La osteoporosis es una enfermedad multifactorial caracterizada por la pérdida de masa ósea debido a un marcado deterioro de la micro arquitectura del hueso. Fisiológicamente, el hueso es remodelado constantemente por interacciones coordinadas entre los osteoclastos, las células involucradas principalmente en la reabsorción ósea, y Osteoblastos, que aseguran la formación ósea y la mineralización.
La osteoporosis resulta de un desequilibrio entre la deposición ósea y la reabsorción. La consiguiente disminución de la masa ósea aumenta el riesgo de fracturas, en particular fracturas de cadera y columna vertebral, que se asocian con dolor y sufrimiento sustanciales, discapacidad, e incluso la muerte.
El magnesio y el hueso: perspectivas moleculares, bioquímicas y celulares
Alrededor del 60% del Mg total se almacena en el hueso. Un tercio del Mg esquelético reside en la corteza del hueso, sirve como un reservorio de Mg intercambiable útil para mantener concentraciones fisiológicas extracelulares del catión. Los niveles de Mg en la superficie ósea están relacionados con el Mg en suero. Se deposita como parte integral del cristal de apatita y su liberación sigue la reabsorción del hueso. El Mg es esencial para todas las células vivas, incluidos los osteoblastos y osteoclastos. Intracelularmente, el Mg es vital para numerosas funciones fisiológicas. En primer lugar, Mg es Fundamental para ATP, la principal fuente de energía en las células. Además, el Mg es cofactor de cientos de enzimas implicadas en la síntesis de lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Debido a su carga positiva, Mg estabiliza las membranas celulares. También antagoniza el calcio y funciona como un transductor de señal. Por lo tanto, no es sorprendente que las alteraciones de la homeostasis del Mg impacten en las funciones celulares y tisulares.
Bajo magnesio y osteoporosis: evidencia experimental
En varios estudios sobre diferentes especies, la restricción de Mg en la dieta promueve la osteoporosis. Los huesos de los animales deficientes en Mg son frágiles, las microfracturas de las trabéculas se pueden detectar y las propiedades mecánicas están severamente deterioradas. En consecuencia, no es de extrañar que una deficiencia de Mg en la dieta tiene un efecto negativo en el hueso cortical y disminuya notablemente el espesor de la corteza tibial.
La deficiencia de Mg conduce rápidamente a la hipomagnesemia, que en parte está amortiguada a través de la movilización del Mg superficial del hueso. Además, los cristales de apatito recién formados son más grandes y mejor estructurados en animales deficientes en Mg que en los controles, y esto afecta la rigidez ósea. También debe recordarse que la baja ingesta de Mg retrasa la diferenciación del cartílago y hueso, así como la calcificación de la matriz ósea.
En experimentos con roedores deficientes en Mg, la disminución de la formación ósea se debe en parte a la reducción de la actividad osteoblástica. En consecuencia, el número de osteoblastos detectados por la histomorfometría se reduce y también los niveles de dos marcadores de función osteoblástica, a saber: La fosfatasa alcalina y la osteocalcina disminuyen.
Es de destacar que estos resultados in vivo han sido confirmados por los estudios in vitro y algunas vías moleculares involucradas se han desentrañado. En efecto, bajo Mg extracelular inhibe el crecimiento de osteoblastos, al aumentar la liberación de óxido nítrico a través del aumento de sintasa de óxido nítrico inducible, mientras que aumenta el número de osteoclastos generados a partir de precursores de la médula ósea. Además de los efectos directos sobre la estructura y las células del esqueleto, la deficiencia de Mg afecta al hueso también indirectamente afectando la homeostasis de los dos reguladores maestros de la homeostasis del calcio, es decir, la hormona paratiroidea (PTH) y la 1,25 (OH)2-vitamina D, lo que lleva a la hipocalcemia. En la mayoría de las especies, la hipomagnesemia perjudica la secreción de PTH (hormona paratiroidea) y hace que los órganos diana sean refractarios a la PTH debido a que la señalización de PTH implica el aumento de AMP cíclico a través de la activación de la adenilato ciclasa, que requiere Mg como cofactor. La resistencia a la PTH podría deberse, en parte, a la disminución de la actividad de esta enzima.
La reducción de la secreción de PTH o alteración de la respuesta periférica a la hormona que conduce a concentraciones séricas bajas de vitamina D.
La hipomagnesemia también promueve la inflamación y existe una relación entre la inflamación y pérdida de hueso. En roedores deficientes en Mg, TNFα, IL-1s e IL-6 se incrementan tanto en suero como en Microambiente de la médula ósea. Estas citoquinas no solo amplifican el osteoclasto mientras inhiben la función de los osteoblastos sino que también perpetúan la inflamación.
La construcción de huesos sanos durante toda la vida es una estrategia para prevenir la osteoporosis. Para ello es interesante notar que la ingesta de Mg en la dieta pre-adolescente se relaciona positivamente con la densidad de masa ósea en adultez joven detectada por determinación cuantitativa por ultrasonido del calcáneo y que la suplementación de Mg durante 12 meses tiene un efecto positivo en la acumulación de masa ósea en la cadera de chicas caucásicas peripuberales.
Por lo tanto, la suplementación con Mg es importante en el grupo periadolescente, dada la ingesta de Mg en la dieta subóptima documentada en las encuestas de a limentos en los países occidentales. También es interesante que la ingesta de Mg es un predictor independiente de la densidad ósea en nadadores de élite jóvenes (Castiglioni, Cazzaniga, Albisetti, & Maier, 2013).
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