Selenium: functies

Selenium vervult zijn functies als een integraal onderdeel van eiwitten en enzymen, respectievelijk. Relevant enzymen omvatten selenium- met glutathionperoxidasen (GPxs), dejodasen - typen 1, 2 en 3 -, thioredoxinereductasen (TrxR), selenoproteïne P en W, en selenofosfaatsynthetase.Selenium tekort leidt tot verlies van activiteit hiervan eiwitten.

Selenium-afhankelijke enzymen

Glutathionperoxidasen De vier bekende glutathionperoxidasen omvatten cytosolische GPx, gastro-intestinale GPx, plasma GPx en fosfolipide hydroperoxide GPx. Hoewel elk van deze selenium-bevattende enzymen heeft zijn specifieke functies, ze delen de gemeenschappelijke taak om te elimineren zuurstof radicalen, met name in de waterige omgeving van respectievelijk het cytosol en de mitochondriale matrix, die aldus bijdragen tot bescherming tegen oxidatieve schade. Voor dit doel seleniumrijk eiwitten biologisch verminderen peroxiden zoals waterstof peroxide en lipide hydroperoxide tot water. Waterstof peroxide (H2O2) kan zich overal in de natuur vormen waar het atomair is zuurstof handelt op water​ Het wordt gevormd tijdens de oxidatie van anorganische en organische stoffen in lucht, maar ook tijdens vele biologische oxidatieprocessen, zoals ademhaling of fermentatie. Als peroxiden worden niet afgebroken, dat kunnen ze leiden aan cel- en weefselschade. De seleniumhoudende glutathionperoxidasen komen voornamelijk voor in de erytrocyten (rood bloed cellen), de trombocyten (bloed bloedplaatjes), de fagocyten (scavenger-cellen) zoals in de lever en in de ogen. Deze bereiken hun maximale activiteit bij een seleniumopname van 60-80 µg / dag. Bovendien is selenium in hoge concentraties aanwezig in de schildklier​ Voldoende inname van selenium is essentieel voor een normale schildklierfunctie. Als onderdeel van glutathionperoxidasen beschermt selenium het endocriene orgaan tegen waterstof peroxide-aanval tijdens de synthese van schildklierhormonen. Glutathionperoxidasen werken nauw samen met vitamine E bij het elimineren zuurstof radicalen. Vitamine E is een in vet oplosbare vitamine en oefent daarom zijn uit anti-oxidant effect in de membraanstructuur. Selenium en vitamine E kunnen elkaar in hun effect vervangen. Als de toevoer van vitamine E goed is, kan het zuurstofradicalen wegvangen die in het cytosol worden gevormd als er een tekort aan selenium is, en het membraan beschermen tegen oxidatieve schade. Omgekeerd, als de seleniumtoevoer voldoende is, kan seleniumbevattend glutathionperoxidase een tekort aan vitamine E compenseren door ook peroxiden in het cytoplasma, waardoor membranen worden beschermd tegen lipideperoxidatie. Dejodasen Als onderdeel van type 1 joodthyronine 5′-dejodase, dat voornamelijk wordt aangetroffen in lever, nier, en spier, selenium is belangrijk bij de activering en deactivering van de schildklier hormonen​ Deiodase katalyseert de omzetting van het prohormoon thyroxine (T4) naar het biologisch actieve schildklierhormoon 3,3 ′ 5-trijoodthyronine (T3), evenals de omzetting van T3 en omgekeerde T3 (rT3) naar inactief 3,3'dijoodthyronine (T2). Als de seleniuminname onvoldoende is, is er een verhoging van de serum T4 tot T3-ratio, wat kan worden geassocieerd met schildklierdisfunctie. Evenzo leidt seleniuminname boven de vereisten tot veranderingen in het metabolisme van schildklierhormoon. Door de toevoer van T4 en T3 van de moeder naar de foetus gedurende zwangerschapbeschermen seleniumafhankelijke type 3 dejodasen de foetussen tegen overmatige hoeveelheden T3. Type 3 dejodasen beïnvloeden ook lokale concentraties van T3 in andere organen, vooral in de hersenen​ Selenoproteïne P en W De functie van selenoproteïne P is nog niet helemaal duidelijk. Het vermoeden bestaat dat het belangrijk is als extracellulair anti-oxidant - afbraak van peroxinitriet - en beschermt biomembranen tegen lipideperoxidatie. Bovendien kan selenoproteïne P verantwoordelijk zijn voor het mobiliseren van selenium uit de lever naar andere orgels zoals de hersenen en nier​ De betrokkenheid van het eiwit bij de binding van zware metalen wordt ook besproken. Selenoprotein W wordt voornamelijk aangetroffen in spierweefsel, maar is ook aanwezig in het hersenen en andere weefsels. Er is weinig bekend over de functie ervan. Het is echter aangetoond dat spierdystrofieën bij mensen positief kunnen worden beïnvloed door selenium administratie​ Thioredoxine-reductasen De seleniumhoudende thioredoxinereductase-familie, die TrxR1, TrxR3 en TGR omvat, speelt een essentiële rol bij de reductie van geoxideerd thioredoxine en andere stoffen zoals dehydroascorbinezuur en lipidehydroperoxiden. Het thioredoxine-thioredoxine-reductase-systeem reguleert het factoren en eiwitvouwing via een reductie van disulfide bruggen​ Bovendien is selenium betrokken bij DNA-biosynthese, celgroei en apoptose (geprogrammeerde celdood) van tumorcellen via thioredoxinereductasen. Daarnaast is het seleniumhoudende enzym belangrijk voor de regeneratie van anti-oxidant vitamine E. Selenofosfaatsynthetase Selenofosfaatsynthetase is afhankelijk van voldoende seleniumtoevoer om de eerste stap van de biosynthese van andere selenoproteïnen te regelen.

Andere selenoproteïnen

Naast de bovengenoemde eiwitten zijn er nog andere enzymen die selenium nodig hebben voor een optimale activiteit. Een voorbeeld is het selenoproteïne met een molecuulgewicht van 34 kDa. Dit wordt voornamelijk gevonden in de geslachtsklieren en in de prostaat epitheel​ Dienovereenkomstig is selenium essentieel voor spermatogenese en reproductie (reproductie). Volgens studies worden met name mannelijke zoogdieren onvruchtbaar (onvruchtbaar) wanneer ze een tekort aan selenium hebben. Bovendien zijn selenoproteïnen aanwezig in de vrouw eierstokken, bijnieren en alvleesklier. Heel wat selenoproteïnen worden momenteel nog onderzocht op hun functie en kunnen ook belangrijk zijn bij het ontstaan ​​van tumoren (kanker ontwikkeling).

immuunsysteem

Selenium zou talrijke immunomodulerende effecten hebben als een stimulator van humorale en cellulaire immuniteit:

• Productie van antilichamen, in het bijzonder IgG, gamma interferonen tumor necrose factor (TNF).
• Stimulatie van neutrofiele chemotaxis.
• Remming van suppressorcelactiviteit
• Verhogen van de cytotoxiciteit van natural killer (NK) -cellen en cytotoxische T lymfocyten.

Deze effecten van selenium zijn afhankelijk van de mate van seleniuminname. Zowel een tekort aan selenium als gevolg van onvoldoende inname als een overdosis van het sporenelement kan leiden tot een aantasting van de immuunsysteem​ Seleniumtekorten hebben bijvoorbeeld een negatief effect op de activiteit van glutathionperoxidasen, wat resulteert in een verhoogde vorming van radicalen en een verhoogde accumulatie van lipidehydroperoxiden. Dit wordt op zijn beurt geassocieerd met een verhoogde vorming van pro-inflammatoire middelen prostaglandines.

Zware metalen band

Selenium kan het lichaam beschermen tegen schadelijke stoffen zware metalen zoals leiden, cadmium en kwik​ Het sporenelement vormt een slecht oplosbaar biologisch inactief selenide-eiwitcomplex met de zware metalen, waardoor ze onschadelijk worden. eindelijk, de absorptie van lood, cadmium en kwik is aanzienlijk verminderd. Overmatige blootstelling aan zware metalen kan de behoefte aan selenium aanzienlijk verhogen, aangezien het sporenelement constant moet worden voorzien voor het binden van zware metalen.