1.1. Hypokaliémie :

L'hypokaliémie est une situation fréquente chez les patients hypomagnésémiques observée dans 40 à 60 % des cas. Cette relation est en partie liée à la nature des affections sous-jacentes qui causent à la fois une perte en magnésium et en potassium, par exemple les traitements diurétiques et la diarrhée. L'hypomagnésémie induit également une fuite rénale de potassium probablement par augmentation de la sécrétion de potassium dans l'anse de Henle et peut-être dans le tube collecteur cortical. La notion essentielle est ici que l'hypokaliémie dans un contexte d'hypomagnésémie est relativement réfractaire à la supplémentation en potassium et nécessite une correction du déficit en magnésium.

1.2. Métabolisme osseux et calcique :

Le signe le plus classique d'une hypomagnésémie sévère inférieure à 0,5 mmol/l (12 mg/l) est l'hypocalcémie. Malgré cela la parathormone circulante chez la plupart des patients ayant une hypomagnésémie hypocalcémie est soit normale, soit abaissée, indiquant une sécrétion de PTH abaissée de façon inappropriée.

• Résistance à l'hormone parathyroïdienne :
  L'hypoparathyroïdie relative ne peut expliquer entièrement l'hypocalcémie et la résistance osseuse à la PTH pourrait également contribuer à l'effet de l'hypomagnésémie. L'hypocalcémie symptomatique est presque toujours associée à une concentration de magnésium en-dessous de 0,5 mmol/l. Une hypomagnésémie modérée, (entre 11 et 13 mEq/l) peut également diminuer la calcémie mais les modifications sont de faible amplitude (0,05 mmol/l).
  
  
• Déficit en vitamine D :
  Des concentrations plasmatiques abaissées de calcitriol ont également été observées chez des patients hypocalcémiques, hypomagnésémiques.
  

  1.3. Déplétion magnésique normo-magnésémique :
  

Certains patients ont une hypocalcémie répondant et corrigée par l'administration de magnésium en l'absence d'hypomagnésémie détectable. Dans la plupart des cas un alcoolisme, une diarrhée sont présents suggérant la présence d'une déplétion magnésienne dans ce cas limitée au secteur intracellulaire. Ceci ne permet pas de conclure cependant qu'une déplétion magnésique intracellulaire est la cause d'une hypocalcémie inexpliquée chez des patients avec une magnésémie normale. La plupart des patients avec un alcoolisme ou une diarrhée chronique ont une déplétion tissulaire en magnésium indépendamment de la présence ou de l'absence d'une hypocalcémie. Le sepsis, l'hypoalbuminémie, le stress et le déficit en vitamine D sont parmi les nombreux facteurs qui peuvent abaisser le calcium ionisé circulant chez ces patients. Cependant, il semble raisonnable de tenter un traitement magnésique chez des patients à fonction rénale normale ayant une hypocalcémie persistante inexpliquée et qui sont à risque de déficit magnésique.

1.4. Coeur et système cardiovasculaire :

La déplétion magnésique peut modifier l'électrocardiogramme : élargissement du complexe QRS, onde T pointue sont observés à l'occasion d'hypomagnésémie modérée. Une déplétion magnésique plus sévère peut entraîner une prolongation de l'intervalle PR, un élargissement progressif du complexe QRS et une diminution de l'onde T.

Il reste encore incertain si l'hypomagnésémie est associée à un risque augmenté d'arythmie chez des sujets par ailleurs sains. Le risque d'extrasystolie ventriculaire complexe semble cependant augmenté lorsque la magnésémie s'abaisse en-dessous de 0,08 mmol/l ou plus. Le risque est cependant cliniquement important lorsque l'hypomagnésémie même modérée favorise l'arythmie ventriculaire chez des patients avec une maladie cardiaque préalable. L'hypomagnésémie pourrait constituer un facteur de risque important d'arythmie dans un contexte d'insuffisance coronarienne aiguë, d'insuffisance cardiaque congestive, de torsade de pointe après chirurgie cardiopulmonaire avec CEC ou chez les patients hospitalisés dans des unités de soins intensifs. Le mécanisme associatiant l'hypomagnésémie et l'arythmie n'est actuellement pas connu. L'arythmie peut être favorisée par lhypokaliémie associée, l'hypomagnésémie elle-même ou la combinaison des deux. Le magnésium régule plusieurs canaux ioniques cardiaques y compris le canal calcique et un canal potassique sortant rectificateur. La baisse de la concentration cytosolique de magnésium pourrait augmenter ces courants sortants, raccourcir le potentiel d'action et augmenter la susceptibilité à l'arythmie.

• Insuffisance coronaire aiguë :
  Chez les patients avec un infarctus du myocarde aigu, lhypomagnésémie augmente d'un facteur 2 à 3 le risque d'arythmie ventriculaire notamment au cours des 24 première heures. Des études incontrôlées suggèrent que l'administration de magnésium intraveineux à cette période pourrait diminuer la fréquence des arythmies ventriculaires.
  
  
• Insuffisance cardiaque congestive :
  Une augmentation de la fréquence de l'hypomagnésémie est retrouvée régulièrement chez des patients avec une insuffisance cardiaque congestive et attribuée en partie au traitement diurétique. Un rôle pour la déplétion magnésienne a été suggéré dans la survenue de mort subite mais ceci n'est pas prouvé.
  
  
• Torsade de pointe :
  La torsade de pointe est une tachycardie ventriculaire particulière généralement précipitée par les médicaments qui prolongent l'intervalle QT (quinidine) et des désordres hydro-électrolytiques comme l'hypokaliémie et l'hypomagnésémie ou encore une bradycardie. Le traitement vise à accélérer la fréquence cardiaque et à raccourcir l'intervalle QT. L'administration de magnésium intraveineux est maintenant considérée comme le traitement de choix, même lorsqu'il n'existe pas d'hypomagnésémie. Les recommandations de l'American Heart Association (1992) indiquent que le sulfate de magnésium doit être ajouté au traitement des torsade de pointe des hypomagnésémies sévères ou des fibrillations ventriculaire réfractaires.
  
  
• Chirurgie cardiopulmonaire :
  Une hypomagnésémie peut se développer après chirurgie cardiaque sous CEC et favoriser les arythmies. L'hypomagnésémie pourrait être favorisée par la chélation par des acides gras et/ou du citrate ou encore par la captation cellulaire augmentée liée à la stimulation catécholergique. L'incidence de l'hypomagnésémie dans cette circonstance est d'environ 70 %. Les patients hypomagnésémiques ont un risque élevé d'arythmie supraventriculaire et une durée de ventilation artificielle plus prolongée. Ces effets délétères peuvent être prévenus par l'administration intraveineuse de 2 g de chlorure de magnésium à la fin de la CEC.
  
  
• Unité de Soins Intensifs :
  L'hypomagnésémie est extrêmement fréquente chez les patients hospitalisés en unité de soins intensifs et elle est fréquemment associée à une hypokaliémie et une hypocalcémie. L'hypomagnésémie semble associée à un risque plus élevé (x 2) de mortalité. Il n'a pas été montré cependant que la supplémentation magnésique dans ce contexte améliore le pronostic.
  
  
• Insuffisance coronaire :
  Sur un plan épidémiologique, il existe une relation entre la concentration plasmatique de magnésium et la survenue à long terme d'une insuffisance coronaire. Ces constatations épidémiologiques prospectives n'éclairent cependant pas sur le mécanisme liant les deux anomalies.
  

2. Causes d'hypomagnésémie :

Environ 1/3 du magnésium alimentaire est absorbé (120 mg) essentiellement dans l'intestin. Il y a une sécrétion d'environ 40 mg dans les sécrétions intestinales et une absorption d'environ 20 mg dans le colon. La balance est régulée par l'excrétion urinaire d'environ 100 mg équivalente à l'absorption nette. Il n'y a pas de contrôle hormonal physiologique de la concentration plasmatique de magnésium, ni de l'excrétion urinaire de magnésium. Les modifications de l'apport alimentaire sont équilibrées par des modifications de la réabsorption rénale de magnésium principalement dans l'anse de Henle et dans le tubule distal en réponse aux concentrations de la magnésémie. Il en résulte que les deux principaux mécanismes d'hypomagnésémie sont gastro-intestinal ou rénal. Quelle que soit la cause, l'hypomagnésémie survient après un déficit relativement modeste en magnésium parce qu'il y a peu d'échange du magnésium extracellulaire avec les stocks osseux et cellulaires même s'ils sont quantitativement beaucoup plus importants.

2.1. Pertes gastro-intestinales :

Les pertes gastro-intestinales qui contiennent un peu de magnésium sont continues et non régulées. Quoique ces pertes obligatoires ne soient pas importantes, une carence alimentaire marquée peut entraîner une déplétion magnésique progressive. Une perte de magnésium peut survenir également lorsque les sécrétions intestinales sont incomplètement réabsorbées comme c'est le cas par exemple pour la plupart des affections intestinales, y compris les diarrhées aiguës ou chroniques, les malabsorptions, la stéatorrhée et une chirurgie courcircuitant l'intestin.

Une affection beaucoup plus rare est une anomalie génétique du métabolisme caractérisée par un défaut sélectif de l'absorption intestinale du magnésium (hypomagnésémie intestinale primitive). Cette affection est caractérisée par la survenue dans la période néonatale d'une hypocalcémie répondant à la supplémentation en magnésium.

L'hypomagnésémie peut également être observée au cours de la pancréatite aiguë. Le mécanisme présumé est semblable à celui de l'hypocalcémie qui lui est associée : saponification du calcium et du magnésium par la graisse nécrotique. L'hypocalcémie peut être exacerbée par l'hypomagnésémie qui via la diminution de la sécrétion de parathormone et la résistance des organes-cibles a son effet.

2.2. Pertes rénales :

Des pertes urinaires de potassium peuvent être augmentées de façon inappropriée par l'inhibtion de la réabsorption du sodium dans tous les segments du tubule où le magnésium est réabsorbé passivement le long du gradient induit par la réabsorption électrogénique de sodium ou par un défaut primitif de la réabsorption tubulaire du magnésium.

• Diurétiques de l'anse et thiazidiques :
  Les diurétiques de l'anse et les thiazides peuvent inhiber la réabsorption nette de magnésium alors que les diurétiques dits épargneurs du potassium augmentent le transport du magnésium et diminuent la magnésurie. Le degré d'hypomagnésémie induit par les diurétiques de l'anse et les thiazides est généralement modéré en raison de la contraction volémique associée tend à augmenter la réabsorption proximale d'eau, de sodium et de magnésium.
  
  
• Expansion volémique :
  L'expansion du volume extracellulaire diminue la réabsorption passive de magnésium. Une expansion volémique persistante, comme c'est le cas par exemple au cours de l'hyperaldostéronisme primitif peut entraîner une hypomagnésémie modérée.
  
  
• Alcool :
  L'hypomagnésémie est fréquente chez les patients alcooliques, notamment au cours d'hospitalisation où la prévalence est d'environ 30 %. Une excrétion urinaire excessive de magnésium semble être responsable et traduit une dysfonction tubulaire induite par l'alcool réversible dans les 4 semaines par l'abstinence. Cet effet rénal direct est modeste et d'autres facteurs contribuent à l'hypomagnésémie chez ces patients, notamment un apport alimentaire insuffisant, une pancréatite aiguë et la diarrhée.
  
  
• Hypercalcémie :
  Le calcium et le magnésium sont en compétition pour le transport des cations divalents dans la branche ascendante large de l'anse de Henle. L'augmentation de la charge filtrée de calcium dans les hypercalcémies augmente l'apport de calcium au niveau de l'anse de Henle et l'augmentation de la réabsorption de calcium diminue celle de magnésium, ainsi que certains patients avec une hyperparathyroïdie primitive développent une hypomagnésémie.
  
  
• Néphrotoxines :
  De nombreux médicaments néphrotoxiques peuvent induire une fuite urinaire de magnésium. Parmi ces médicaments, les antibiotiques aminoglycosides, l'amphotéricine B, le cisplatine, la pentamidine et la cyclosporine. L'atteinte de la réabsorption du magnésium dans l'anse de Henle et le tube distal peut survenir avant et peut persister après la résolution d'une nécrose tubulaire aiguë et avec insuffisance rénale. La magnésurie dans ce contexte peut être très importante et l'hypomagnésémie résultante peut être suffisante pour induire une hypocalcémie. Le carboplatine, un analogue du cisplatine mais avec une toxicité non hématologique moindre entraîne significativement moins d'hypomagnésémie que le cisplatine.
  
  
• Dysfonction tubulaire de l'anse de Henle ou du tubule distal :
  Une perte rénale de magnésium peut survenir dans le cadre d'une dysfonction tubulaire, notamment à l'occasion de la récupération d'une nécrose tubulaire aiguë après transplantation rénale, après levée d'obstacle ou encore chez les patients avec un syndrome de Bartter.
  
  
• Divers :
  Une hypomagnésémie peut être observée après traitement par foscarnet d'une choriorétinite à CMV après transfusion de sang riche en citrates, notamment en l'absence d'une fonction hépatique adéquate, généralement après transplantation hépatique. L'hypomagnésémie peut survenir dans le cadre du syndrome des os affamés suivant une parathyroïdectomie ou une thyroïdectomie ou encore après correction d'une acidose chronique systémique. L'hypomagnésémie est également observée chez des patients diabétiques et pourrait être corrélée au degré d'hyperglycémie.
  

  2.3. Fuites rénales primitives de magnésium :
  

La fuite rénale primitive de magnésium est une affection relativement rare, habituellement d'origine génétique. Trois types d'anomalies du transport héréditaire ont été reconnues jusqu'à maintenant :

• Dans la forme associée à une hypercalciurie, les patients affectés, généralement enfants ou adolescents, ont une hypocalcémie symptomatique, des néphrolithiases récidivantes et une néphrocalcinose aboutissant à la progression vers l'insuffisance rénale. Un défaut d'acidification est également fréquent et semble secondaire à la néphrocalcinose. Certains patients ont une hypokaliémie mais celle-ci est inconstante. Dans la forme normopotassique, le locus du gène atteint dans cette affection a été localisé sur le chromosome 1.
  
  
• Une deuxième forme est associée à une hypocalciurie et une hypokaliémie, connue sous le nom de syndrome de Gitelman. Le syndrome de Gitelman est un variant du syndrome de Bartter avec une mutation inactivatrice sur le gène codant pour le cotransporteur NaCl thiazide-sensible, localisé dans le tube contourné distal. L'hypokaliémie est secondaire à la diminution de la réabsorption du sodium par le cotransporteur distal mais en partie également liée directement à l'hypomagnésémie. L'hypomagnésémie observée au cours de ce syndrome est significativement plus marquée que celle observée au cours d'un traitement prolongé par diurétique thiazidique.
  
  
• La troisième forme est celle d'une fuite urinaire isolée de magnésium avec un mode de transmission autosomique dominant ou récessif.
  

3. Diagnostic :

La concentration plasmatique de magnésium n'est habituellement pas mesurée dans les examens de routine. L'hypomagnésémie doit être suspectée dans les circonstances suivantes : diarrhées chroniques, hypocalcémie, hypokaliémie réfractaire, arythmie ventriculaire en particulier à l'occasion d'une ischémie aiguë. Lorsque la situation est menaçante, un prélèvement doit être fait pour la mesure de la concentration plasmatique de magnésium et du magnésium intraveineux doit être donné immédiatement lorsque la fonction rénale est relativement normale.

Quand l'hypomagnésémie est confirmée, le diagnostic peut être fait assez facilement à partir de l'histoire clinique.

S'il n'y a pas de cause évidente, la distinction entre une perte rénale ou gastrointestinale peut être faite en mesurant l'excrétion de magnésium sur les urines de 24 heures ou par l'excrétion fractionnelle de magnésium dans un échantillon urinaire. Le calcul de la fraction d'excrétion du magnésium doit tenir compte de la concentration plasmatique de magnésium ultrafiltrable 70 %. La réponse rénale normale à une déplétion magnésique et d'une diminution de l'excrétion urinaire de magnésium qui est pratiquement effondrée. Une excrétion quotidienne de plus de 10 à 30 mg ou une excrétion fractionnelle de magnésium supérieure à 2 % chez un sujet à fonction rénale normale indique l'origine rénale de la perte de magnésium dans ce cas la fraction d'excrétion du magnésium est généralement élevée en moyenne de l'ordre de 15 %.

Déplétion magnésique, normomagnésémique :

Une déplétion magnésique normomagnésémique doit être évoquée devant une hypokaliémie réfractaire ou une hypocalcémie chronique inexpliquée notamment chez des patients à haut risque de perte magnésique. Dans ces situations alors que la concentration plasmatique de magnésium est normale ou seulement très légèrement diminuée, l'excrétion urinaire de magnésium est basse. Une autre méthode pour détecter une déplétion magnésique sous jacente est de démontrer une excrétion urinaire réduite, une charge intraveineuse de magnésium (2,4 mg/kg de masse maigre sur 4 h). Une diminution de l'excrétion rénale de cette charge, moins de 80 % sur 24 heures, est suggestive de carence magnésique. La sensibilité spécificité de ce test n'a cependant pas été validée de façon formelle.

4. Traitement :

La voie d'administration de la supplémentation magnésique varie selon la sévérité des manifestations cliniques.

Chez des patients hypomagnésémiques hypocalcémiques avec tétanie ou en cas d'arythmie ventriculaire, il est nécessaire d'administrer 50 mEq de magnésium intraveineux en perfusion lente sur 8 à 24 heures. Cette dose peut être répétée si nécessaire pour obtenir une magnésémie supérieure à 10 mg/l ou 0,4 mmol/l (ou 0,8 mEq/l). Chez les patients normomagnésémiques avec hypocalcémie, il a été suggéré de répéter cette dose quotidiennement pendant 3 à 5 jours. Il est important de rappeler que la concentration plasmatique de magnésium est le principal déterminant de la réabsorption dans le rein. Toute élévation brutale de la magnésémie augmente l'excrétion urinaire de magnésium si bien que jusqu'à 50 % de la quantité perfusée peut être excrétée rapidement. Chez les patients asymptomatiques, il est donc plutôt souhaitable d'administrer un traitement oral de préférence par une préparation à libération prolongée. En cas d'alcalose métabolique hypokaliémique, il est de plus nécessaire de recourir à des sels de chlorure de magnésium plutôt que des sels alcalins qui aggravent l'alcalose métabolique, l'hypokaliémie et finalement la fuite urinaire de magnésium.

La cause sous-jacente doit également être corrigée si cela est possible. Les patients développant une hypomagnésémie sous traitement diurétique de l'anse ou thiazidique et chez lesquels il n'est pas possible d'arrêter le traitement diurétique, il est possible de recourir à l'addition d'un diurétique dit épargneur du potassium comme l'amiloride (modamide®). Ce médicament diminue l'excrétion urinaire de magnésium en augmentant la réabsorption dans le tube collecteur cortical
L'amiloride peut également être utile dans les syndromes de pertes urinaires persistantes de magnésium comme le syndrome de Gitelman ou de Bartter ou la néphrotoxicité du cisplatine. Dans ce contexte, une réplétion seule en magnésium peut s'avérer relativement inefficace car l'augmentation de la magnésémie augmente l'excrétion urinaire de potassium.