Effect of Magnesium Supplement on Dna Damage, Obesity, Insulin Resistance and Intracelular Magnesium Level in Patients With Polycystic Ovary Syndrome

Abstract

Polikistik over sendromu (PKOS), üreme çağındaki kadınları etkileyen en yaygın endokrin hastalıktır. Kesin etyolojisi bilinmeyen hastalıkta, patogenezi ve tedavisi belirsizliğini korumaktadır. Magnezyum (Mg), DNA'nın yüksek doğrulukta sentezi ve insülin metabolizması için hayati önemde bir hücre içi katyondur. PKOS hastalarında Mg konsantrasyonlarının azaldığı belirtilmektedir. PKOS'ta vücut Mg seviyelerindeki azalma hastalığın gelişiminde rol alan azalmış insülin duyarlılığı gibi metabolik ve klinik bulgular ile ilişkilendirilmektedir. Bu çalışma hafif düşük Mg düzeyleri olan PKOS'lu kadınlarda, 6 ve 12 hafta oral Mg replasman tedavisi uygulandıktan sonra, DNA hasarı, obezite ve insülin direnci gibi PKOS ile ilişkili klinik patolojilerde ve hücre içi Mg düzeylerinde meydana gelen değişimlerin belirlenmesi için yapıldı. Yaşları 18-40 aralığında olan 60 PKOS hastası kadın çalışmaya dahil edildi. Mg düzeyleri normal aralıkta (1.7-2.4) 30 PKOS'lu kadın kontrol grubu ve Mg düzeyi hafif düşük olan (<1.8 mg/dL) 30 PKOS'lu kadın vaka grubu olarak oluşturuldu. Grupların 0, 6 ve 12. haftalarda kanları alınıp total testosteron, lüteinizan hormon (LH), folikül stimülan hormon (FSH), dehidroepiandrosteron sülfat (DHEA-S), cinsiyet hormonu bağlayıcı globülin (SHBG), açlık insülini, C-peptid, estradiol (E2), parathormon (PTH), prolaktin (PRL), serbest triiyodotironin (sT3), serbest tiroksin (sT4), tiroit stimülan hormon (TSH), açlık kan şekeri (AKŞ), trigliserid, total kolesterol, düşük yoğunluklu lipoprotein (LDL-C) kolesterol, yüksek yoğunluklu lipoprotein (HDL-C) kolesterol, çok düşük yoğunluklu lipoprotein (VLDL-C) kolesterol, sodium (Na), potasyum (K), fosfor (P), kalsiyum (Ca) ve serum Mg, hücre içi Mg, glikolize hemoglobin (HbA1c), glukoz taşıyıcısı-4 (GLUT-4), 8-Hydroxy-2'-deoxyguanosine (8-OhdG), total antioksidan seviye (TAS), total oksidan seviye (TOS), leptin, chemerin ve betatrofin testleri analiz edildi. Mg takviyesinin özellikle glukoz homeostazı, insülin direnci ve obezite ile ilişkili veya belirteçlerinden olan ortalama glukoz, HbA1c, betatrofin ve chemerin düzeylerinde düşmeye neden olduğu görüldü. Mg takviyesinin SHBG düzeylerinde önemli artışa yol açarak hiperandrojenizmi azaltabileceği izlendi. Mg alan grupta TAS, TOS düzeylerinin ve DNA hasarı belirteci 8-OHDG düzeylerinde, takipte artışın daha düşük olduğu saptandı. Literatür çalışmaları ve çalışmamızdaki bulgular ışığında PKOS'ta tanı anında düşük Mg düzeyleri hiperandrojenizm, insülin direnci, glukoz intoleransıyla ön planda olup Mg takviyesinin anlamlı iyileşmeye yol açabileceği değerlendirilmektedir. Bununla birlikte Mg takviyesinin klinik ve laboratuvar bulgular üzerine etkisini ve nedenselliğini ortaya koymak için daha geniş gruplarda ve daha uzun süreli çalışmalara ihtiyaç bulunmaktadır.Polycystic ovary syndrome (PCOS) is the most common endocrine disease affecting women of reproductive age. The exact etiology of the disease is unknown, its pathogenesis and treatment remain unclear. Magnesium (Mg) is an intracellular cation vital for the highly accurate synthesis of DNA and for insulin metabolism. It is stated that Mg concentrations are decreased in PCOS patients. The decrease in body Mg levels in PCOS is associated with metabolic and clinical findings such as decreased insulin sensitivity, which plays a role in the development of the disease. This study was conducted to determine the changes in intracellular Mg levels and in PCOS-related clinical pathologies such as DNA damage, obesity and insulin resistance in women with PCOS with mildly low Mg levels after 6 and 12 weeks of oral Mg replacement therapy. 60 women with PCOS between the ages of 18-40 were included in the study. A control group of 30 women with PCOS with Mg levels in the normal range (1.7-2.4) and 30 women with PCOS with slightly low Mg levels (<1.8 mg/dL) were formed as a case group. The blood of the groups was taken at 0, 6 and 12 weeks, total testosterone, luteinizing hormone (LH), follicle stimulating hormone (FSH), dehydroepiandrosterone sulfate (DHEA-S), sex hormone binding globulin (SHBG), fasting insulin, C-peptide, estradiol (E2), parathormone (PTH), prolactin (PRL), free triiodothyronine (fT3), free thyroxine (fT4), thyroid stimulating hormone (TSH), fasting blood glucose (FG), triglyceride, total cholesterol, low density lipoprotein (LDL-C) cholesterol, high-density lipoprotein (HDL-C) cholesterol, very low-density lipoprotein (VLDL-C) cholesterol, sodium (Na), potassium (K), phosphorus (P), calcium (Ca) and serum Mg, intracellular Mg, glycosylated hemoglobin (HbA1c), glucose transporter-4 (GLUT-4), 8-Hydroxy-2'-deoxyguanosine (8-OhdG), total antioxidant status (TAS), total oxidant status (TOS), leptin, chemerin, betatrophin tests were analyzed. It was observed that Mg supplementation caused a decrease in the mean glucose, HbA1c, betatrophin, chemerin levels, which are associated or markers of glucose homeostasis, insulin resistance and obesity. It was observed that Mg supplementation could reduce hyperandrogenism by causing a significant increase in SHBG levels. TAS, TOS levels and DNA damage marker 8-OHDG levels were found to be lower in the group receiving Mg, at follow-up. In the light of literature studies and the findings of our study, low Mg levels at the time of diagnosis in PCOS are at the forefront of hyperandrogenism, insulin resistance, and glucose intolerance, and it is evaluated that Mg supplementation may lead to significant improvement. However, larger studies and longer-term studies are needed to reveal the effect and causality of Mg supplementation on clinical and laboratory findings.