Die wichtige Rolle von Selen bei Virusinfektionen, insbesondere COVID-19

Die Corona-Krise hat ein neues Licht auf die Bedeutung einer starken Immunabwehr geworfen, die uns langfristig vor Virusinfektionen schützt. Selen spielt aus verschiedenen Gründen eine wichtige Rolle, aber leider ist ein Mangel weit verbreitet, was das Risiko von Infektionen und damit verbundenen Komplikationen erhöht. In einem neuen Übersichtsartikel, der im International Journal of Molecular Sciences veröffentlicht wurde, beleuchten die Autoren die Rolle von Selen im Zusammenhang mit verschiedenen Arten von Virusinfektionen wie Influenza, HIV und Hepatitis mit besonderem Fokus auf COVID-19. Der Zweck ihres Artikels ist es, über neue Ernährungsstrategien zu informieren, die zu einer starken und gut funktionierenden Immunabwehr beitragen können – vor allem, wenn es um COVID-19 und Virustypen geht, die dazu neigen, ständig zu mutieren.

Selen ist in etwa 25 oder mehr Selenoproteinen eingebaut, die eine Vielzahl unterschiedlicher Funktionen im Körper haben, wie z. B. Energieumsatz, Immunabwehr usw. Selenoproteine arbeiten hauptsächlich innerhalb der Zellen. Außerhalb der Zellen wurden nur zwei Selenoproteine identifiziert: das Antioxidans GPX-3 (Glutathionperoxidase-3) und das Selenoprotein P. Letzteres transportiert Selen durch den Körper und wird normalerweise als Marker für den Selenstatus des Körpers verwendet.
Im Hinblick auf die Immunabwehr sind Selenoproteine wichtig für die angeborene Immunabwehr, die Keime still im Hintergrund bekämpft. Selen ist auch Teil der adaptiven Immunabwehr, die die Fähigkeit hat, sich zu spezialisieren, Antikörper zu bilden und Immunität zu erzeugen. Im Zusammenhang mit Virusinfektionen ist die T-Zell-Aktivierung für eine starke Immunität am wichtigsten.
Sowohl das angeborene als auch das adaptive Immunsystem bestehen aus vielen verschiedenen Zelltypen, und Selenoproteine sind an der lebenswichtigen Kommunikation zwischen den Zellen beteiligt. Das Selenoprotein S reguliert verschiedene Zytokine, die für die Entzündungsreaktion des Körpers wichtig sind.
Gleichzeitig ist Selen in verschiedene Antioxidantien (GPX und TXNRD) eingebaut, die gesunde Zellen vor oxidativem Stress schützen. Die Immunabwehr selbst bildet bei Entzündungsattacken freie Radikale. Durch Altern,
Vergiftungen, Diabetes und andere chronische Krankheiten entstehen noch mehr freie Radikale, was das Problem weiter verschärft.
Von oxidativem Stress spricht man, wenn die Anzahl der Antioxidantien durch freie Radikale überstiegen wird. Die freien Radikale werden extrem schädlich, wenn sie Chaos anrichten und beginnen, gesundes Gewebe anzugreifen. Hier kommt Selen ins Spiel. Es unterstützt einige der primären Antioxidantien, die keine anderen Antioxidantien ersetzen können.
Ein weiterer Schutzmechanismus, den Selen verwendet, besteht darin, zu verhindern, dass Viren mutieren und zunehmend virulent werden. Im Zusammenhang mit Infektionen sinkt der Selenspiegel im Blut drastisch durch den Selenverbrauch durch die Aktivität der weißen Blutkörperchen und die gesteigerte antioxidative Abwehr des Körpers.
Ein Selenmangel schwächt also zwangsläufig die Immunabwehr und macht Sie anfälliger für Infekte. Es besteht sogar das Risiko von damit verbundenen Komplikationen und oxidativem Stress, der dazu führen kann, dass Virusinfektionen potenziell lebensbedrohlich werden.
In ihrem Übersichtsartikel betrachten die Autoren verschiedene durch COVID-19 verursachte Virusinfektionen wie Coxsackie, Influenza, HIV, Hepatitis, Polio und SARS-CoV-2. All dies sind RNA-Viren, die mit hoher Wahrscheinlichkeit mutieren, was es schwierig macht, wirksame Impfstoffe zu entwickeln.

Erste Entdeckung des lebensbedrohlichen Coxsackie-Virus, das durch Selenmangel verursacht wurde

In der Provinz Keshan im Nordosten Chinas ist der Selengehalt des Bodens extrem niedrig, und hier wurde ursprünglich eine tödliche Herzkrankheit entdeckt, die als Keshan-Krankheit bekannt ist. Die Krankheit wird durch ein ansonsten harmloses RNA-Virus namens Coxsackie B verursacht, das die Immunabwehr ohne Selen nicht bekämpfen kann. 1965 begann die chinesische Bevölkerung in diesem Gebiet mit der Einnahme von Selen, um die Krankheit zu verhindern und auszurotten.
Jahre später zeigte die US-Wissenschaftlerin Professorin Melinda A. Beck, dass Mäuse mit einem Selenmangel, die mit dem Coxsackie-Virus infiziert waren, eine verringerte T-Zell-Aktivität und eine erhöhte Rate von RNA-Virusmutationen aufwiesen, was die Krankheit weitaus gefährlicher machte. Ihr Selenmangel erschwerte die Bekämpfung der Infektion im Vergleich zu Mäusen, die viel Selen hatten. Die selenarmen Mäuse entwickelten infolge der Infektion schwere Herz- und Lungenkomplikationen, während die Mäuse mit ausreichendem Selenspiegel nur leichte Symptome entwickelten.
Es wird angenommen, dass die verringerte Aktivität der selenhaltigen GPX-Antioxidantien die Mutation des Virus verursacht. Die einzigartige Studie von Professor Beck enthüllt die entscheidende Rolle von Selen bei der Unterstützung des Immunsystems und der antioxidativen Abwehr und zeigt, wie virulent ein Virus werden kann, wenn zu wenig Selen vorhanden ist.

Grippe und Grippeimpfstoffe

In den meisten Fällen handelt es sich bei einer Influenza nur um eine harmlose Virusinfektion. Dennoch gibt es jedes Jahr 3-5 Millionen Grippefälle, die schwerwiegend werden und eine halbe Million Menschen töten. Die spanische Grippe, die 1918 ausbrach, forderte 50 Millionen Todesopfer. Nach einigen Jahren verschwand die Krankheit langsam von selbst. Das Influenzavirus gehört zu den RNA-Viren. Neue, mutierte Varianten stammen häufig aus selenarmen Regionen. Als erste Wissenschaftlerin überhaupt zeigte Professorin Melinda A. Beck mit Studien an Mäusen, dass Influenza A gefährlicher wird, wenn der Wirt einen Selenmangel aufweist. Dies liegt daran, dass das Virus mutieren kann. Studien zeigen, dass eine Selenergänzung der menschlichen Immunabwehr zugutekommen kann, insbesondere bei älteren Menschen und bei Menschen mit chronischen Krankheiten.
Um die Hypothese zu testen, wurde eine randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte 12-wöchige Studie an sechs Personengruppen mit unzureichenden Selenwerten im Blut durchgeführt. Die Teilnehmer erhielten unterschiedliche Dosen von Selenhefe (0 µg, 50 µg, 100 µg oder 200 µg) oder Diäten mit Zwiebeln, die entweder einen hohen oder einen niedrigen Selengehalt hatten. Die Gruppe, die mit 0 µg Selenhefe ergänzt wurde, diente als Placebogruppe.
Nach 10 Wochen erhielten alle Teilnehmer eine Grippeimpfung. Im Vergleich zur Placebogruppe sprachen die Teilnehmer, die Selenhefe erhielten, besser auf den Impfstoff an, insbesondere die Gruppe, die täglich 200 Mikrogramm erhielt. Sie hatten höhere Spiegel des Zytokins IL-10 (Interleukin-10), das für eine normale Immunantwort verantwortlich ist. Wenn eine Grippe Komplikationen hervorruft, liegt dies normalerweise daran, dass die Immunabwehr überreagiert, indem sie einen Zytokinsturm und eine Hyperinflammation auslöst, die oxidativen Stress verursacht und gesundes Gewebe zerstört. Bei einer Virusinfektion kann eine entgleiste Immunabwehr sogar dazu führen, dass Darmbakterien in die Lunge wandern und eine lebensbedrohliche Lungenentzündung verursachen.

HIV

Schätzungsweise 37 Millionen Menschen weltweit haben HIV. Die Mehrheit der Patienten stirbt innerhalb von zwei Jahren an AIDS-bedingten Erkrankungen, wenn sie keine lebenslange retroantivirale Kombinationstherapie erhalten. HIV ist ein RNA-Virus, das die zentralen Teile der Immunabwehr angreift, weshalb die Patienten so anfällig sind.
Es wird berichtet, dass ein Selenmangel bei bis zu 70 Prozent der Menschen mit HIV auftritt. Es wurde auch beobachtet, dass der Selenspiegel im Blut lange Zeit abfällt, bevor sich HIV-positive Menschen krank fühlen.
In Afrika und den Vereinigten Staaten haben Wissenschaftler herausgefunden, dass sich die Krankheit umso schneller ausbreitet, je weniger Selen im Boden vorhanden ist. Auch die AIDS-Sterblichkeit ist in den Regionen mit niedrigem Selengehalt höher. Wissenschaftler haben sogar einen Zusammenhang zwischen einem Selenmangel, oxidativem Stress, AIDS-Entwicklung und Sterblichkeit gefunden – sogar in Verbindung mit der Kombinationstherapie.
Blutproben von HIV-Infizierten mit niedrigem Selenstatus zeigen Anzeichen von weniger T-Helferzellen (CD4), die die Leiter des Immunsystems sind. Eine Reihe von Studien, die in den Vereinigten Staaten, Tansania, Botswana und Ruanda durchgeführt wurden, haben gezeigt, dass eine tägliche Supplementierung mit 200 Mikrogramm Selen die Entwicklung von HIV-Infektionen verzögern und die AIDS-bedingte Mortalität durch die Erhöhung der T-Helferzellen senken kann. Von Bedeutung sind auch selenhaltige Antioxidantien und ihre Fähigkeit, oxidativem Stress entgegenzuwirken.

Hepatitis

Die WHO schätzt, dass weltweit 257 Millionen Menschen mit Hepatitis B und 71 Millionen mit Hepatitis C infiziert sind. Beide Viren können eine akute und chronische Hepatitis verursachen, die zu Leberzirrhose und Leberkrebs führen kann.
Hepatitis ist durch oxidativen Stress in der Leber gekennzeichnet. Forscher haben herausgefunden, dass die Spiegel der selenhaltigen GPX-Antioxidantien bei Patienten mit Hepatitis C im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen niedriger sind. Studien zeigen, dass ein Selenmangel das Risiko erhöht, dass die Krankheit chronisch und lebensbedrohlich wird.
Andere Studien haben gezeigt, dass die Einnahme von Selenpräparaten bei Patienten mit Hepatitis B das Risiko verringert, dass ihre Krankheit zu Leberkrebs wird. Interessanterweise war das Leberkrebsrisiko nach Absetzen der Nahrungsergänzung das gleiche wie bei den Patienten in der Kontrollgruppe. Dies zeigt, dass es wichtig ist, weiterhin Selen einzunehmen, um das Virus zu kontrollieren und oxidativen Stress zu vermeiden.

Polio und Polio-Impfstoff

Polio ist ein RNA-Virus, das das Gehirn und das Rückenmark angreifen und Kinderlähmungen verursachen kann. Gesunde Menschen werden jedoch selten krank, wenn sie dem Poliovirus ausgesetzt sind. Eine Poliovirus-Infektion erzeugt große Mengen an freien Radikalen und die antioxidative Abwehr in den infizierten Zellen wird geschwächt. Es hat sich gezeigt, dass eine Selenergänzung die Immunantwort auf Polio-Impfstoffe verbessert, insbesondere durch die Stärkung der T-Zellen, die den besten Schutz gegen Virusinfektionen bieten.

Corona und COVID-19

Das Coronavirus ist eine Familie von RNA-Viren, die in Vögeln und Säugetieren vorkommt. Die gängigen Coronavirus-Typen verursachen harmlose Erkältungsinfektionen. COVID-19 wird durch SARS-CoV-2 verursacht, das bereits in mehreren Varianten existiert. Die meisten Menschen, die infiziert sind, entwickeln nur leichte oder gar keine Symptome. Zu den anfälligen Gruppen gehören Senioren, übergewichtige Personen oder Menschen mit chronischen Krankheiten wie Diabetes, Bluthochdruck, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Nierenerkrankungen, Lungenerkrankungen oder Krebs
Eine COVID-19-Infektion beginnt typischerweise, wenn Viruspartikel die Zellen in den oberen Atemwegen infizieren und sich auf die unteren Atemwege ausbreiten. In seltenen und schweren Fällen entwickelt sich ein akutes Atemnotsyndrom. Einige der Hauptgründe dafür sind oxidativer Stress, Zytokinsturm und Hyperinflammation in den Lungenepithelzellen. Zytokinsturm und Hyperinflammation können auch in den Epithelzellen von Blutgefäßen und anderen Organen auftreten und zu Kreislaufversagen und Tod führen.
In schweren Fällen von COVID-19 wurden niedrige Konzentrationen von T-Zellen, B-Zellen und NK-Zellen zusammen mit erhöhten Konzentrationen von Entzündungsmarkern (Zytokine und Chemokine) und Markern für Blutgerinnsel (D-Dimer) gefunden. Viele alte oder chronisch kranke Menschen sind besonders gefährdet, weil sie bereits unter chronischen Entzündungen leiden, die ein Zeichen für eine entgleiste Immunabwehr sind, die leichter mit einem Zytokinsturm und einer Hyperinflammation reagieren kann.
Es scheint, dass es einen Zusammenhang zwischen dem Selenstatus des Körpers und dem Ausgang einer COVID-19-Infektion gibt. In ihrem Übersichtsartikel verweisen die Autoren auf die wichtige Rolle von Selen bei der Immunabwehr und darauf, wie die Antioxidantien GPX und TXNRD oxidativen Stress reduzieren und dadurch Zellen und Epithel in Blutgefäßen, Lunge, Herz, Gehirn und anderen Organen schützen. Die Antioxidantien verhindern auch, dass sich Blutplättchen ansammeln und Blutgerinnsel bilden.
Im Jahr 2020 fand die britische Selenforscherin Margaret Rayman einen Zusammenhang zwischen dem Selengehalt im Boden in verschiedenen Teilen Chinas und dem Risiko, an COVID-19 zu sterben. In Südkorea, Indien, Iran und Russland zeigen Studien, dass Patienten, die mit COVID-19 ins Krankenhaus eingeliefert wurden, im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen einen signifikant niedrigeren Selenspiegel im Blut aufweisen.
Eine deutsche Studie hat gezeigt, dass Überlebende einer COVID-19-Infektion höhere Selenwerte im Blut haben als Nichtüberlebende.
Eine Studie von Mahmoodpoor et al. zeigt, dass eine Selenergänzung von Patienten mit akutem Atemnotsyndrom (ARDS) die antioxidative Kapazität in der Lunge erhöht und eine Hyperinflammation reduziert. Es fehlt jedoch allgemein an veröffentlichten klinischen Studien, die die Wirkung von Selen als Therapie bei schweren COVID-19-Fällen zeigen. Dem neuen Übersichtsartikel zufolge hat Selen jedoch ein enormes Potenzial sowohl in der Therapie als auch in der Prävention. Es wäre ratsam, den Selenstatus von gefährdeten COVID-19-Patienten zu messen und etwaige Defizite zu beheben. Die Autoren erwähnen auch, dass eine geringe Zufuhr der Vitamine A, B6, B12, C, D und E sowie von Zink, Magnesium und Omega-3 mit einer schweren Entwicklung von COVID-19 verbunden ist. Der neue Artikel erschien im International Journal of Molecular Sciences.

Selenquellen und Empfehlungen

Selen ist in Fisch, Schalentieren, Innereien, Eiern, Milchprodukten und Paranüssen enthalten. Die europäische Ernährung enthält aufgrund der nährstoffarmen Böden sehr wenig Selen, was der Hauptgrund für den Selenmangel vieler Menschen ist.
Der tägliche Referenzaufnahmewert (RI) für Selen in Dänemark beträgt 55 Mikrogramm, aber laut Studien reicht dies nicht aus, um das Selenoprotein P, das als Marker für den Selenstatus des Körpers verwendet wird, richtig zu sättigen. Eine ausreichende Sättigung des Selenoproteins P erfordert täglich mehr als 100 Mikrogramm Selen. Am Besten ist die Ergänzung mit Selenhefe, da es eine Kombination verschiedener Selenverbindungen liefert, die der natürlichen Vielfalt von Selenarten ähnlich ist, die in einer ausgewogenen Ernährung mit vielen verschiedenen Selenquellen zu finden sind. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat eine sichere obere Aufnahmemenge von 300 Mikrogramm täglich für Selen festgelegt. In vielen Studien zu Selen haben Wissenschaftler Freiwilligen tägliche Dosen von 200 Mikrogramm verabreicht.

Quellen:

Sabrina Sales Martinez et al. Role of Selenium in Viral infection with a Major Focus of SARS-CoV-2. International Journal of Molecular Sciences. 28. Dezember 2021

Lutz Schomburg. Selenium Deficiency Due to Diet, Pregnancy, Severe Illness or COVID-19 – A Preventable Trigger for Autoimmune Disease. International Journal of Molecular Sciences. 2021

Qiyuan Liuet al. Selenium (Se) plays a key role in the biological effects of some viruses: Implications for COVID-19. Environmental Research. 2021

Olivia M. Guillan et al. Selenium, Selenoproteins and Viral Infection. Nutrients 2019

Aparna Shreenath. Selenium Deficiency. StatPearls. 6. Mai 2019

Jones GD et al. Selenium deficiency risk predicted to increase under future climate change. Proceedings of the National Academy of Sciences 2017

Roma-Pahwa; Ishwarial-Jialal. Chronic Inflammation. NCBI April 2018