e l'escrezione del magnesio possono comportare un fabbisogno maggiore di magnesio in alcuni individui.

Le persone affette da malattie gastrointestinali, comprese le malattie infiammatorie intestinali come il morbo di Crohn, la celiachia e l'enterite, potrebbero tutte necessitare di un maggiore apporto di magnesio a causa di un minore assorbimento degli ioni minerali nell'intestino.

Anche i pazienti affetti da diabete di tipo II e le persone con insulino-resistenza potrebbero avere un fabbisogno di magnesio più elevato. Ciò è dovuto al fatto che livelli elevati di glucosio nel sangue possono aumentare l'escrezione di ioni magnesio nelle urine da parte dei reni.

Quali sono i livelli normali di magnesio nel sangue?

Si ritiene che un livello salutare di magnesio nel sangue sia compreso tra 0,65 e 1,05 mmol/L.

Tuttavia, dato che meno dell'1% delle riserve di magnesio dell'organismo circola nel sangue, è probabile che i livelli ematici di magnesio non siano un indicatore attendibile dei livelli complessivi di magnesio nell'organismo.

Inoltre, l'organismo mantiene i livelli ematici di magnesio entro un intervallo ristretto, il che significa che tali livelli non riflettono necessariamente in modo accurato l'apporto di magnesio di una persona.

Un livello di magnesio nel sangue inferiore a 0,7 mmol/L è considerato basso (termine tecnico: ipomagnesiemia).

Quali sono i rischi per la salute legati a livelli bassi di magnesio?

Una carenza di magnesio così grave da causare sintomi è molto rara. Ciò è dovuto in parte al fatto che i reni sono in grado di compensare un basso apporto di magnesio riducendone l'escrezione nelle urine e riassorbendone una maggiore quantità nel flusso sanguigno.

Un apporto di magnesio cronicamente insufficiente nel corso del tempo, tuttavia, può causare alterazioni nelle vie di segnalazione cellulare che regolano la pressione sanguigna, il metabolismo del glucosio e quello osseo. Ciò può quindi aumentare il rischio di diverse patologie, tra cui:

• Pressione alta (ipertensione)
• Malattie cardiovascolari (come ictus, cardiopatie)
• Diabete di tipo II
• Osteoporosi

Ad esempio, una meta-analisi del 2020 che ha raccolto i risultati di 43 studi prospettici di coorte ha rilevato l'esistenza di una relazione inversa tra l'assunzione di magnesio e il rischio di diabete di tipo II e ictus. Ciò è illustrato nei grafici riportati di seguito.

Fonte: Zhao, B., Zeng, L., Zhao, J., Wu, Q., Dong, Y., Zou, F., ... & Zhang, W. (2020). Associazione tra l'assunzione di magnesio, il diabete di tipo 2 e l'ictus in generale: una revisione sistematica e una meta-analisi aggiornate. BMJ Open, 10(3), e032240.

In parole povere, è emerso che le persone con un apporto di magnesio più basso presentavano un rischio maggiore di sviluppare il diabete di tipo II e di subire un ictus. Al contrario, un aumento dell'apporto di magnesio è stato associato a una riduzione del rischio di queste patologie. Come si può osservare dai grafici sopra riportati, un aumento di 100 mg al giorno dell'apporto di magnesio è stato associato a una riduzione del 6% del rischio di diabete di tipo II e a una riduzione del 2% del rischio di ictus.

Per un approfondimento sui rischi per la salute associati a un basso apporto di magnesio, invitiamo i lettori a consultare gli articoli pubblicati dal National Institutes of Health, dall’Office of Dietary Supplements e dal Linus Pauling Institute.

Che cos'è la mucina 1?

La mucina 1 è una sostanza appartenente alla famiglia delle proteine note come mucine, che costituiscono lo strato di muco che riveste il nostro tratto gastrointestinale. Questo strato di muco che riveste l'intestino (noto come barriera mucosa intestinale) svolge diverse funzioni nell'organismo, tra cui:

• Protezione delle cellule che rivestono l'intestino (cellule epiteliali) dai danni meccanici, chimici e biologici (ad esempio causati da batteri e virus).
  

• Lubrificazione del cibo digerito affinché possa passare facilmente attraverso il tratto digestivo.
  

• Rilevamento degli agenti patogeni invasori (microrganismi che causano malattie, come i batteri) e coordinamento della risposta immunitaria.
  

• Formazione di una barriera di diffusione che consente l'assorbimento di ioni minerali (ad esempio il magnesio), acqua e altre sostanze nutritive nel flusso sanguigno.

La mucina 1, in particolare, è una mucina di superficie cellulare presente sulle cellule epiteliali di vari tessuti, tra cui lo stomaco, l'intestino tenue, il colon e i reni. Svolge un ruolo fondamentale nella protezione del tratto gastrointestinale dalle infezioni e nel coordinamento della risposta infiammatoria contro gli agenti patogeni invasori.

Fonte: Linden, S. K., Sutton, P., Karlsson, N. G., Korolik, V. e McGuckin, M. A. (2008). Le mucine nella barriera mucosa contro le infezioni. Mucosal immunology, 1(3), 183-197.

Il ruolo specifico della mucina 1 nell'assorbimento del magnesio e di altri ioni minerali non è noto. A titolo puramente ipotetico, potrebbe contribuire alla formazione di una barriera di diffusione mucosa nell'intestino, che consente il passaggio degli ioni minerali nel flusso sanguigno. Dato che la mucina 1 è espressa anche nei reni, è inoltre possibile che faciliti l'escrezione e il riassorbimento degli ioni magnesio nell'urina e dall'urina.

Che cos'è il gene MUC1?

La proteina mucina 1 è codificata dal gene MUC1.

È stato dimostrato che alcune varianti del gene MUC1 sono correlate a variazioni dei livelli di magnesio nel sangue.

Varianti del gene MUC1

Un SNP (polimorfismo a singolo nucleotide), denominato rs4072037, provoca una mutazione da A a G nel codice genetico del gene MUC1. Ciò dà origine a due diverse varianti o alleli del gene MUC1:

• allele «A»
• allele «G»

Alcuni studi suggeriscono che l'allele «A» causi una ridotta produzione della proteina mucina 1. Al contrario, l'allele «G» determina una produzione relativamente maggiore della proteina mucina 1.

In che modo le varianti del gene MUC1 influenzano i livelli di magnesio nel sangue?

La variante "G" (rs4072037) del gene MUC1 è associata a livelli ematici di magnesio leggermente inferiori.

L'analisi dei soggetti arruolati in studi su larga scala come l'ARIC (Atherosclerosis Risk in Communities) e il CHARGE (Cohorts for Aging Research in Genomic Epidemiology) ha associato l'allele «G» a una riduzione dei livelli sierici di magnesio compresa tra 0,01 e 0,02 mmol/L.

Ad esempio, un'analisi dei soggetti dello studio ARIC ha rilevato che ogni copia dell'allele «G» era associata a un livello di magnesio nel sangue inferiore di 0,014 mmol/L. Un' altra analisi dei soggetti dello studio CHARGE e di altre coorti di replica ha rilevato che ogni copia dell'allele «G» era associata a una riduzione di 0,01 mmol/L del livello di magnesio nel sangue.

Lo stesso studio CHARGE ha inoltre suddiviso i partecipanti in due gruppi: quelli con e quelli senza ipomagnesiemia (definita come un livello di magnesio nel sangue inferiore a 0,7 mmol/L), per poi confrontare i genotipi del gene MUC1 tra i due gruppi. I ricercatori hanno scoperto che i portatori dell’allele «G» presentavano un rischio 1,27 volte maggiore di soffrire di ipomagnesiemia rispetto ai non portatori.

Fonte: Meyer, T. E., Verwoert, G. C., Hwang, S. J., Glazer, N. L., Smith, A. V., Van Rooij, F. J., ... & Meta Analysis of Glucose and Insulin Related Traits Consortium (MAGIC). (2010). Gli studi di associazione genomica sulle concentrazioni sieriche di magnesio, potassio e sodio identificano sei loci che influenzano i livelli sierici di magnesio. PLoS Genetics, 6(8), e1001045.

È tuttavia importante contestualizzare questi dati. Innanzitutto, dato che un livello ematico di magnesio nella norma è compreso tra 0,65 e 1,05 mmol/L, una riduzione di 0,01-0,02 mmol/L è piuttosto modesta. In secondo luogo, i livelli di magnesio nel sangue sono influenzati da molti fattori legati allo stile di vita (ad esempio la dieta, i livelli di zucchero nel sangue) e da fattori genetici, quindi non ci si aspetterebbe che una singola variante genetica abbia un effetto significativo sui livelli sierici di magnesio. In linea con questo, l'analisi CHARGE ha rilevato che il genoma MUC1 spiegava lo 0,57% della varianza nei livelli di magnesio nel sangue.

Genotipo del gene MUC1 e uso di progestinici

Il progestinico è una forma dell'ormone sessuale femminile progesterone e può essere utilizzato come terapia ormonale sostitutiva (TOS) per il trattamento dei sintomi della menopausa.

Lo studio ARIC ha rilevato che l’allele «G» era associato a una riduzione molto maggiore (circa il doppio) dei livelli ematici di magnesio nelle donne in post-menopausa che assumevano progestinici. Ogni copia dell'allele "G" era associata a una diminuzione di 0,028 mmol/L del livello di magnesio nel sangue nelle donne che assumevano progestinici; questa interazione tra il genotipo MUC1 e l'uso di progestinici spiegava il 6,5% della varianza nei livelli di magnesio nel sangue.

Perché le varianti del gene MUC1 influenzano i livelli di magnesio nel sangue?

Non è del tutto chiaro perché le varianti del gene MUC1 influenzino i livelli di magnesio nel sangue.

Ricordiamo che l'allele «G» (rs4072037) è associato a una maggiore espressione della proteina mucina 1, che contribuisce alla formazione dello strato mucoso che riveste il nostro tratto gastrointestinale (barriera mucosa intestinale). È possibile che una maggiore espressione di mucina 1 nella barriera mucosa intestinale influisca negativamente sull'assorbimento degli ioni magnesio nel flusso sanguigno.

Questo meccanismo potrebbe anche spiegare perché l'uso di progestinici riduca ulteriormente i livelli di magnesio nei portatori dell'allele «G». È stato inoltre dimostrato che il progesterone aumenta la produzione di mucina 1. Gli effetti combinati dell'uso di progestinici e dell'allele «G» sulla produzione di mucina 1 potrebbero quindi portare a un maggiore compromissione dell'assorbimento del magnesio e a livelli ematici di magnesio più bassi.

Un'altra possibilità è che le varianti del gene MUC1 alterino l'escrezione e il riassorbimento degli ioni magnesio a livello renale. Si tratta tuttavia solo di ipotesi, e sono necessarie ulteriori ricerche per valutare il meccanismo che collega le varianti del gene MUC1 ai livelli ematici di magnesio.