Abstrakt

Selen je esenciální stopový prvek, kov. Je součástí řady enzymů (např. glutathionperoxidáza, iodotyronin deiodináza, thioredoxin reduktáza). Většinou přítomen v několika formách selenocystein, selenomethionin (Se-methionin se musí dodávat potravou, není syntetizován v těle), selenoprotein P. Pomáhá chránit organismus proti oxidačnímu stresu a před zhoubným bujením, účastní se syntézy a metabolismu tyreoidních hormonů, proteosyntézy, je důležitý při reprodukci. Vstřebává se v tenkém střevě, v organismu se neuskladňuje do zásoby, rychle vzniká nedostatek. Vylučuje se převážně močí. Deficit nastává při podvýživě a dlouhodobé parenterální výživě. Projevuje se svalovou slabostí, ztuhlostí, bolestí, kardiomyopatií, osteoarthritidou (onemocnění u dětí v Číně -„Keshanská“ choroba v oblastech s nedostatkem Se). Toxické účinky jsou ztráta vlasů a nehtů, kožní puchýřky, nervové poruchy, nausea, zvracení. Akutní¨otrava se projevuje česnekovým zápachem z úst.

Chemické vlastnosti

Název:

Latinsky:

Anglicky:

Značka:

Protonové číslo:

Atomová hmotnost:

Skupina:

Perioda:

Skupenství:

Oxidační číslo:

Selen

Selenium

78,96

VI.A

pevné

-II, IV, VI

Funkce

Selen je přítomen v selenoproteinech, z nichž řada má enzymatickou funkci. Mezi nejdůležitější enzymy patří glutathionperoxidáza, iodothyronin deiodináza a thioredoxin reduktáza. Existuje několik forem glutathionperoxidázy: GSHPx-1 přítomná ve všech buňkách, GSHPx-2 nacházející se rovněž intracelulárně, ale především v trávicím traktu, GSHPx-3 je extracelulární a nachází se v plazmě a v mléce, GSHPx-4 je intracelulární ale liší se svou funkcí (fosfolipid hydroperoxid glutathionperoxidáza). GSHPx má funkci především v ochraně buněk před oxidačním poškozením kyslíkovými radikály, její působení je synergické s vitamíne E. Jodthyronin dejodináza se vyskytuje ve třech typech. Katalyzuje dejodinaci thyroxinu na trijodthyronin a zpět, čímž reguluje koncentraci aktivního hormonu trijodthyroninu. Dále se Se vyskytuje v selenoproteinu P a selenoproteinu W.

Selen a jeho sloučeniny se uplatňují v následujících metabolických oblastech:

a) Se při svalové práci. Při těžké práci a sportu vzniká množství reaktivních kyslíkových druhů (ROS) - tj. volných kyslíkových radikálů, ale i sloučenin kyslíku, které s nimi souvisejí, ale nemají párový elektron. Ubývá celkový glutathion a redukovaný glutathion (GSH), který volné radikály odstraňuje, je přitom oxidován na GSSG. Toho ubývá více než GSH, takže koeficient GSH/GSSG stoupá. Aktivita erytrocytární i plazmatické GSHPx, která odstraňuje nadbytek peroxidů, vzniklých svalovou prací, stoupá. Suplementace selenomethioninem zvyšuje aktivitu GSHPx. Tak suplementace Se pomáhá rychleji odstraňovat ROS. Vytrvalostní výkonnost za aerobních podmínek se však nezvyšuje.

b) Se v porodnictví. Hladina Se u těhotných bývá nízká, protože plod kumuluje Se. Při poruchách funkce placenty v 3. trimestru se může vyvinout nedostatek Se v plodu. Za bezpečnou suplementaci v těhotenství se považuje přívod 0,6-2,5 µmol/den (50-200 µg). Minimální potřeba Se u novorozence do 6 měsíců je 0,13 µmol/den (10 µg). Mateřské mléko má mít 0,13 µmol/l (10 µg). U uměle živených dětí je deficit Se častý, mívají i nižší aktivitu GSHPx. Komerční mléka pro umělou výživu kojenců mají jen 30-50 % Se proti mléku mateřskému. Donošené a nedonošené děti mají hladiny Se prakticky stejné. Avšak vlivem rychlejšího růstu a menší zásoby Se v játrech, hladiny Se i aktivita GSHPx u nedonošenců během 3 měsíců klesají. Deficit Se je často spojen s chronickou plicní chorobou a někdy se dává i do souvislosti se syndromem náhlého úmrtí kojenců.

c) Se a spermiogeneze. Se účastní spermiogeneze, ve spermatocytech je obsah Se vysoký. Nedostatek Se může vést k mužské neplodnosti. Selen je třeba i pro normální metabolismus testosteronu.

d) Se a jeho sloučeniny u některých nemocí. Se účinkuje jako antikarcinogen a může inhibovat iniciační a/nebo progresivní fázi nádorového růstu. U nemocných s tumory bývají snížené hladiny Se. Selen se koncentruje v nádorové tkáni a selenoradionuklidy mohou dokonce sloužit k lokalizaci tumoru. Při podávání 2,5 µmol (200 µg) Se denně se významně snížila nemocnost a úmrtnost na plicní karcinom, kolorektální karcinom i karcinom prostaty.

e) Se a imunita. Lipidové hydroperoxidy, vznikající při lipoperoxidaci působí apoptózu T-buněk. Dostatečné množství Se je tedy nutné pro buněčnou imunitu a hlavně pro funkci T-lymfocytů. Nedostatečná aktivita Se-dependentní GSHPx vede k poklesu obrany organismu před lipoperoxidací. Organické sloučeniny Se modifikují biologickou odpověď na antigeny a stimulují syntézu různých cytokinů, včetně faktorů kontrolujících buněčnou proliferaci. Se potencuje účinek IL-2 tím, že zvyšuje počet receptorů na něj. Selen má významnou úlohu při výskytu a progresi AIDS. Hladina Se může být nízká už v časných stadiích nemoci a při její progresi dále klesá. Při nedostatku Se v organismu viry snáze podléhají mutacím a vznikají jejich virulentnější formy. Protože vysoká hladina Se je spojena s poklesem IgG a IgM, je pro onemocnění nejvhodnější normální hladina Se. Nedostatek Se je spojován s jinými virovými onemocněními, např. s hepatitidou B nebo s mutacemi chřipkového viru.

f) Se u renální insuficience. Na metabolismus Se při selhání ledvin působí řada vlivů. Je to snížený příjem, související s omezením bílkovin ve stravě, zvýšené ztráty močí při těžké proteinurii, event. ztráty peritoneální dialýzou, porušení resorpce ze střev a snížení vazby Se na transportní bílkoviny. Přestože se většina Se vylučuje ledvinami a u chronické renální insuficience je jeho vylučování sníženo, bývá hladina Se z výše uvedených příčin v krvi i ve tkáních snížená. U dialyzovaných nemocných bývá snížená GSHPx i v kůře a glomerulech ledvin. Aktivita GSHPx i obsah Se bývají sníženy při chronickém renálním selhání i v trombocytech a přispívají k trombocytopenii.

Metabolismus

Biologická dostupnost organických sloučenin Se je vyšší než sloučenin anorganických – jsou lépe vstřebávány, vedou k vyšším hladinám v krvi a méně se vylučují stolicí. Selen je resorbován především v duodenu, jeho resorpci snižuje vysoký příjem vlákniny, methioninu, dále Zn, Cd, Hg. Selen je přítomen v potravě nejčastěji v organické formě jako selenomethionin (syntetizován rostlinami) a selenocystein (syntetizován živočichy). V této formě je selen resorbován prakticky ze 100 %. Anorganické formy Se se z potravy vstřebávají zhruba v 50 %. V současné době není znám žádný mechanismus, kterým by byla resorpce Se z potravy selektivně regulována. Selen resorbovaný do krevního oběhu je transportován ve formě selenoproteinu P.

Selen se nachází ve všech tkáních, ale největší množství je v ledvinách, játrech, slezině a pankreasu. V organismu není Se ukládán do zásoby, a proto vzniká při sníženém příjmu tohoto prvku poměrně rychle nedostatek.

Homeostáze Se v organismu je dosahována regulací exkrece. Hlavní cestou vylučování Se je exkrece močí, pouze při velmi vysokém příjmu jsou těkavé formy Se rovněž vydechovány. Urinární exkrece je primárním místem regulace Se v organismu.

Distribuce v organismu, obsah ve tkáních

V celém organismu je 63,5 - 190,5 μmol (5 - 15 mg) Se. Selen se retinuje přednostně v mozku, hypofýze, štítné žláze, v srdečním svalu, v testes a vaječnících.

Orientační koncentrace Se ve tkáních a orgánech (hodnoty na kg čerstvé tkáně) (Geigy Scientific Tables 1981).

		mg/kg
Svalovina	Dospělí	0,24
Srdce	Dospělí	0,28
Játra	Dospělí	0,54
Ledviny	Dospělí	1,09
Slezina	Dospělí	0,34
Plíce	Dospělí	0,15
Pankreas	Dospělí	0,30
Mozek	Dospělí	0,13
Vlasy	Děti (0-15 let)	0,320 (0,025-1,65)
	Dospělí (nad 16 let)	0,303 (0,025-1,58)

Deficit

Karence Se vyvolává řadu specifických onemocnění především u zvířat. Jsou to např. nutriční svalová dystrofie u ovcí a skotu, dále nekróza jater u prasat, exsudativní diatéza kuřat. U lidí byla popsána Keshanská choroba v Číně, při které byly zjišťovány endemické kardiomyopatie, histologicky byla popsány multifokální nekrózy, dystrofické změny a fibróza myokardu.

Deficit selenu se u lidí projevuje myopatiemi, svalovou slabostí, ztuhlostí, bolestivostí, kardiomyopatií, zvýšeným rizikem vzniku kardiovaskulárních onemocnění, osteoartritidou. Dále bývají zjišťovány anémie, zvýšený výskyt trombóz, narušení imunitních funkcí a zvýšené riziko výskytu nádorových onemocnění. Deficit Se rovněž způsobuje zhoršení funkce štítné žlázy, zvyšuje riziko karcinomu štítné žlázy a dochází k narušení fertility. Zhoršení příznaků karence Se je často pozorováno v období zvýšené zátěže, případně stresu, způsobeného různými faktory (nutriční, chemické, infekční).

Hodnocení stavu zásobení

K určení stavu zásobení organismu selenem je možno využít stanovení koncentrace Se v plné krvi nebo krevní plazmě. Koncentrace Se v plazmě rychleji odráží deficit Se a lze ji proto hodnotit jako ukazatel krátkodobého stavu zásobení selenem, zatímco koncentrace Se v plné krvi ukazuje dlouhodobější tendenci. Další možností je stanovení GSHPx. Existuje přímá korelace mezi koncentrací Se v krvi a aktivitou GSHPx v krvi až do koncentrace Se 1,27 μmol/l, kdy nastává plató a GSHPx se již dále nezvyšuje.

Potřeba

Doporučené dávky Se v dietě

Věk	Dávka
0 - 4 měsíců	5-15 μg/den
4 - 12 měsíců	5-30 μg/den
1 - 4 roky	10-50 μg/den
4 - 7 let	15-70 μg/den
7 - 10 let	15-80 μg/den
> 10 let	20-100 μg/den
Dospělí	20-100 μg/den

Zdroje

Zdrojem selenu pro lidský organismus je zejména česnek, cibule, pažitka a pórek. Dále jsou to vnitřnosti (játra, ledviny), vepřové a hovězí maso, některé druhy ořechů. Významné množství Se mohou obsahovat rovněž celozrnné obiloviny (ovesné vločky, hnědá rýže), celkový obsah Se je však ovlivněn obsahem tohoto prvku v půdě, kde byly pěstovány.

Toxicita

U selenu existuje poměrně malý rozdíl mezi esenciální a toxickou dávkou. Ve vyšších dávkách má silně kancerogenní a toxické účinky. Intoxikace Se u lidí je však vzácná. Toxická dávka je >12,7 μmol/den (1 mg) pro anorganické formy Se, pro organické asi 63,5 μmol/den (5 mg). Toxicitu zvyšuje deficit vitamínu E.

Při akutní otravě selenem bývá zjišťován zápach z úst po česneku, nevolnost, průjem, podrážděnost, únava, deprese, bolesti hlavy, periferní neuropatie (parestézie), vypadávání vlasů, nehtů, kožní puchýřky. U těžkých otrav může nastat edém plic a bronchopneumonie. Chronická otrava se projevuje, dermatózou, alopeciemi, poruchami gastrointestinálního traktu, hepatopatiemi a kardiomyopatiemi.

Literatura

· World Health Organization 1996: Trace elements in human nutrition and health., 343 s.

· Lentner, C. 1981: Geigy Scientific Tables, Volume 1. CIBA-GEIGY Limited, Basle, 295 s.

· Zadák, Z.: Výživa v intenzivní péči. Grada Publishing a.s., 2002, 488 s.

· Shils M. E., Olson, J. A., Shike, M., Ross, A. C. 1999: Modern Nutrition in Health and Disease: Burk, R. F., Levander, A.: Selenium. 9^th edition, Williams & Wilkins, s.265-276

· Biesalski, H. K. , Grimm, P. 1999: Taschenatlas der Ernahrung. Georg Thieme Verlag Stuttgart, 342 s.

· Uderwood, E. J., Suttle, N. F. 1999: The mineral nutrition of livestock. 3^rd edition, CABI Publishing, 614 s.

Další informace

· Stopové prvky

· Stopové prvky - biochemické funkce

· Stopové prvky - efekt neadekvátního příjmu

· Stopové prvky - přepočty

· Stopové prvky a volné radikály

· Analýzy stopových prvků

· Se v plazmě

· Antidota specifická - přehled