SELENOPROTEINER Elin Ander, Malin Andersson, Sara Franzén och Helena Skröder Agenda • Introduktion • Bildning av selenoproteiner • Fördelar med adekvat intag • Nackdelar med alltför lågt intag • Toxiska effekter • Avslutning Inledning – selen • Icke-metalliskt grundämne • Farligt i för stora och för små mängder • Rekommenderat intag: 45 µg/dag Inledning – selen • • • • Inkorporering i proteiner – enzymer! Selenocystein 25 stycken selenoproteiner Antioxidativ effekt Bildning av selenoproteiner • Minst en utbytt cysteinmolekyl • Kan även finnas i andra former – Fri form – Icke-kovalenta bindningar • Syntes i kroppen Bildning av selenoproteiner Immunfunktion • Selensupplementation har klart stimulerande effekt på immunsystemet • Dock bara en studie på människa i relation till funktionellt resultat supplementation gynnsam • Selenoproteiner är nödvändiga för aktiverade T-cellers funktion HIV • Selenbrist (serum eller plasma selen ≤85 μg/L) har associerats med minskad överlevnad i HIV-patienter • Två randomiserade kontrollerade studier har visat en uppenbar nytta av selensupplementation i HIV-infektion Effekter på hjärnan • Selen viktigt för hjärnan – selenoprotein P • Potentiell roll för selen i konvulsion, koordination, Parkinson’s sjukdom och kognitivt förfall – Alzheimer’s sjukdom och demens • Möjligen effekt på sinnestillstånd Reproduktion och fertilitet • Selenoproteiner är viktiga för bildning av spermier och för deras funktion • Både selenintag och selenstatus har kopplats ihop med preeklampsi under graviditeten • Selenoproteiner skulle kunna motverka kännetecknen av preeklampsi Selenoproteiner och hjärtkärlsjukdom • Förebygga oxidering av lipider • Hämma trombocytaggregationer • Minska inflammation • Polymorfism av gener: – Glutathionperoxidas 1 och 3 – Jodtyronin dejodinas – Selenoprotein S Studier hjärtkärlsjukdom Studier: • Observationella: Omvänt signifikant samband mellan selenstatus och kranskärlssjukdom • Randomiserade: Ingen signifikant skyddande effekt mot hjärtkärlsjukdom och minskad mortalitet Selenstatus av betydelse – optimal plasmakoncentration C A N C E R Selen och cancer • Begränsat antal interventionsstudier: – 1200 individer: reduktion i incidens av flera olika cancertyper – plasmaselenkoncentrationen >122 mikrogram/L inget skydd • Mekanismer: – Antioxidant – selenoenzymer – Specifik inhibering av tumörcellstillväxt – selenmetaboliter – Modulering av cellcykeln och apoptos – Effekter på DNA-reperationen Cancerbehandling • Prooxidant ökad oxidativ stress ökad apoptos • Selektivt upptag i tumörer • Mer studier på negativa effekter Selen och diabetes typ II • Motsägande resultat • Mekanismer bakom minskad risk: – Antioxidant - oxidativ stress insulinresistens – Plasmakoncentrationen lägre i dessa patienter • Selenoprotein P Toxicitet • UL = 300 µg/d • Toxiciteten beror på: – Kemisk form – Duration – Dos – Eliminationshastighet • Metylering Intoxikation • Vitlöksdoftande andedräkt – Dimetylselenid • Förlust av hår och naglar • Mag-tarmsymtom – Diarré – Kräkningar • Minskad spermiemotilitet • Ev. påverkas nervsystem, hud och tandhälsa Intoxikation – mekanismer • Prooxidant – DNA-skada – Oxidativ stess – Syreradikaler Intoxikation – mekanismer • Prooxidant – DNA-skada – Oxidativ stess – Syreradikaler • Reaktion med DNA, oxidera fett mm. Intoxikation – mekanismer • Diabetes typ 2 • Supplementering • Påverkar insulinsignalering – Ökad aktivitet hos GPx1 mindre H2O2 – H2O2 = 2nd messenger i insulinsignaleringen Insulinresistens Intoxikation – mekanismer Diabetes forts. • Tros ej vara den enda mekanismen – GPx1 har ofta maxad aktivitet även vid lägre doser • Polymorfism hos DiO2-genen – Kodar för selenoprotein – Aktiverar tyroidhormon • Del i glukosmetabolismen Avslutning • Farligt både i hög och låg dos • Tänk på dos, kemisk form och tidigare selenstatus Referenser • • • • Ch 6: How Cells Read the Genome: From DNA to Protein. In: Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P. Molecular Biology of the Cell. 5th ed. New York City, USA: Garland Science, Taylor & Francis Group; 2008. p. 383. Fernandes A. Föreläsning: Selen. Huddinge; Karolinska Institutet: 2013. Rayman MP. Selenium and human health. Lancet. 2012;379:1256-68. Brozmanová J, Mániková D, Vlčková V, Chovanec M. Selenium: a double-edged sword for defense and offence in cancer. Arch Toxicol. 2010:84;919-38.