Soutenance mémoire
Rappel physiologique
Métabolisme du magnésium
Répartition
Le magnésium (Mg2+) est par son abondance le second cation intracellulaire et le quatrième cation du corps humain. Il joue un rôle essentiel au sein de nombreuses réactions biologiques. Sa concentration sanguine (0,75 à 1,4 mmol/l) est équilibrée, en réponse à une absorption variable, grâce à des modifications de son excrétion urinaire. Dans le sérum, le magnésium existe principalement sous forme libre ionisée (55%). Environ 34% est lié aux protéines, les 11% restants forment des complexes avec différents agents, tels que les phosphates et les citrates. Concernant le magnésium intracellulaire, moins de 10% est présent sous forme ionisée libre, considérée comme biologiquement active [104].
absorption, sécrétion, réabsorption
Le site prédominant de l’absorption du magnésium est l’intestin grêle (120 mg); 20 mg supplémentaires sont absorbés par le côlon [2] et environ 40 mg sont sécrétés avec les sécrétions digestives. Il existe un transport actif secondaire et un transport trans-cellulaire (fig. 1). Le transfert actif de magnésium nécessite l’activité de la pompe Na+ /K+ ATPase et un transporteur spécifique des cations divalents de type TRPM (transient receptor potential melastatin). Il s’agit notamment de la protéine TRPM6 et accessoirement de la protéine TRPM7 ou encore d’une association des deux.
Actions cellulaires du magnésium
Le magnésium est un cation ubiquitaire dans le corps humain. Il est impliqué comme cofacteur dans plus de 300 réactions enzymatiques différentes (métabolisme énergétique, synthèse des protéines et des acides nucléiques, par exemple) [100, 84]. Il influence le métabolisme des cellules musculaires, myocardiques et nerveuses ainsi que les transferts ioniques transmembranaires et intracellulaires. Ainsi, le magnésium intracellulaire est impliqué dans différentes activités métaboliques et machineries cellulaires de même que la survie cellulaire. Le magnésium extracellulaire est, quant à lui impliqué dans la modulation de l’activité de canaux ioniques et de récepteurs à savoir : les récepteurs NMDA et GABA, les canaux calciques et autres canaux voltages-dépendants dont il module la perméabilité. Il convient d’aborder ce point à tous les niveaux d’action du magnésium sur les différentes cellules excitables. Le magnésium intervient dans le contrôle de la respiration mitochondriale [84, 82] ; il est indispensable aux réactions dépendantes de l’adénosine triphosphate (ATP) ; la forme intracellulaire active de l’ATP correspond en fait à un complexe Mg2+-ATP. Le magnésium intervient aussi dans l’activité de nombreuses ATPases, en particulier la Na+ -K+ -ATPase de la membrane plasmique et les Ca2+-ATPases membranaires. C’est ainsi qu’un déficit cellulaire en magnésium aboutit à une inhibition de ces activités ATPasiques, entraînant une augmentation des concentrations cytosoliques de Na+ et de Ca2+, et une diminution de la concentration intracellulaire de K+ . De même, l’activité adénylcyclase de la cellule, catalysant la synthèse d’adénosine monophosphate cyclique (AMPc) à partir de l’ATP, est dépendante du magnésium. L’AMPc en activant une protéine kinase joue un rôle majeur dans la modulation des phénomènes de contraction-relaxation du cardiomyocyte et de la cellule musculaire lisse vasculaire.
Les effets électrophysiologiques résultant de l’action du magnésium sont de plusieurs ordres
– Electrophysiologie cardiaque
L’effet global le plus significatif semble s’exercer sur la modulation de l’activité du nœud auriculo-ventriculaire. On observe une augmentation de l’intervalle PR de 7 à 12 % sans modification notable de la fréquence du nœud sinusal, de la durée du complexe QRS, ni de l’espace QT. L’intervalle AH est augmenté de 8 à 18% tandis que la durée de la période réfractaire du nœud auriculo-ventriculaire s’allonge de 6 à 20%. Parallèlement, les temps de récupération du nœud sinusal et de conduction sino-auriculaire peuvent être augmentés jusqu’à 10 et 25%, respectivement. En revanche, le magnésium ne modifie pas l’intervalle HV ni les périodes réfractaires auriculaires et ventriculaires.
– Transmission neuromusculaire et contractilité musculaire
Des concentrations élevées de magnésium bloquent la transmission neuromusculaire par au moins deux mécanismes : un blocage des canaux calciques de la membrane neuronale dont l’ouverture, secondaire à la dépolarisation, stimule la libération d’acétylcholine, et une diminution de la sensibilité à l’acétylcholine des récepteurs musculaires post-synaptiques. Magnésium et calcium ont des effets opposés au niveau musculaire : une hypomagnésémie entraîne une hyperexcitabilité neuromusculaire, alors qu’une hypermagnésémie est responsable d’une paralysie progressive. En anesthésie, le magnésium potentialise l’action des curares non dépolarisants [23].
– Sur le système nerveux central
Les effets du magnésium sur le système nerveux central (SNC) ont fait l’objet de nombreuses controverses. Le magnésium est habituellement considéré comme un dépresseur du SNC et un coma peut être observé au cours d’une hypermagnésémie sévère. L’effet inhibiteur calcique du magnésium est retrouvé au niveau du SNC où il entraîne une vasodilatation artériolaire. Il a un effet inhibiteur sur les récepteurs de type NMDA et potentialise l’effet d’autres antagonistes comme la kétamine [44, 59]. L’effet anticonvulsivant propre du magnésium est par contre discuté et son efficacité certaine dans le traitement de l’éclampsie serait plutôt liée à ses effets sur la vascularisation cérébrale [87]. Néanmoins un effet direct neuronal a été fortement suggéré par les résultats d’autres travaux récents [111, 27, 25].
Métabolisme phosphocalcique
Homéostasie du calcium
Répartition
Le calcium est réparti de façon très inégale dans l’organisme. Environ 99 % est fixé dans l’os et seulement 0,1 % est dans le secteur extracellulaire. La calcémie totale, mesurée en routine, se situe entre 2,25 et 2,6 mmol/l. Environ 40 % du calcium circulant est lié à l’albumine, 10 % est complexé à des anions et les 50 % restant existent sous forme ionisée (1,1 à 1,3 mmol/l). Seule la forme ionisée est active physiologiquement. L’analyse de la calcémie totale doit donc tenir compte du taux d’albumine. En effet, l’hypoalbuminémie (dénutrition, syndrome néphrotique, insuffisance hépatocellulaire, entéropathie exsudative) entraîne une fausse hypocalcémie sans variation du taux de calcium ionisé. À titre d’exemple, une diminution de 10 g/l de l’albuminémie entraîne une baisse de 0,2 mmol/l de la calcémie totale. Inversement, une hyperalbuminémie (déshydratation extracellulaire) entraîne une fausse hypercalcémie.
Absorption
L’absorption du calcium s’effectue par deux mécanismes. D’une part, une diffusion passive permet le passage du calcium à travers la paroi intestinale iléale en fonction de la différence de concentration. Cette diffusion n’est pas saturable et dépend principalement des apports alimentaires. La présence de certains sucres associés (oligosides) favorise ce passage passif. D’autre part, un mécanisme de pompe « active » se situe au niveau du duodénum et du jéjunum. Ce mécanisme n’est possible que si l’ion calcique est couplé à une protéine (la Calbindine). Le 1-25 Dihydrocholecalciférol (aussi appelé Calcitriol) induit la synthèse de cette protéine, et donc favorise l’absorption active de calcium.
Une fois absorbé, le calcium se fixe principalement au niveau du squelette, où il existe un équilibre entre accrétion et résorption osseuse. L’élimination du calcium est urinaire, fécale, et sudorale pour une moindre mesure.
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE
1.1. Définition
1.2. Rappel physiologique
1.2.1. Métabolisme du magnésium
1.2.2. Métabolisme phosphocalcique
1.3. Déterminisme des troubles du métabolisme phosphocalcique secondaires à une hypomagnésémie primitive
1.3.1. Pathogénie de l’hypomagnésémie et des troubles phosphocalciques corrélés
1.3.2. Troubles neurologiques liés à une hypomagnésémie avec hypocalcémie
1.4. Aspects cliniques
1.4.1. Manifestations de l’hypomagnésémie
1.4.2. Manifestations de l’hypocalcémie
1.5. Bases thérapeutiques
1.5.1. Thérapeutique anti-convulsivante
1.5.2. Prise en charge de crises épileptiques hypocalcémiques et/ou hypomagnésémiques
DEUXIEME PARTIE : TRAVAIL PERSONNEL
2.1. Objectifs
2.2. Type d’étude
2.3. Patients et méthodologie
2.3.1. Patients
2.3.2. Méthodologie
2.4. Observations cliniques
2.5. Commentaires
2.5.1. Diagnostic
2.5.2. Pathogénie des troubles phosphocalciques secondaires
2.5.3. Déterminisme des crises
2.5.4. Déterminisme de la déficience cognitive
2.5.5. Aspects thérapeutiques
2.5.6. Facteurs évolutifs et pronostiques
CONCLUSION
REFERENCES
