Renal berperan penting dalam homeostasis magnesium, khususnya dalam mengatur dan menjaga keseimbangan kadar magnesium dalam tubuh. Beberapa hormon juga turut berperan dalam absorbsi dan ekskresi magnesium, seperti hormon 1,25 dihidroksivitamin D yang menstimulasi absorbsi magnesium di usus halus.[2-4]

Absorbsi Magnesium

Absorbsi magnesium terjadi di usus halus melalui jalur transpor pasif dan aktif. Transportasi pasif bertanggung jawab atas 80–90% absorbsi magnesium dan dikaitkan dengan konsentrasi magnesium luminal yang tinggi, yang diatur oleh protein tight junction, termasuk claudin.[1,3,4]

Konsentrasi magnesium di usus yang lebih rendah akan menstimulasi transpor aktif di usus halus dan kolon distal melalui transporter magnesium yang dominan yaitu TRPM6 dan TRPM7. Cyclin M (CNNM) yang merupakan suatu jenis protein, juga memiliki peran dalam absorbsi magnesium melalui fungsinya sebagai transporter pengekstrusi magnesium dengan merangsang pertukaran natrium/magnesium.[1-3,6]

Magnesium yang diabsorbsi memasuki aliran darah dengan menukar magnesium intraseluler dengan natrium ekstraseluler, yang dimediasi oleh CNNM4 dan CNNM2 di membran basolateral sel. Meskipun melalui beberapa mekanisme absorbsi magnesium, usus tampaknya memiliki peran yang terbatas dalam regulasi keseimbangan magnesium. Berbeda dengan mineral lain, absorbsi magnesium usus tidak diatur dengan baik dan terutama bergantung pada asupan magnesium.[1-4]

Penyimpanan dan Distribusi

Sekitar 99% dari total magnesium tubuh disimpan dalam tulang, otot, dan jaringan lunak non-otot, dan kurang dari 1% terdapat dalam darah dan cairan ekstraseluler. Magnesium plasma terbagi menjadi tiga fraksi; terikat protein (20–30%), kompleks dengan anion seperti fosfat, sulfat, atau bikarbonat dan sitrat (5–15%), dan kation terionisasi bebas (55–70%).[1-3]

Regulasi Homeostasis Magnesium

Ginjal merupakan tempat utama regulasi homeostasis magnesium dan memainkan peran kunci dalam mengatur dan menjaga keseimbangan magnesium. Reabsorbsi magnesium di tubulus berbeda dari ion lainnya karena reabsorbsi terutama terjadi di sepanjang lengkung Henle yaitu di TAL, bukan pada tubulus proksimal.[2-4]

Reabsorbsi magnesium di TAL hanya menyerap kembali 10–25% dari beban yang disaring (filtered load). Tubulus distal juga melakukan reabsorbsi magnesium meskipun hanya 10% dari magnesium yang difiltrasi melalui glomerulus, jumlah ini tetap signifikan karena mewakili 60–70% dari magnesium yang dikirim oleh lengkung Henle.[3-5]

Peran Hormon:

Regulasi homeostasis magnesium juga dipengaruhi oleh beberapa hormon yaitu hormon 1,25 dihidroksivitamin D, hormon estrogen, dan hormon paratiroid (PTH). Hormon estrogen berperan dalam regulasi magnesium melalui stimulasi ekspresi transient receptor potential channel melstatin member 6 (TRPM6) yang berperan sebagai transpor transelular aktif.[1,2,4]

Sementara itu, hormon 1,25 dihidroksivitamin D berperan dalam menstimulasi absorbsi magnesium di usus halus. Hormon paratiroid (PTH) terlibat dalam reabsorbsi magnesium di ginjal, absorbsi magnesium di usus, dan pelepasan magnesium melalui tulang.[2-4]

Penurunan Absorbsi dan Kehilangan Magnesium melalui Usus

Penurunan absorbsi magnesium melalui usus dapat terjadi akibat adanya mutasi pada gen TRPM 6 dan TRPM 7. TRPM atau yang dikenal sebagai transient receptor potential channel melstatin merupakan saluran ion yang memiliki peran utama dalam absorbsi magnesium di usus, dan juga membantu regulasi kadar serum magnesium di dalam tubuh.[1-3]

Mutasi pada gen TRPM 6 dan TRPM 7 akan menyebabkan penurunan absorbsi magnesium di usus, sehingga terjadi kondisi hipomagnesemia. Kehilangan magnesium melalui usus dapat disebabkan oleh berbagai keadaan seperti diare akut, diare kronik, sindrom malabsorbsi seperti penyakit Celiac dan inflammatory bowel disease yang menyebabkan terjadinya intestinal Mg²⁺ wasting.[1-4]

Penurunan Reabsorbsi Magnesium pada Lengkung Henle

Terjadinya mutasi pada gen pengkode epithelial growth factor receptor (EGFR) telah dikaitkan dengan berkurangnya stimulasi saluran ion TRPM6 yang dapat mengakibatkan ekskresi berlebihan magnesium dalam urin, sehingga proses reabsorbsi magnesium di TAL pada lengkung Henle tidak terjadi dengan maksimal.[1,3,4]

Defek reabsorbsi Na+ di nefron distal menyebabkan terjadinya hambatan pada reabsorbsi Mg²⁺ di TAL akibat adanya inhibisi pada kotranspor Na⁺ - K⁺ - 2Cl^- yang dapat mengurangi beda potensial transepitel.[2-4]

Peningkatan Kadar Ca²⁺ Plasma

Peningkatan kadar Ca²⁺ yang menyebabkan terjadinya hiperkalsemia secara langsung akan menstimulasi terjadinya ekskresi Mg²⁺ oleh ginjal yang dapat menimbulkan kondisi hipomagnesemia.[1,3,4]