Magnesium: Relevanz und Limitationen der verschiedenen diagnostischen Analysen

Der menschliche Körper benötigt Magnesium für eine Vielzahl von Stoffwechselprozessen. Das Spurenelement ist an über 600 enzymatischen Reaktionen beteiligt, darunter unter anderem am Aufbau und an der Reparatur von Nukleinsäuren wie DNS, dem Erbgut allen Lebens. Magnesium beeinflusst die Regulation von Blutdruck, Herzrhythmus, den Aufbau unserer Knochen sowie die ordnungsgemäße Funktion von Muskeln und Nerven.

TESS RAHMFELD

Es befinden sich ca. 25 Gramm Magnesium im gesamten menschlichen Körper, zu 99 % intrazellulär in Knochen, Muskulatur und nicht-muskulärem Weichgewebe. Nur 1 % befindet sich in unserem Blut, es ist daher nicht überraschend, dass die einfache Untersuchung des Magnesiumspiegels aus Blutserum keine zufriedenstellenden Rückschlüsse auf den tatsächlichen Magnesiumhaushalt zulässt. Eine normale Konzentration von Magnesium im Blutserum schließt einen Magnesiummangel keinesfalls aus.

Trotzdem ist die Bestimmung von Magnesium im Blutserum der am häufigsten genutzte Parameter für die Magnesium-Diagnostik. Dieser Test ist vergleichsweise günstig, weitreichend verfügbar und eignet sich daher gut als erster Screening-Test für einen Hinweis auf eine Störung im Magnesiumhaushalt, insbesondere dem Magnesiumgehalt von Knochen und interstitieller Flüssigkeit. Die Bestimmung kann zudem sinnvoll sein bei z. B. gleichzeitig vorliegender Hypokalzämie oder Hypokaliämie. Sollte eine Hypomagnesiämie bestehen, kann dies ursächlich für einen Mangel der anderen beiden Kationen im Blut sein.

Eine Korrektur von allein Calcium oder Kalium ohne Beachtung des Magnesiumspiegels gestaltet sich meistens schwierig bis hin zur Therapieresistenz und stellt keine nachhaltige Lösung dar. Konstellationen von Magnesium- und Calciumspiegeln und deren Ausscheidungsverhalten liefern zudem Hinweise auf mögliche hereditäre Hypomagnesiämien wie bei dem Bartter- oder Gitelman-Syndrom. Es ist jedoch zu beachten, dass die gemessenen Magnesiumwerte auch vom Albumingehalt des Blutes abhängen. Etwa 20 bis 30 % des Magnesiums im Blut sind an Albumin gebunden. Bei einer Hypalbuminämie käme es zu erniedrigten Werten des Gesamtmagnesiums, auch wenn der biologisch aktive Anteil in Form von ionisiertem Magnesium normal ist. Dies darf nicht als gesichertes Magnesiumdefizit fehlinterpretiert werden.

Freies ionisiertes Magnesium (55 bis 70 % des Magnesiums im Blut) eignet sich insbesondere im akuten klinischen Setting wie z. B. auf Intensivstation, da dieses den physiologisch aktiven Bestandteil darstellt und eine stärkere klinische Korrelation gerade bei kritisch kranken Patienten aufweist. Allerdings ist diese Untersuchung bei mangelnder Standardisierung weniger weitreichend verfügbar.

Alternativ kann der Magnesiumgehalt in Erythrozyten zur Beurteilung herangezogen werden, da dieser den intrazellulären Speicherstatus besser widerspiegeln kann. Bei fallenden Magnesiumspiegeln im Blutplasma wird Magnesium aus den Erythrozyten freigesetzt, um die extrazelluläre Konzentration aufrechtzuerhalten. Bei normalen Werten des Gesamtmagnesiums im Serum kann dieser Test daher bereits einen latenten Mangel offenlegen. Die interindividuelle Variabilität der Werte erschwert jedoch den diagnostischen Nutzen.

Ein weiterer Test ist die Messung der renalen Magnesiumexkretion aus 24-h-Sammelurin mit Salzsäurezusatz. Hierbei wird insbesondere ein Einblick in die kürzlich erfolgte Magnesiumaufnahme sowie renale Exkretion gewährt. Die Nieren sind die wichtigsten Regulatoren der Magnesiumhomöostase. Es werden täglich ca. 2,4 g Magnesium aus dem Blutplasma über die Glomeruli filtriert, wobei 90 bis 95 % wieder im Verlauf des Nephrons absorbiert werden. Bei zu geringer Magnesiumaufnahme wird die Exkretion von Magnesium um ca. 40 bis 80 mg pro Tag reduziert. Bei zu hoher Magnesiumaufnahme kommt es wiederum zur Steigerung der Exkretion um ca. 80 bis 160 mg pro Tag.

Im Zusammenhang mit dem Magnesiumwert im Blutserum können Rückschlüsse auf die Genese eines Magnesiummangels getroffen werden. Bei gleichzeitig vorliegender Hypomagnesiämie und hoher Magnesiumausscheidung ist dies ein Indiz für einen renalen Verlust. Eine geringe Ausscheidung spricht wiederum für einen gastrointestinalen Verlust und/oder mangelnde Zufuhr. Nachteile sind jedoch der hohe Zeitaufwand sowie die Abhängigkeit von der Magnesiumaufnahme bzw. Kenntnis dieser.

Den höchsten Aufwand bringt die Durchführung eines Magnesiumtoleranztests: Nach intravenöser Gabe einer definierten Menge von Magnesium wird die Ausscheidung im Urin gemessen. Bei einem Mangel des Magnesiumspeichers wäre mit einer unterdurchschnittlichen Magnesiumausscheidung zu rechnen. Dieser Test kann noch sensitiver als Magnesium in Erythrozyten sein, aufgrund von Invasivität und Kosten ergeben sich jedoch Nachteile in der Praktikabilität und klinischen Anwendung.

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Literatur

1. Matek Sarić M, Sorić T, Juko Kasap Ž, Lisica Šikić N, Mavar M, Andruškienė J, Sarić A. Magnesium: Health Effects, Deficiency Burden, and Future Public Health Directions. Nutrients. 2025;17:3626. https://doi.org/10.3390/nu17223626
2. Salinas M, López-Garrigós M, Flores E, Leiva-Salinas C. Improving diagnosis and treatment of hypomagnesemia. Clin Chem Lab Med. 2024;62(2):234–248. https://doi.org/10.1515/cclm-2023-0537

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