SELÉN - VÝZNAM V RGANSME Jan Kvíčala Endokrinologický ústav, Praha Kongres Labmed 2015 LABRATÓRNA MEDCÍNA 2015 26.-27.11. 2015 MARTN
Vliv koncentrace selenu v séru na organismus
Selenium and Mortality US Third National Health and Nutrition Examination Survey Serum Se measured at baseline in 13,887 adult participants Participants were followed up for mortality for up to 12 years ncreasing Se was associated with decreased mortality up to 130 μg/l However, higher serum Se may be associated with increased mortality Bleys et al. Arch ntern Med. 2008;168(4):404-410
Koncentrace selenu v séru (ug/l) populace různých zemí (v ČR do r. 2000; po r. 2000) země konc. selenu poznámka Čína 5-500 oblast s nízkým selenem Zair 20-30 oblast s nízkým selenem Nový Zéland 20-70 ČR 42 63 Slovensko 53 58 ČR 42 70 Maďarsko 45-70 Finsko 40-80 před selenizací půdy Německo 50-90 Polsko 45-115 Francie 50-110 Švédsko 55-115 Belgie 60-130 Velká Británie 60-130 nyní pokles Finsko 90-110 po selenizaci půdy USA 90-150 Holandsko 105-120 Japonsko 110-130 Norsko 110-140 Kanada 80-200 Venezuela 85-200
ug Se/den Limitní příjmy selenu ug Se/kg těl. hm. Vliv na zdraví <11 <0,2 KD,KBD, myxedematozní kretenizmus 16 (5-30) 0,31 Minimum v oblasti Keshan 21 0,3 Min.příjem pro zachování životních funkcí 40-80 0,5-1 RDA dle různých států a společenství 400 7 Navržený max.příjem 600 11 ndividuální denní bezpečný příjem 819 126 15 Max.bezpečný denní příjem (NAEL) 910 17 Nejnižší úroveň toxicity individual (LAEL) 1540 653 28 Nepříznivý vliv přebytku selenu 4990 1349 90 bčasná selenóza (nehty, vlasy) 15 000-38 000 780-1700 Selenóza (nehty, vlasy, kůže, GT, periferní nervový systém)
Serum Se Co ncentratio n o f the Gro ups During Se Supplementatio n 180 160 140 Se concentration [ug/l] 120 100 80 60 40 20 0 ug of supplemented Se/day 50 ug of supplemented Se/day 100 ug of supplemented Se/day 0-10 0 10 20 30 40 50 60 time o f s upple me ntatio n [mo nths ]
Zdravotní problémy spojené s deficitem Se Změny v thyreoidální regulaci Zvýšený počet kardiovaskulárních onemocnění Vysoký krevní tlak, zvýšená srážlivost krve Zvýšený výskyt rakoviny Zvýšený počet neurodegenerativních onemocnění Zvýšený a urychlený průběh zánětlivých onemocnění Snížená imunita, zvýšený počet alergických reakcí ntenzivnější působení těžkých kovů Snížená motilita a fertilita spermií Zvýšený počet potratů a malformací Svalová onemocnění Zhoršení mentálního stavu Mutace virových kmenů (zvýšená patogenita viru)
Eukaryotické selenoproteiny (26) Thioredoxinreduktázy(TrxR) dithiol-disulfid oxoreduktáza, redox, antioxidant Glutathionperoxidázy (GPx) - antioxidanty cytosolová (cgpx) gastrointestinální (ggpx) plasmová (pgpx) fosfolipidhydroperoxidázová (HPGPx) Dejodázy (D) regulace tvorby T3, dejodace všech jodovaných thyroninů Selenofosfátsyntáza (SPS2, SelD2) - syntéza selenofosfátu Selenoprotein P (SelP) - zásoba a přenos Se, antioxidant
Eukaryotické selenoproteiny Selenoprotein W (SelW) svaly (svalové kontrakce?) Selenoprotein N (SepN1) svaly (myopathie) Selenoprotein 15 (p15) - chaperon - kontrola kvality struktury proteinů? antioxidant? Epiteliálně-specifický selenoprotein prostaty (PES) Selenoprotein 18, Selenoprotein H, (fosfotransferáza), K, M,, R, S, T, V, X, Y
Změny v thyreoidální regulaci Změny koncentrací hormonů a jejich poměrů v průběhu suplementace selenem
Funkce selenoproteinů v thyrocytu Jodace Tg koloid H 2 2 pgpx H 2 TP THox T4 + T3 D1 D2 T3 PHGpx ochrana cgpx ochrana regulace pgpx TrxR ochrana, regulace D1 funkce D2 funkce SelP zásoba Se T H Y R C Y T krevní oběh
Rovnovážné stavy a přenos TH Cílová buňka T4 Krevní řečiště tt4 = ft4/bt4; tt3 = ft3/bt3 T4, T3 Štítná žláza T3,T4 D1 Játra T3 T3, T4 Cílová buňka
H NH 2 H Dejodace tyroninů dejodázami D1,D2 3,5,3,5 -tetrajodtyronin D1,D3 D1 H 3,5,3 -trijodtyronin NH 2 H D1,D3 H D1,D2 NH 2 3,3,5 -trijodtyronin H D1 H H H H H H NH 2 NH 2 NH 2 3,5-dijodtyronin 3,3 -dijodtyronin 3,5 -dijodtyronin D1,D3 D1 D1 D1,D2 H H H H NH 2 NH 2 3-monojodtyronin D1 3 -monojodtyronin š.ž. H H NH 2 tyronin
nfluence of Se Supplemenation on Serum ft4 Concentration nteractions and 95.0 Percent LSD ntervals -0.64-0.65 Dose: NS(p<0.06) Subject: p<0.0001 Stage: NS Dose Stage: p<0.0009 davka 0 50 100 FT4t -0.66-0.67-0.68 0 12 24 36 48 faze
br. 21. Časové profily T3 v závislosti na přídavku Se Log T3 0.91 0.81 0.71 0.61 0.51 Přídavek Se 0 50 100 0.41 0 6 12 24 48 Čas [m ěsíce]
xidační stres Selen, pgpx (GPx1) a MDA (TBAR s)
xidační a radikálové zatížení organismu (oxidační stres) ANTXDAČNÍ TAC Celková antioxidační kapacita Enzymatická (prvky) SD (Mn,Cu,Zn), Thioredoxinreduktázy (Se), Peroxidázy (Se), Katalázy (Fe) Zametače (scavengery) E, A, C, flavonoidy (pyknogenol), lykopen, ubichinony, atd PRXDAČNÍ produkty biochemických reakcí aktivní oxidanty radikály PUFA 80 % Vnější působení záření UV, R, X těžké kovy kouření alkoholismus Nízkomolekulární složky
astma ARDS poškození volnými radikály (oxidační koronární trombóza myokardiální infarkt plíce srdce ledviny glomerulonefritida transplantace trauma, mrtvice parkinsonismus demence Alzheimerova ch. neurotoxiny mozek stres) psoriáza dermatitida Volné radikály, oxidy, peroxinitrit víceorgánové komplikace zánětlivá - imunitní poškození ischemie, rakovina, stárnutí apoptóza, nutriční deficity, toxicita drog a alkoholu, přebytek železa, radiace, UV spáleniny sluneční ozáření kůže erytrocyty Fankoniho anémie, malarie, hemolýza rheumatoidní arthritida klouby cévy GT oči intoxikace endotoxiny ischemická střeva pankreatitida diabetes vývoj kataraktu degenerativní retinální retrolentální fibroplazie atheroskleróza
br. 8 - Regresní přímka mezi aktivitou pgpx a koncentrací selenu v séru seniorů 230 210 Aktivita GPx [(U/l)^0.761] 190 170 150 130 110 90 y = 58,2119 + 1.3375x 70 30 40 50 60 70 80 90 100 Koncentrace Se v séru [ug/l]
br. 10 - Regresní přímka mezi aktivitou pgpx a koncentrací MDA v séru seniorů 0 70 90 110 130 150 170 190 210-0.1 TBARs [-(umol/l)^-0.612] -0.2-0.3-0.4-0.5-0.6-0.7-0.8-0.9 GPx [(U/l)^0.761] y = -0.15328-0.00176x
Korelační koeficienty a signifikance mezi selenem, pgpx a TBARs v séru seniorů selen pgpx TBARs Selen v séru pgpx TBARs kor. koef. - 0.3560-0.2362 p - 0.0014 0.3166 kor. koef. 0.4224 - -0.3668 p 0.000-0.0008 kor. koef. -0.4174-0.3976 - p 0.000 0.000 -
Duševní pochody Selen a kognitivní a verbální projevy, deprese a úzkostné stavy
Selen a mozek přednostní dodávka Se do mozku nedostatek Se změna metabolismu neurotransmiterů suplementace Se redukce epileptických záchvatů a vyhlazení eeg nízký Se urychlení senility nízký Se urychlení snižování kognitivních funkcí u pacientů s Alzheimerovou chorobou pouze 60 % Se suplementace Se zlepšení nálady - snížení úzkostných stavů, deprese, únavy - snížení konfrontačního chování
Výsledky párových korelací sledovaných závislých (úzkosti a deprese) a nezávislých (Se a Zn) proměnných Exkrece Se Se/kreatinin Se v séru Zn v séru úzkosti deprese r 0.228 0.00242-0.0593-0.1588-0.2449 Exkrece Se n 147 151 151 123 123 p 0.005 0.768 0.469 0.079 0.006 r 0.228 0.1696 0.0528-0.1515-0.1663 Se/kreatinin n 147 182 182 148 149 p 0.005 0.022 0.479 0.066 0.043 r 0.00242 0.1696 0.5396-0.1534-0.2148 Se v séru n 151 182 311 248 252 p 0.768 0.022 0.000 0.016 0.001 r -0.0593 0.0528 0.5396-0.092-0.1251 Zn v séru n 151 182 311 248 252 p 0.469 0.479 0.000 0.148 0.047 r -0.1588-0.1515-0.1534-0.092 0.6475 úzkosti n 123 148 248 248 266 p 0.079 0.066 0.016 0.148 0.000 r -0.2449-0.1663-0.2148-0.1251 0.6475 deprese n 123 149 252 252 266 p 0.006 0.043 0.001 0.047 0.000
Tabulka korelací verbálních schopností se selenem u seniorů porovnávané veličiny N R p-level VERBALN & Se v moči 224 0.1409 0.03509336 VERBALN & Exkrece Se 184 0.3691 2.51519E-07 VERBALN & Se/kreatinin 221 0.1890 0.004807705 VERBALN & Se v séru 219 0.2258 0.000760956
Tabulka korelací kognitivních schopností se stopovými prvky u seniorů porovnávané veličiny N R p-level CESTA & Se/kreatinin 233-0.2013 0.00201 CESTA & Se v séru 231-0.1780 0.00667 CESTA & Zn v séru 232-0.1403 0.03268 CESTA & jodurie 237 0.1835 0.00459
Depression [záporné body] 4.5 4 3.5 3 2.5 br. 35 - Výsledky testu na deprese seniorů v průběhu suplementace selenem Se* Subj(Se)*** Time*** 2 MEAN Se- Se+ 0 1 2 3 0 1 2 3 odběry
Poděkování Děkuji spolupracovníkům za spoluúčast na zajímavých projektech. Za spolupráci děkuji zdravotníkům Domovů pro seniory a Domovů důchodců. Firmě PharmaNord, Vejle, Dánsko děkuji za dodání tablet selenu. Jsem zavázán GA MZČR za finanční podporu. Přednášející děkuje za vaši pozornost