Selen skyddar neuroner i hjärnan

Selenet ingår i omkring 25 livsviktiga selenoproteiner, härunder ett antal antioxidanter som skyddar cellerna mot oxidativ stress och sjukdom. En forskargrupp från München har nu klargjort de närmare mekanismerna varvid seleninnehållande antioxidanter skyddar neuroner i hjärnan mot celldöd. Forskarna ser därför en ny potential i selenets förmåga att skydda mot neurologiska sjukdomar och cancer. Samtidigt är det problematiskt att selenbrist är vanligt i vår del av världen, och att det uppenbart är svårt att mätta alla selenoproteiner, även om man följer de officiella kostrekommendationerna.

Selen upptäcktes för 200 år sedan av den svenske forskaren Jacob Berzelius, och grundämnet blev uppkallat efter den grekiska mångudinnan Selene. Selen används bland annat i den kemiska industrin. Selen och selensalter är giftiga i stora mängder, och det är bara under de senaste årtiondena som man har upptäckt hur ett antal organiska selenföreningar är avgörande. Detta gäller bland annat energiomsättningen, ämnesomsättningen, immunförsvaret, fertiliteten och inte minst i form av olika antioxidanter som skyddar cellerna mot oxidativ stress.
Kroppen utsätts för oxidativ stress när det finns en störning i balansen mellan antioxidanter och fria radikaler. Det finns några aggressiva molekyler som skapar farliga kedjereaktioner inuti cellerna och mellan cellerna. De fria radikalerna är en biprodukt av andningen, och mängden ökar avsevärt vid stress, åldrande, inflammation, förgiftning, tobaksrökning och bestrålning. Således är de fria radikalerna och oxidativ stress involverad i de flesta sjukdomar och celldöd.

Svar på gammal gåta

En forskargrupp från Institute of Developmental Genetics (IDG) vid Helmholtz Zentrum München har nu hittat svaret på en gammal gåta som ytterligare förklarar varför seleninnehållande antioxidanter är så viktiga.
Normalt ska utslitna och sjuka celler begå programmerad celldöd, även kallat apoptos, för att ge plats åt nya celler. Och det säger sig själv att cellerna så långt som möjligt måste skyddas mot oxidativ stress, slitage och sjukdom, och att apoptos inte får överdrivas.
I detta avseende har forskarna i åratal undersökt processen med en ganska nyupptäckt typ av celldöd som kallas ferroptos, där järn är involverat (ferro = järn). Och här visar det sig att det seleninnehållande enzymet GPX4 (glutationperoxidas 4), som fungerar som en kraftfull antioxidant, spelar en viktig roll.
För att förstå processen studerade forskarna möss som hade fått manipulerat GPX4, eftersom forskarna hade ersatt innehållet av selen med svavel, som selen har vissa likheter med. Men svavel är ingen antioxidant.
Det visade sig att inget av mössen som hade fått ersatt selen med svavel i GPX4 kunde överleva i mer än tre veckor, och mössen dog på grund av neurologiska komplikationer.

Vid brist på selenhaltiga GPX4-antioxidanter går speciella neuroner förlorade

Forskarna identifierade därefter några speciella neuroner, som var frånvarande i mössens hjärnor när de led brist på selenhaltiga GPX4-antioxidanter.
I senare studier kunde forskare visa att dessa neuroner gick förlorade under hjärnans utveckling efter födseln, när selen ersattes med svavel i GPX4.
Forskarna kunde också påvisa att ferroptos utlöses av oxidativ stress, vilket också kan uppstå när det föreligger en hög metabolisk aktivitet och hög aktivitet i neuronerna.
För första gången är det nu konstaterat att selen spelar en viktig roll vid utvecklingen och bevarandet av en viss typ av neuroner efter födseln. De seleninnehållande GXP4-antioxidanterna skyddar helt enkelt dessa neuroner från oxidativ stress och celldöd som orsakas av ferroptos.
I framtida studier kommer Marcus Conrad och hans forskargrupp från München att undersöka närmare hur ferroptos utlöses i cellerna under olika förhållanden. Syftet med studierna är att kunna förebygga eller lindra cancer och neurodegenerativa sjukdomar, som det för närvarande är svårt att behandla. Det verkar nämligen som om selen spelar en avgörande roll. Detta om vi får tillräckligt för att mätta GPX4 och de andra selenoproteinerna.

Även om vi äter hälsosamt kan det vara svårt att få tillräckligt med selen

Selen finns särskilt i fisk, skaldjur, inälvsmat, ägg, mejeriprodukter och paranötter. Och även om fisk och skaldjur anses vara goda källor kan vi inte få nog ens genom att äta fisk och skaldjur fem dagar i veckan. Detta framgår av en studie som utfördes av forskare från bland annat den danska organisationen Kræftens Bekæmpelse.

100 mikrogram selen per dag kan mätta ett viktigt selenoprotein

Selenoprotein P är ett viktigt selenhaltigt protein som används som markör för blodets selenstatus. Studier visar emellertid att RI, som är satt till 55 mikrogram, inte räcker för att mätta selenoprotein P. För att mätta detta protein måste man få cirka 100 mikrogram selen per dag, vilket är ungefär två gånger mer än de officiella rekommendationerna.

Referenser

HELMHOLTZ ZENTRUM MÜNCHEN – GERMAN RESEARCH FOR ENVIROMENTAL HEALTH
https://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

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

Lutz Shomburg. Dietary Selenium and Human Health. Nutrients 2017
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5295066/