ผลข้างเคียงของการใช้ยาโอมิพราโซลเป็นระยะเวลานานต่อการธำรงสมดุลแมกนีเซียมในหนูขาวเพศผู้ สายพันธุ์ Sprague Dawley

Adverse effects of long-term omeprazole usage on magnesium homeostasis in male Sprague-Dawley rats

Authors

  • ณศิสรณ์ สุขศรีเดชาศิลป์
  • ศศธร วงษ์ชื่น
  • อาทิตยา ชุบสุวรรณ
  • ณรงค์ฤทธิ์ ทองอุ่น

Keywords:

ผลข้างเคียง, ภาวะพร่อง Mg2 , โอมิพราโซล, การธำรงสมดุล Mg2 , Omeprazole

Abstract

บริบท การใช้ยาโอมิพราโซลติดต่อกันเป็นระยะเวลานานมีผลข้างเคียงทำให้ระดับแมกนีเซียม (Mg2+) ในน้ำเลือดต่ำกว่าระดับปกติ อย่างไรก็ตามกลไกการออกฤทธิ์นั้นยังขัดแย้งกัน  วัตถุประสงค์ เพื่อศึกษาอิทธิพลของยาโอมิพราโซล ต่อการธำรงสมดุลแมกนีเซียมในหนูขาวเพศผู้สายพันธุ์ Sprague Dawley  วิธีการศึกษา สัตว์ทดลองจะได้รับยาโอมิพราโซล ขนาด 20 mg/kg ต่อวัน ฉีดเข้าใต้ผิวหนัง เป็นเวลา 24 สัปดาห์ศึกษาสมดุล Mg2+ ในสัปดาห์ที่ 0, 4, 8, 12, 16, 20, และ 24 ศึกษาการทำงานของลำไส้และไตในสัตว์ ทดลอง ในขณะที่สัตว์ทดลองใช้ชีวิตปกติโดยการป้อน และการฉีด Mg2+ ศึกษาระดับ Mg2+ ในกระดูกและกล้ามเนื้อศึกษาการสลายกระดูก และศึกษาการแสดงออกของโปรตีนขนส่ง Mg2+ ในท่อไต  ผลการศึกษา สัตว์ทดลองที่ได้รับยาโอมิพราโซลเริ่มมีระดับ Mg2+ ในน้ำเลือด และในปัสสาวะต่ำกว่าระดับปกติตั้งแต่สัปดาห์ที่ 8 แต่มีระดับ Mg2+ ในกระดูกและกล้ามเนื้อต่ำกว่ากลุ่มควบคุม ตั้งแต่สัปดาห์ที่ 4 และเพิ่มการสลายกระดูก ตั้งแต่สัปดาห์ที่ 4 ของการทดลองไตปรับตัว โดยเพิ่มการดูดกลับ Mg2+ เพื่อลดการสูญเสียทางปัสสาวะ  สรุป การศึกษานี้อธิบายกลไกการเกิดภาวะพร่อง Mg2+ จากการใช้ยาโอมิพราโซล  Background: It is still debatable whether (and by what exact mechanism) prolonged use of omeprazole causes hypomagnesemia.  Objectives: To study the effects of omeprazole on magnesium (Mg2+) homeostasis in male Sprague-Dawley rats.  Materials and Methods: An experimental group of animals (n=24) were subcutaneously injected with 20 mg/kg/day of omeprazole for 24 weeks. The control group of animals (n=24) received an equivalent volume of distilled water. The animals were subcutaneously injected with 20 mg/kg/day of omeprazole for 24 weeks. Mg2+ homeostasis was assessed throughout the 24 week experiment at 4 week intervals (weeks 0, 4, 8, 12, 16, and 24). Intestinal and renal Mg2+ handling was observed after oral or intravenous Mg2+ administration. Bone and muscle Mg2+ content was measured by atomic absorption spectrophotometer. Renal magnesiotropic protein expression was investigated with Western blot analysis.  Results: Omeprazole-treated rats showed hypomagnesemia from week 8 of the experiment. Lower bone and muscle Mg2+content – as well as higher bone resorption – was shown in omeprazole treated rats. Higher renal magnesiotropic protein expression was also demonstrated.  Conclusion: Omeprazole suppressed intestinal Mg2+ absorption and induced body Mg2+ depletion, thus explaining the underlying mechanism of omeprazole-induced hypomagnesemia.

References

de Baaij JHF, Hoenderop JG, Bindels RJM. Magnesium in man: implications for health and disease. Physiol Rev. 2015; 95: 1–46.

Guéroult M, Boittin O, Mauffret O, Etchebest C, Hartmann B. Mg2+ in the major groove modulates B-DNA structure and dynamics. PLoS One. 2012; 7: e41704.

Bairoch A. The ENZYME database in 2000. Nucleic Acids Res. 2000; 28: 304–5.

Shahi A, Aslani S, Ataollahi M, Mahmoudi M. The role of magnesium in different inflammatory diseases. Inflammopharmacology. 2019; 27: 649-61.

Liu M, Dudley SC Jr. Magnesium, oxidative stress, inflammation, and cardiovascular disease. Antioxidants (Basel). 2020; 9: 907.

Chui D, Chen Z, Yu J, Zhang H, Wang W, Song Y, Yang H; Liang Zhou. Magnesium in Alzheimer’s disease. In: Vink R, Nechifor M, eds. Magnesium in the Central Nervous System. Adelaide (AU): University of Adelaide Press; 2011.

Oyanagi K, Hashimoto T. Magnesium in Parkinson’s disease: an update in clinical and basic aspects. In: Vink R, Nechifor M, eds. Magnesium in the Central Nervous System. Adelaide (AU): University of Adelaide Press; 2011.

Shechter M. Magnesium and cardiovascular system. Magnes Res. 2010; 23: 60-72.

Castiglioni S, Cazzaniga A, Albisetti W, Maier JA. Magnesium and osteoporosis: current state of knowledge and future research directions. Nutrients. 2013; 5: 3022-33.

Serefko A, Szopa A, Poleszak E. Magnesium and depression. Magnes Res. 2016; 29: 112-9.

Mejia A, Kraft WK. Acid peptic diseases: pharmacological approach to treatment. Expert Rev Clin Pharmacol. 2009; 2: 295–314.

Patterson Burdsall D, Flores HC, Krueger J, Garretson S, Gorbien MJ, Iacch A, Dobbs V, Homa T. Use of proton pump inhibitors with lack of diagnostic indications in 22 Midwestern US skilled nursing facilities. J Am Med Dir Assoc. 2013. 14: 429–32.

Cundy T, Dissanayake A. Severe hypomagnesemia in longterm users of proton-pump inhibitors. Clin Endocrinol. 2008; 69: 338–41.

Cundy T, Mackay J (2011) Proton pump inhibitors and severe hypomagnesemia. Curr Opin Gastroenterol. 2011; 27: 180–5.

Danziger J, William JH, Scott DJ, Lee J, Lehman LW, Mark RG, Howell MD, Celi LA, Mukamal KJ Proton-pump inhibitor use is associated with low serum magnesium concentrations. Kidney Int. 2013; 83: 692–9.

Epstein M, McGrath S, Law F (2006) Protonpump inhibitors and hypomagnesemic hypoparathyroidism. N Engl J Med. 2006; 355: 1834–6.

Schietzel S, Moor MB, Fuster DG. Severe hypomagnesemia. J Nephrol. 2021; doi: 10.1007/s40620-021-01001-5.

Metz DC, Sostek MB, Ruszniewski P, Forsmark CE, Monyak J, Pisegna JR. Effects of esomeprazole on acid output in patients with Zollinger-Ellison syndrome or idiopathic gastric acid hypersecretion. Am J Gastroenterol. 2007; 102: 2648-54.

Thongon N, Penguy J, Kulwong S, Khongmueang K, Thongma M. Omeprazole suppressed plasma magnesium level and duodenal magnesium absorption in male Sprague-Dawley rats. Pflugers Arch. 2016; 468: 1809-21.

Suksridechacin N, Kulwong P, Chamniansawat S, Thongon N. Effect of prolonged omeprazole administration on segmental intestinal Mg2+ absorption in male Sprague-Dawley rats. World J Gastroenterol. 2020; 26: 1142-55.

Lameris ALL, Hess MW, van Kruijsbergen I, Hoenderop JGJ, Bindels RJM. Omeprazole enhances the colonic expression of the Mg2+ transporter TRPM6. Pflugers Arch Eur J Physiol 2013; 465: 1613–20.

HessMW, de Baaij JHF, Gommers LMM, Hoenderop JGJ, Bindels RJM. Dietary inulin fibers prevent proton-pump inhibitor (PPI)-induced hypocalcemia in mice. PLoS One 2015; 10: e0138881. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0138881.

Quinn R. Comparing rat’s to human’s age: howold ismy rat in people years? Nutrition. 2005; 21: 775–7.

Kim TH, Jung JW, Ha BG, Hong JM, Park EK, Kim HJ, Kim SY. The effects of luteolin on osteoclast differentiation, function in vitro and ovariectomy-induced bone loss. J Nutr Biochem. 2011. 22: 8-15.

Kh R, Khullar M, Kashyap M, Pandhi P, Uppal R. Effect of oral magnesium supplementation on blood pressure, platelet aggregation and calcium handling in deoxycorticosterone acetate induced hypertension in rats. J Hypertens. 2000; 18: 919-26.

Xiao WH, Bennett GJ. Magnesium suppresses neuropathic pain responses in rats via a spinal site of action. Brain Res. 1994; 666: 168-72.

Leidi M., Dellera F., Mariotti M., Banfi G., Crapanzano C., Albisetti W., Maier J.A. Nitric oxide mediates low magnesium inhibition of osteoblast-like cell proliferation. J. Nutr. Biochem. 2012; 23: 1224–9.

Belluci M.M., Schoenmaker T., RossaJunior C., Orrico S.R., de Vries T.J., Everts V. Magnesium deficiency results in an increased formation of osteoclasts. J. Nutr. Biochem. 2013. doi: 10.1016/j.jnutbio.2012.12.008.

Shabajee N, Lamb EJ, Sturgess I, Sumathipala RW. Omeprazole and refractory hypomagnesaemia. BMJ. 2008;337(7662): a425. doi: 10.1136/bmj.39505.738981.BE.

Downloads

Published

2022-10-25