Роль магнію в головному мозку та корисність його для психіки

Функції магнію

З мінералів, необхідних для підтримання здоров'я людини на належному рівні, не варто забувати про магній. Наш організм використовує магній у низку різних способів. Цей мінерал бере участь у роботі м'язів та передаванні нервових імпульсів, а також діє як каталізатор у понад 300 ферментних реакціях.

Він відіграє центральну роль у виробленні та використанні енергії на клітинному рівні. Крім того, магній також є важливим у синтезі білків, дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК) та рибонуклеїнової кислоти (РНК).

Наукові дослідження магнію показали, що він спроможний допомогти знизити артеріальний тиск, нормалізувати рівень цукру в крові та полегшити аритмію. Низький рівень цього мінералу корелює із серцевими захворюваннями, діабетом, хворобою Альцгеймера, мігренями, синдромом дефіциту уваги з гіперактивністю (СДУГ) та депресією. Загалом, брак магнію корелює зі зниженим рівнем антиоксидантів та підвищеним рівнем хронічного запалення — обидва ці чинники здатні сприяти розвитку хронічних захворювань.

Вплив магнію на стан психічного здоров'я людини

З огляду на ті численні функції, які магній виконує в організмі, не дивно, що він є також важливим і для психічного здоров'я. Наявні дані свідчать про те, що рівень магнію в клітинах головного мозку безпосередньо корелює з виробленням енергії. У ситуаціях, коли клітини головного мозку не виробляють достатньо енергії, часто спостерігається низький рівень магнію. Це може безпосередньо впливати на напади мігрені: низький рівень цього мінералу було виявлено в пацієнтів під час таких нападів. Як і з вітаміном B2 (рибофлавіном), коферментом Q10 та мелатоніном, дослідження також продемонстрували зменшення частоти нападів мігрені в разі вживання дієтичних добавок із магнієм.

Нейромедіатори

Крім вироблення енергії в клітинах головного мозку, роль магнію також є критично важливою в роботі численних нейрохімічних систем, як-от циклів серотоніну, гамма-аміномасляної кислоти (ГАМК) та глутамату.

Серотонін

Серотонін зазвичай вважається нейромедіатором «гарного самопочуття». Звичайні антидепресанти здебільшого впливають на роботу серотоніну, блокуючи зворотне захоплення цього нейромедіатору для підвищення його рівня.

Однак на функцію серотоніну також можна вплинути й інакше. Магній продемонстрував здатність стимулювати активність серотоніну. З іншого боку, відомо, що рівень серотоніну може знижуватися в разі браку магнію.

ГАМК

ГАМК є основним нейромедіатором, який сповільнює активність головного мозку. Особам, які страждають від стресу чи тривожності, може допомогти посилення активності ГАМК. Цікаво, що магній здатний безпосередньо активувати окрему підгрупу рецепторів ГАМК. Це спроможне допомогти забезпечити анксіолітичний ефект, сповільнюючи надмірно активну роботу мозку.

Глутамат

Хоч нейромедіатор збудження під назвою глутамат і є менш відомим, ніж серотонін та ГАМК, щодо нього є гіпотези, що він може відігравати роль у численних психічних розладах, таких як депресія, тривожність, біполярний розлад, шизофренія та обсесивно-компульсивний розлад. Глутамат здатний стимулювати передавання нервових імпульсів, підвищуючи рівень кальцію в клітинах головного мозку. Це переводить клітини мозку до стану «підвищеної бойової готовності», і вони починають діяти швидше. Коли глутамату забагато, надмірна кількість кальцію може перевантажити клітину і спричинити так звану «ексайтотоксичність» та смерть цієї клітини.

І знову ж магній потенційно може відігравати ще одну важливу роль у психічному здоров'ї людини та роботі мозку. Магній спроможний гальмувати активність глутамату. Наявність значної кількості магнію продемонструвала здатність запобігати ексайтотоксичності від надмірного рівня глутамату.

Інші нейропротекторні властивості

Наукові дослідження починають розкривати інші способи, у які магній може допомогти захистити мозок людини. Крім зниження ексайтотоксичності, магній спроможний демонструвати прямі протизапальні властивості та поліпшувати антиоксидантний статус.

Така нейропротекторна дія цього мінералу показала здатність бути безпечним та економічно ефективним способом запобігання пошкодженню головного мозку в недоношених дітей, які належать до групи ризику. Всесвітня організація охорони здоров'я рекомендує внутрішньовенне введення магнію для полегшення чи запобігання пошкодження мозку та інвалідності в передчасно народжених дітей.

Магній при певних психічних розладах

Хоча розуміти, як магній діє на мозок, надзвичайно важливо — все ж варто розібратися, чи є ця дія досить значною, щоб допомогти саме від певного психічного розладу. На щастя, наукові дослідження потроху демонструють потенційну клінічну корисність цього мінералу для осіб, які страждають на низку психічних розладів, як-от на депресію, тривожність, СДУГ чи хворобу Альцгеймера.

Депресія

Згідно з деякими з останніх досліджень, депресія корелює з низьким загальним рівнем магнію, хоча цей зв'язок і важко підтвердити. Виявлення дефіциту магнію пов'язане з певними труднощами, бо стандартний аналіз на вміст магнію в сироватці крові не є точним для всіх випадків його дефіциту. Магній здебільшого зберігається всередині клітин, тож вимірювання його рівня в крові не завжди корелює з загальною його кількістю в організмі особи. Хоча згідно з оглядом досліджень дефіциту магнію та депресії між ними й може потенційно існувати зв'язок, через варіативність результатів є необхідність у проведенні подальших досліджень.

Що ж до клінічних ефектів, невелике дослідження, проведене на літніх діабетиках із дефіцитом магнію та депресією продемонструвало потенційну можливість наявності корисних властивостей. У межах цього дослідження пацієнтам давали дієтичну добавку з магнієм — або антидепресанти. Згідно з результатами цього випробування, дієтична добавка з магнієм виявилася такою ж дієвою, як і лікарський засіб, та зменшувала симптоми більш ніж на третину. У іншому невеликому випробуванні, у якому брали участь пацієнти з фіброміалгією, вживання магнію у формі дієтичної добавки також продемонструвало здатність знижувати рівень симптомів депресії трохи більше ніж на третину.

Ще одне невелике випробування з участю пацієнтів, які страждали на резистентну до лікування депресію, показало корисність внутрішньовенного введення магнію. Симптоми депресії полегшувалися з підвищенням рівню магнію в сироватці крові. У межах іншого пілотного випробування пацієнтам, які вже вживали антидепресанти, давали пробіотики з магнієм. У двох третин пацієнтів через вісім тижнів спостерігалося значне полегшення симптомів депресії. Одне дослідження, хоча його результати й не є остаточними, продемонструвало здатність магнію в поєднанні з вітаміном B6 ефективніше впливати на настрій «людей із сильним стресом», ніж сам лише магній.

Останні випробування продовжують свідчити про можливість полегшення симптомів депресії через вживання дієтичних добавок із магнієм. В одному з більших випробувань, у якому брали участь понад сто пацієнтів, було зроблено висновок, що «Магній є ефективним при легкій та помірній депресії в дорослих. Він діє швидко та добре переноситься без необхідності ретельного моніторингу токсичності».

Тривожність

Стрес став звичайним складником сучасного життя. Через це багато людей мають проблеми зі стресом та тривожністю. За оцінюванням експертів, понад 15% людей світу за своє життя хоча б один раз стикаються з тривожним розладом.

Як і з депресією, наявні дані свідчать про те, що магній може сприяти полегшенню симптомів тривожності. На жаль, поточні дані щодо тривожності значно менш надійні, ніж щодо депресії. Нещодавно в одному з останніх оглядів було виявлено, що в межах чотирьох із восьми опублікованих досліджень, у яких брали участь пацієнти з тривожністю, одного з двох досліджень на пацієнтах із підвищеним артеріальним тиском, а також чотирьох із семи досліджень тривожності в поєднанні з передменструальним синдромом було продемонстровано позитивну реакцію на лікування магнієм. Принаймні, дані свідчать про те, що вживання дієтичних добавок із магнієм може допомогти деякій підгрупі осіб, які страждають на тривожність.

Синдром дефіциту уваги з гіперактивністю

Синдром дефіциту уваги з гіперактивністю, СДУГ, також демонструє кореляцію з магнієм. Нещодавнім оглядом опублікованих досліджень було виявлено потенційний зв'язок між низьким рівнем магнію та симптомами СДУГ.

У межах одного з перших досліджень зв'язку магнію та СДУГ у дітей пацієнтам давали дієтичні добавки з магнієм протягом шестимісячного випробування. Згідно з результатами цього дослідження, лікування магнієм продемонструвало спроможність значно знизити гіперактивність. В іншому дослідженні магній було поєднано з вітаміном B6; у такого поєднання було виявлено здатність полегшувати симптоми СДУГ.

Зовсім недавно дослідження треонату магнію — форми магнію, відомої своєю здатністю ефективніше досягати мозку — виявило його корисні для дорослих осіб зі СДУГ властивості. У межах цього невеликого дослідження майже в половини дорослих спостерігалася значна позитивна реакція на лікування треонатом магнію.

Цікаво, що в останньому випробуванні вживання магнію при СДУГ його було поєднано з вітаміном D. Протягом восьми тижнів у дітей зі СДУГ спостерігалися значні полегшення як емоційних проблем, так і проблем поведінки, взаємодії з однолітками, соціалізації та загальних проблем.

Хвороба Альцгеймера та когнітивне старіння

Хвороба Альцгеймера — страшне захворювання. З розвитком хвороби Альцгеймера вона потроху позбавляє людину пам'яті та здатності функціонувати. На жаль, сучасні лікарські засоби не сповільнюють перебіг цього захворювання. Через це деякі дослідження приділяють увагу ранньому лікуванню та профілактиці.

Хоча ці дослідження ще перебувають на початковій стадії, уже є припущення, що магній може сприяти запобіганню деменції. Згідно з результатами перших досліджень, магній здатен допомогти очистити головний мозок від токсинів та полегшити його запалення — обидва ці чинники корелюють з розвитком деменції.

Більше того, дослідження на тваринах продемонстрували здатність магнію сприяти зменшенню основних характерних патологічних ознак хвороби Альцгеймера. В осіб із цим захворюванням з часом у головному мозку накопичуються бляшки та клубки, які вбивають клітини мозку та порушують його нормальну роботу. Магній у достатній кількості показав спроможність сприяти перешкоджанню утворенню як бляшок, так і клубків.

Незважаючи на обмежений обсяг наявних досліджень на людях, у межах відкритого випробування, у якому взяли участь 15 пацієнтів із легкою та помірною деменцією, було продемонстровано позитивний вплив магнію. У цьому випробуванні пацієнтам протягом чотирьох місяців давали треонат магнію. За період лікування метаболізм мозку та загальні когнітивні функції значно поліпшилися.

Щоб краще зрозуміти корисність магнію для запобігання деменції та зниженню когнітивних функцій, потрібно більше випробувань на людях, але за результатами перших досліджень у нього може бути значний потенціал. Через безпечність дієтичних добавок із магнієм та високий рівень дефіциту магнію серед населення магній може стати корисним інструментом, спроможним сприяти «довголіттю мозку».

Дефіцит магнію

Брак магнію може стати причиною поганого антиоксидантного статусу та хронічного запалення на низькому рівні. Згідно з результатами наукових досліджень, підтримування належного рівня магнію здатне довгостроково вплинути на стан здоров'я людини. Деякі дослідники навіть висунули гіпотезу, що низький рівень магнію може сприяти старінню, а достатня його кількість — демонструвати «геріатричні властивості».

З огляду на те, що серед деяких груп населення менше половини людей задовольняють свої мінімальні потреби в магнії їжею, вживання дієтичних добавок із магнієм може виявитися корисним. Загалом, вживаючи дієтичні добавки з магнієм, варто обирати форми, які краще засвоюються, як-от цитрат магнію, гліцинат магнію та хлорид магнію.

Щодо здоров'я головного мозку, деякі початкові дослідження продемонстрували, що треонат магнію спроможний ще ефективніше проникати до мозку. Через це треонат магнію може мати особливі переваги над іншими формами — але для того, щоб встановити це точно, необхідні подальші дослідження.

Висновки

Магній — це важливий мінерал, який численними способами впливає на організм людини. Завдяки кільком механізмам, він також є надзвичайно важливим для підтримування та збереження здоров'я головного мозку. Наявні дані починають свідчити про те, що дієтичні добавки з цим мінералом можуть дещо допомогти при деяких психічних розладах та сприяти запобіганню деменції. Можна сподіватися, що з подальшими дослідженнями в нас буде можливість краще зрозуміти корисність магнію для психічного здоров'я.

Джерела:

1. Bagis S, Karabiber M, As I, Tamer L, Erdogan C, Atalay A. Is magnesium citrate treatment effective on pain, clinical parameters and functional status in patients with fibromyalgia?. Rheumatol Int. 2013;33(1):167-172. doi:10.1007/s00296-011-2334-8
2. Bambling M, Edwards SC, Hall S, Vitetta L. A combination of probiotics and magnesium orotate attenuate depression in a small SSRI resistant cohort: an intestinal anti-inflammatory response is suggested. Inflammopharmacology. 2017;25(2):271-274. doi:10.1007/s10787-017-0311-x
3. Barbagallo M, Dominguez LJ. Magnesium role in health and longevity, Healthy ageing and longevity, vol. 8. Cham: Springer; 2018. https://doi.org/10.1007/978-3-030-03742-0_9.
4. Barbagallo M, Veronese N, Dominguez LJ. Magnesium in Aging, Health and Diseases. Nutrients. 2021;13(2):463. Published 2021 Jan 30. doi:10.3390/nu13020463
5. Barragán-Rodríguez L, Rodríguez-Morán M, Guerrero-Romero F. Efficacy and safety of oral magnesium supplementation in the treatment of depression in the elderly with type 2 diabetes: a randomized, equivalent trial. Magnes Res. 2008;21(4):218-223.
6. Botturi A, Ciappolino V, Delvecchio G, Boscutti A, Viscardi B, Brambilla P. The Role and the Effect of Magnesium in Mental Disorders: A Systematic Review. Nutrients. 2020;12(6):1661. Published 2020 Jun 3. doi:10.3390/nu12061661
7. Boyle NB, Lawton C, Dye L. The Effects of Magnesium Supplementation on Subjective Anxiety and Stress-A Systematic Review. Nutrients. 2017;9(5):429. Published 2017 Apr 26. doi:10.3390/nu9050429
8. Bremner JD, Moazzami K, Wittbrodt MT, et al. Diet, Stress and Mental Health. Nutrients. 2020;12(8):2428. Published 2020 Aug 13. doi:10.3390/nu12082428
9. Cheungpasitporn W, Thongprayoon C, Mao MA, et al. Hypomagnesaemia linked to depression: a systematic review and meta-analysis. Intern Med J. 2015;45(4):436-440. doi:10.1111/imj.12682
10. Chollat C, Sentilhes L, Marret S. Fetal Neuroprotection by Magnesium Sulfate: From Translational Research to Clinical Application. Front Neurol. 2018;9:247. Published 2018 Apr 16. doi:10.3389/fneur.2018.00247
11. DiNicolantonio JJ, O'Keefe JH, Wilson W. Subclinical magnesium deficiency: a principal driver of cardiovascular disease and a public health crisis [published correction appears in Open Heart. 2018 Apr 5;5(1):e000668corr1]. Open Heart. 2018;5(1):e000668. Published 2018 Jan 13. doi:10.1136/openhrt-2017-000668
12. Ebrahimi-Monfared M, Sharafkhah M, Abdolrazaghnejad A, Mohammadbeigi A, Faraji F. Use of melatonin versus valproic acid in prophylaxis of migraine patients: A double-blind randomized clinical trial. Restor Neurol Neurosci. 2017;35(4):385-393. doi:10.3233/RNN-160704
13. Eby GA 3rd, Eby KL. Magnesium for treatment-resistant depression: a review and hypothesis. Med Hypotheses. 2010;74(4):649-660. doi:10.1016/j.mehy.2009.10.051
14. Effatpanah M, Rezaei M, Effatpanah H, et al. Magnesium status and attention deficit hyperactivity disorder (ADHD): A meta-analysis. Psychiatry Res. 2019;274:228-234. doi:10.1016/j.psychres.2019.02.043
15. Eksp Klin Farmakol. 2006;69(1):74-77.
16. Gigante AD, Bond DJ, Lafer B, Lam RW, Young LT, Yatham LN. Brain glutamate levels measured by magnetic resonance spectroscopy in patients with bipolar disorder: a meta-analysis. Bipolar Disord. 2012;14(5):478-487. doi:10.1111/j.1399-5618.2012.01033.x
17. Gröber U, Schmidt J, Kisters K. Magnesium in Prevention and Therapy. Nutrients. 2015;7(9):8199-8226. Published 2015 Sep 23. doi:10.3390/nu7095388
18. Hemamy M, Pahlavani N, Amanollahi A, et al. The effect of vitamin D and magnesium supplementation on the mental health status of attention-deficit hyperactive children: a randomized controlled trial [published correction appears in BMC Pediatr. 2021 May 12;21(1):230]. BMC Pediatr. 2021;21(1):178. Published 2021 Apr 17. doi:10.1186/s12887-021-02631-1
19. Lim SY, Kim EJ, Kim A, Lee HJ, Choi HJ, Yang SJ. Nutritional Factors Affecting Mental Health. Clin Nutr Res. 2016;5(3):143-152. doi:10.7762/cnr.2016.5.3.143
20. Liu M, Dudley SC Jr. Magnesium, Oxidative Stress, Inflammation, and Cardiovascular Disease. Antioxidants (Basel). 2020;9(10):907. Published 2020 Sep 23. doi:10.3390/antiox9100907
21. Mehdi SM, Atlas SE, Qadir S, et al. Double-blind, randomized crossover study of intravenous infusion of magnesium sulfate versus 5% dextrose on depressive symptoms in adults with treatment-resistant depression. Psychiatry Clin Neurosci. 2017;71(3):204-211. doi:10.1111/pcn.12480
22. Moghaddam B, Javitt D. From revolution to evolution: the glutamate hypothesis of schizophrenia and its implication for treatment. Neuropsychopharmacology. 2012;37(1):4-15. doi:10.1038/npp.2011.181
23. National Institutes of Health. Magnesium. Updated June 2, 2022. Accessed June 27, 2022. https://ods.od.nih.gov/factsheets/Magnesium-HealthProfessional/
24. Nielsen FH. Effects of magnesium depletion on inflammation in chronic disease. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2014;17(6):525-530. doi:10.1097/MCO.0000000000000093
25. Nogovitsina OR, Levitina EV. [Effect of MAGNE-B6 on the clinical and biochemical manifestations of the syndrome of attention deficit and hyperactivity in children]
26. Pouteau E, Kabir-Ahmadi M, Noah L, et al. Superiority of magnesium and vitamin B6 over magnesium alone on severe stress in healthy adults with low magnesemia: A randomized, single-blind clinical trial. PLoS One. 2018;13(12):e0208454. Published 2018 Dec 18. doi:10.1371/journal.pone.0208454
27. Rajizadeh A, Mozaffari-Khosravi H, Yassini-Ardakani M, Dehghani A. Effect of magnesium supplementation on depression status in depressed patients with magnesium deficiency: A randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Nutrition. 2017;35:56-60. doi:10.1016/j.nut.2016.10.014
28. Razzaque MS. Magnesium: Are We Consuming Enough? Nutrients. 2018 Dec 2;10(12):1863. doi: 10.3390/nu10121863. PMID: 30513803; PMCID: PMC6316205.
29. Riaza Bermudo-Soriano C, Perez-Rodriguez MM, Vaquero-Lorenzo C, Baca-Garcia E. New perspectives in glutamate and anxiety. Pharmacol Biochem Behav. 2012;100(4):752-774. doi:10.1016/j.pbb.2011.04.010
30. Sanacora G, Treccani G, Popoli M. Towards a glutamate hypothesis of depression: an emerging frontier of neuropsychopharmacology for mood disorders. Neuropharmacology. 2012;62(1):63-77. doi:10.1016/j.neuropharm.2011.07.036
31. Sharma P, Chung C, Vizcaychipi M. Magnesium: The Neglected Electrolyte? A Clinical Review. Pharmacol & Pharm. 2014;5(7):762-72.
32. Starcevic V. Review: worldwide lifetime prevalence of anxiety disorders is 16.6%, with considerable heterogeneity between studies. Evid Based Ment Health. 2006;9(4):115. doi:10.1136/ebmh.9.4.115
33. Starobrat-Hermelin B, Kozielec T. The effects of magnesium physiological supplementation on hyperactivity in children with attention deficit hyperactivity disorder (ADHD). Positive response to magnesium oral loading test. Magnes Res. 1997;10(2):149-156.
34. Sun-Edelstein C, Mauskop A. Foods and supplements in the management of migraine headaches. Clin J Pain. 2009;25(5):446-452. doi:10.1097/AJP.0b013e31819a6f65
35. Surman C, Vaudreuil C, Boland H, Rhodewalt L, DiSalvo M, Biederman J. L-Threonic Acid Magnesium Salt Supplementation in ADHD: An Open-Label Pilot Study. J Diet Suppl. 2021;18(2):119-131. doi:10.1080/19390211.2020.1731044
36. Tarleton EK, Littenberg B, MacLean CD, Kennedy AG, Daley C. Role of magnesium supplementation in the treatment of depression: A randomized clinical trial. PLoS One. 2017;12(6):e0180067. Published 2017 Jun 27. doi:10.1371/journal.pone.0180067
37. Toffa DH, Magnerou MA, Kassab A, Hassane Djibo F, Sow AD. Can magnesium reduce central neurodegeneration in Alzheimer's disease? Basic evidences and research needs. Neurochem Int. 2019;126:195-202. doi:10.1016/j.neuint.2019.03.014
38. Traynelis SF, Wollmuth LP, McBain CJ, et al. Glutamate receptor ion channels: structure, regulation, and function [published correction appears in Pharmacol Rev. 2014 Oct;66(4):1141]. Pharmacol Rev. 2010;62(3):405-496. doi:10.1124/pr.109.002451
39. Vink R, Nechifor M. Magnesium in the Central Nervous System. University of Adelaide; 2011.
40. Vink R. Magnesium in the CNS: recent advances and developments. Magnes Res. 2016;29(3):95-101. doi:10.1684/mrh.2016.0408
41. Wu K, Hanna GL, Rosenberg DR, Arnold PD. The role of glutamate signaling in the pathogenesis and treatment of obsessive-compulsive disorder. Pharmacol Biochem Behav. 2012;100(4):726-735. doi:10.1016/j.pbb.2011.10.007
42. You HJ, Cho SE, Kang SG, Cho SJ, Na KS. Decreased serum magnesium levels in depression: a systematic review and meta-analysis. Nord J Psychiatry. 2018;72(7):534-541. doi:10.1080/08039488.2018.1538388