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Enregistrement W4398166110 · doi:10.1152/physiol.2024.39.s1.915

Mathematical Modeling of Magnesium Homeostasis in Male Rats

2024· article· en· W4398166110 sur OpenAlexaffabout
Pritha Dutta, Anita T. Layton

Notice bibliographique

RevuePhysiology · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineNursing
ThématiqueMagnesium in Health and Disease
Établissements canadiensUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMagnesiumHomeostasisBiologyChemistryCell biology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Magnesium (Mg2+) is an important cofactor for numerous biological processes, including protein synthesis, nucleic acid stability, and neuromuscular excitability. Extracellular magnesium is tightly regulated, with plasma [Mg2+] maintained relatively constant between 1.6 and 2.3 mg/dL under normal physiological conditions. Almost all of the body’s Mg2+ (approximately 99%) is either stored in bone or within cells (DOI: 10.1053/j.ackd.2018.01.003). A normal daily Mg2+ intake averages around 300 mg, about half of which is absorbed by the intestine. The kidneys reabsorb 95-98% of the filtered Mg2+ and excrete only 2-5% through urine. To understand the interplay between intestine, kidneys, and bones to maintain Mg2+ homeostasis, we developed a computational model of Mg2+ homeostasis for male rats and incorporated it with a male rat calcium (Ca2+) homeostasis model. Our model consists of five compartments: plasma, intestine, kidneys, bones, and parathyroid gland. The model also includes parathyroid hormone and vitamin D3 since they significantly regulate Mg2+ and Ca2+ homeostasis. We used this model to simulate three conditions: change in dietary Mg2+, change in dietary vitamin D3, and administration of proton-pump inhibitors. In the case of variation in dietary Mg2+, our model predicted that the body compensates mainly through decreasing (in case of low dietary Mg2+) and increasing (in case of high dietary Mg2+) urinary Mg2+ excretion and the Mg2+ content in the rapidly exchangeable bone pool. Change in dietary Mg2+ does not have any significant effect on Ca2+ homeostasis. On the other hand, change in dietary vitamin D3 has significant effect on both Mg2+ and Ca2+ homeostasis, with the effect being more pronounced for Ca2+ compared to Mg2+. Our model predicted significant changes in intestinal Mg2+ and Ca2+ absorption, PTH secretion, urinary Mg2+ and Ca2+ excretion, and Mg2+ and Ca2+ content in the rapidly exchangeable bone pool following change in dietary vitamin D3. Administration of proton pump inhibitors (PPIs) such as omeprazole, which are a class of medicine commonly used to reduce stomach acid production, affect Mg2+ and Ca2+ transport in the intestine. PPIs reduce intestinal Mg2+ and Ca2+ absorption by 3.5-fold and 40%, respectively. The body compensates for this huge drop in intestinal Mg2+ absorption by tapping into the Mg2+ stored in the rapidly exchangeable bone pool in addition to decreasing urinary Mg2+ excretion. By contrast, the body can compensate for the drop in intestinal Ca2+ absorption by only decreasing urinary Ca2+ excretion. Thus, this model can be used to understand the compensatory mechanisms adopted by the body to maintain Mg2+ and Ca2+ homeostasis under various pathophysiological conditions and drug administrations. This work was supported by the Canada 150 Research Chair program, National Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC) Discovery Grant, and Canada Institutes of Health Research (CIHR) Project Grant to Anita Layton. This is the full abstract presented at the American Physiology Summit 2024 meeting and is only available in HTML format. There are no additional versions or additional content available for this abstract. Physiology was not involved in the peer review process.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,026
Score d'incertitude au seuil0,051

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0020,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0050,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,029
Tête enseignante GPT0,315
Écart entre enseignants0,286 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2024
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Résumé présentoui

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