Bei der Beziehung zwischen der Knochengesundheit und Mikronährstoffen konzentrierte man sich bisher vor allem auf die Funktionen von Vitamin D und Kalzium. Doch auch Magnesium könnte als Schlüsselelement zur Prävention von Knochenbrüchen beitragen, wie eine neue Studie zeigt.
Fragilitätsfrakturen sind weit verbreitet, sie entstehen durch akut einwirkende Kräfte, z. B. Stürze, bei einer gestörten Knochensubstanz und kommen häufig bei Osteoporose vor. Sie sind ein großes Problem für die Gesundheit und Lebensqualität der Betroffenen und führen oftmals auch zu langfristigen Belastungen. Die Vorkommen solcher Knochenbrüche nehmen mit dem Alter zu, dieser Trend wird durch eine immer ältere Bevölkerung weiter anhalten. Die Prävention ist daher sehr wichtig, ein Ansatzpunkt dafür bieten die mineralischen Bestandteile im Körper als Schlüsselfaktoren für die Knochengesundheit, da sie potenziell modifizierbar sind. Bisher konzentrierte man sich vor allem auf die Versorgung mit Kalzium und Vitamin D, obwohl auch viele andere Mineralien und Nahrungsbestandteile einen Beitrag zur Knochengesundheit leisten.
Aus einigen experimentellen Studien geht hervor, dass ein Magnesium-Defizit mit Veränderungen der Osteoklasten (Abbau von Knochengewebe) und Osteoblasten (Knochenauf- und umbau) einhergeht. Untersuchungen ergaben z. B., dass die Anzahl und Aktivität der Osteoklasten bei einem Magnesium-Mangel signifikant erhöht und die der Osteoblasten verringert waren. Das deutet darauf hin, dass dieser Effekt durch eine Ergänzung von Magnesium umkehrbar sein könnte. Magnesium ist ein wichtiges Element für zahlreiche zelluläre Prozesse, darunter über 600 enzymatische Reaktionen, die Proteinsynthese, Reaktionen zur Energiegewinnung und Glykolyse (Teil des Glukosestoffwechsels). Magnesium ist auch ein Hauptbestandteil der Knochen, etwa 67 % des Magnesiums im Körper befinden sich im Knochengewebe.
Das unterstützt Magnesium als Schlüsselelement für die Knochengesundheit, doch bis heute ist sein Einfluss auf das Auftreten von Knochenbrüchen ungewiss. Studien dazu richteten sich bisher hauptsächlich auf die Zufuhr mit der Nahrung, wobei Magnesium mit einer erhöhten Knochenmineraldichte und der Tendenz zu verringerten Knochenbrüchen in Verbindung gebracht wurde. Für die verbesserte Knochendichte gibt es solidere Nachweise als für das Auftreten von Frakturen. Eine Gruppe von Forschern aus Italien und Peru untersuchte daher in einer systematischen Übersicht und Meta-Analyse die Wirkungen von (Serum-)Magnesium auf das Risiko von Knochenbrüchen, sie bezogen dabei auch Beobachtungsstudien ein. Vier qualitativ gute Studien aus Europa und Japan mit knapp 120.000 Teilnehmern (Durchschnitt 62 Jahre, 33 % Frauen), die mehrere Jahre durchgeführt wurden, konnten in die Meta-Analyse aufgenommen werden.
Es zeigte sich ein starker Zusammenhang zwischen einer niedrigeren Magnesium-Konzentration (Serum) und einem signifikant höheren Risiko für Knochenbrüche (RR 1,58). Dies bestätigt die Schlüsselrolle, die Magnesium für die Knochengesundheit hat. Daraus leitet sich die Möglichkeit ab, die Prävention von Knochenbrüchen durch die erhöhte Aufnahme bzw. Ergänzung von Magnesium zu unterstützen. In einer Studie wurde die Beziehung zwischen der Magnesium-Konzentration und dem Knochenbruch-Risiko bei 2.245 Männern (Alter 42 bis 61 Jahren) in einer (prospektiven) Bevölkerungsstudie zur ischämischen Herzkrankheit in Finnland untersucht.
Nach einer langen Nachbeobachtung (im Durchschnitt 26 Jahre) war geringes Magnesium mit dem Auftreten von Frakturen verbunden (HR 2,10). Auch nach der Anpassung an relevante Parameter, wie Nierenfunktion, sozioökonomischer Status, Gesamtenergie und verschiedene Spurenelemente, blieb die Risiko-Wahrscheinlichkeit statistisch signifikant (HR 1,80). Diese Ergebnisse bestätigen für Männer die Möglichkeit, bei einem niedrigen Magnesium-Status einzugreifen, um Frakturen zu verringern. Einige Mechanismen können dazu beitragen, den Zusammenhang zwischen Serum-Magnesium und Frakturen zu erklären. Dazu gehören die für Magnesium nachgewiesene Modulation der knochenabbauenden und -aufbauenden Aktivitäten sowie signifikante Wirkungen von Magnesium auf die Knochendichte. Auch die Beziehung zwischen Vitamin D und Magnesium könnte zur Erklärung beitragen. Vitamin D ist als wichtiger Regulator des Kalzium- und Phosphat-Stoffwechsels allgemein bekannt, wobei mehrere Stufen Magnesium als Co-Faktor benötigen. Die Wirkung von Vitamin D kann bei einem Magnesium-Defizit reduziert werden.
Umgekehrt spielt Vitamin D nicht nur im Stoffwechsel von Kalzium, sondern auch in dem von Magnesium eine Schlüsselrolle. Vitamin D stimuliert die Absorption von Magnesium im Darm und verhindert seine Ausscheidung in den Nieren. Es scheint, dass sich die weit verbreiteten Defizite an Magnesium und Vitamin D gegenseitig verstärken. Ihr gleichzeitiges Vorhandensein kann u. a. das Risiko für Fragilitäts-Frakturen erhöhen. Darüber hinaus spielt Magnesium eine entscheidende Rolle bei der Synthese und dem Stoffwechsel von Parathormon (PTH), das vor allem für die erhöhte Kalzium-Konzentration im Blutplasma nötig ist. Magnesium-Defizite behindern die Sekretion und/oder Synthese von PTH. Patienten mit einem Magnesium-Mangel können trotz hoher PTH-Werte zu niedrige Kalziumwerte aufweisen. Magnesium hat außerdem antioxidative und entzündungshemmende Eigenschaften, die auch bei der Knochenbrüchigkeit eine Rolle spielen. Einige Studien zeigten, dass niedrige Magnesium-Konzentrationen und eine an Magnesium arme Ernährung eindeutig mit geringgradigen, systemischen Entzündungen verbunden sind.
Die Forscher ziehen das Fazit: Diese systematische Übersicht mit einer Meta-Analyse deutet auf einen starken Zusammenhang zwischen der Magnesium-Konzentration im Serum und dem Risiko von Knochenbrüchen hin. Die Ergebnisse sollten in weiteren Studien untersucht werden, um die Bedeutung von Serum-Magnesium für die Prävention von Frakturen weiterhin zu prüfen und zu bewerten. Magnesium könnte die präventiven Möglichkeiten bei Fragilitätsfrakturen erweitern, die vor allem bei den älteren Menschen weiter zunehmen werden und durch damit verbundene Behinderungen erheblich die Gesundheit belasten.
Quelle
Ligia J. Dominguez et al., Association between Serum Magnesium and Fractures: A Systematic Review and Meta-Analysis of Observational Studies. In: Nutrients, online 7.3.2023, doi: 10.3390/nu15061304.