Selen schützt Neuronen in Ihrem Gehirn

Selen ist ein Bestandteil von mindestens 25 essentiellen Proteinen (Selenoproteine), darunter mehrere Antioxidantien, die Zellen gegen oxidativen Stress und Krankheiten schützen. Ein Forscherteam aus München hat die Mechanismen aufgeklärt, mit denen selenhaltige Antioxidantien die Neuronen im Gehirn vor dem Zelltod schützen. Die Wissenschaftler erkennen in Selen ein ganz neues Potenzial, da es vor neurologischen Erkrankungen und Krebs schützen kann. Problematisch ist jedoch, dass in unserem Teil der Welt ein weit verbreiteter Selenmangel herrscht. Selbst wenn man sich an die offiziellen Ernährungsrichtlinien hält, ist es sehr schwierig, genügend Selen zu bekommen, um alle verschiedenen Selenoproteine zu sättigen.

Selen wurde vor über 200 Jahren von dem schwedischen Wissenschaftler Jacob Berzelius entdeckt. Das chemische Element wurde nach Selene benannt, der griechischen Mondgöttin. Selen wird unter anderem in der chemischen Industrie eingesetzt. Selen und Selensalze sind in großen Mengen giftig und erst seit wenigen Jahrzehnten weiß die Wissenschaft, dass eine Reihe von organischen Selenverbindungen lebensnotwendig sind. Sie spielen eine wichtige Rolle bei unserem Energieumsatz, Stoffwechsel, der Immunabwehr, Fruchtbarkeit und dienen als Unterstützung für verschiedene Antioxidantien, die Zellen vor oxidativem Stress schützen.
Der Körper ist oxidativem Stress ausgesetzt, wenn das Gleichgewicht zwischen Antioxidantien und freien Radikalen gestört ist. Freie Radikale sind aggressive Moleküle, die gefährliche Kettenreaktionen innerhalb und zwischen den Zellen auslösen. Freie Radikale sind ein Nebenprodukt unserer Atmung, und die Zahl der freien Radikale nimmt als Reaktion auf Stress, Alterungsprozesse, Entzündungen, Vergiftungen, Rauchen und Strahlung enorm zu. Tatsächlich sind freie Radikale und oxidativer Stress an den meisten Krankheiten und am Zelltod beteiligt.

Ein altes Rätsel wird gelöst

Ein Team von Wissenschaftlern des Instituts für Entwicklungsgenetik (IDG) im Helmholtz Zentrum München hat nun ein altes Rätsel gelöst, das erklärt, warum die selenhaltigen Antioxidantien so wichtig sind.
Unter normalen Umständen sollen abgenutzte oder kranke Zellen den programmierten Zelltod oder die Apoptose ausführen und damit Platz für neue Zellen schaffen. Natürlich müssen die Zellen so weit wie möglich vor oxidativem Stress, Verschleiß und Krankheit geschützt werden, und ihre Selbstzerstörung sollte nie außer Kontrolle geraten.
Seit Jahren untersuchen die Forscher den Prozess des kürzlich entdeckten programmierten Zelltodes, der Ferroptose, bei der Eisen (Ferrum = Eisen) eine Rolle spielt. Wie sich herausstellt, spielt das selenhaltige Enzym GPX4 (Glutathioninperoxidase 4), an sich ein starkes Antioxidans, dabei eine große Rolle.
Um den Prozess besser zu verstehen, untersuchen die Forscher Mäuse, deren GPX4 manipuliert wurde, indem der Selengehalt durch Schwefel ersetzt wurde, mit dem Selen gewisse Ähnlichkeiten aufweist. Schwefel ist jedoch kein Antioxidans.
Sie fanden heraus, dass die Mäuse, deren Selen in GPX4 durch Schwefel ersetzt worden war, nicht in der Lage waren, mehr als drei Wochen zu überleben und in Folge von neurologischen Komplikationen starben.

Wenn selenhaltige GPX4-Antioxidantien fehlen, gehen spezielle Neuronen verloren

Die Wissenschaftler identifizierten daraufhin einige spezielle Neuronen, die im Gehirn der Mäuse ohne selenhaltige GPX4-Antioxidantien fehlten. Spätere Studien zeigten, dass diese Neuronen im Gehirn verloren gingen, da sie sich nach der Geburt bei Mäusen entwickelten, bei denen Selen durch Schwefel in den GPX4-Antioxidantien ersetzt worden war.
Die Forscher konnten auch zeigen, dass Ferroptose durch oxidativen Stress ausgelöst wird, der auch durch hohe Stoffwechselaktivität und hohe Aktivität in den Neuronen entstehen kann.
Es konnte erstmals aufgezeigt werden, dass Selen eine wesentliche Rolle bei der Entwicklung und Erhaltung einer speziellen Art von Neuronen spielt, die sich nach der Geburt entwickeln. Die selenhaltigen GPX4-Antioxidantien schützen diese Neuronen vor oxidativem Stress und dem Zelltod durch Ferroptose.
In zukünftigen Studien wollen Marcus Conrad und sein Team aus München genauer untersuchen, wie und unter welchen Bedingungen die Ferroptose in den Zellen ausgelöst wird. Ziel solcher Studien ist es, Krebs und neurodegenerative Erkrankungen, die derzeit schwer zu behandeln sind, zu verhindern oder zu lindern. Es scheint, dass Selen eine entscheidende Rolle spielt – vorausgesetzt, wir bekommen genug Selen, um GPX4 und die anderen Selenoproteine zu sättigen.

Auch bei einer gesunden Ernährung ist es schwierig, genug Selen zu erhalten

Selen kommt hauptsächlich in Fisch, Schalentieren, Innereien, Eiern, Milchprodukten und Paranüssen (die reichste Quelle) vor, doch europäische Kulturen enthalten im Allgemeinen wenig Selen. Obwohl Meeresfrüchte allgemein als eine reiche Quelle von Selen angesehen werden, kann man laut einer dänischen Studie nicht genug von dem Nährstoff aufnehmen, auch wenn man fünf Tage die Woche Fisch und Schalentiere konsumiert.

100 Mikrogramm Selen täglich sind in der Lage, ein wichtiges Selenoprotein zu sättigen

Selenoprotein P ist ein wichtiges selenhaltiges Protein und wird als Marker für den Selenstatus im Blut verwendet. Studien zeigen, dass die RI (Referenzaufnahme) von 50-70 Mikrogramm pro Tag nicht ausreicht, um das Selenoprotein P zu sättigen. Dies erfordert mindestens 100 Mikrogramm Selen täglich.

Quellen:

HELMHOLTZ ZENTRUM MÜNCHEN – GERMAN RESEARCH FOR ENVIROMENTAL

HEALTHhttps://www.eurekalert.org/pub_releases/2017-12/hzm--spa122917.php

https://www.sciencedaily.com/releases/2017/12/171229095132.htm

https://phys.org/news/2018-01-selenium-specific-interneurons-brain.html

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Lutz Shomburg. Dietary Selenium and Human Health. Nährstoffe2017

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5295066/