Ученые о селене. Селен в организме человека

Глюшииский И.В. НИИ питания РАМН, Москва

Селен в организме человека

В рыхлых, щелочных, хорошо аэрируемых почвах селен присутствует в значительной мере в форме селенатов, которые хорошо растворимы и легко усваиваются растениями. В кислых, заболоченных почвах селен находится в виде малорастворимых комплексов с железом, обладающих крайне низкой биодоступностью.

При глубоком недостатке соединений селена в диете человека возможно развитие т.н. селенодефицитных состояний, таких как болезнь Кешан (кардиомиопатия) и синдром Кашин-Бека (остеоартропатия). В первую очередь, поражается население аграрных регионов, потребляющее в пищу по преимуществу зерновые местного производства, выращенные на бедных соединениями селена почвах. "Классическими" областями распространения болезни Кешан являются некоторые провинции Китая. Другим давно охарактеризованным регионом, пораженным дефицитом селена, являлась (до начала государственной программы обогащения почв соединениями селена) Финляндия. В Российской Федерации [10] случаи болезни Кешан отмечаются в Бурятии и Читинской области, характеризуемых крайне низкими уровнями селена в почвах. Получены данные и о возможности глубокого дефицита селена среди части населения Иркутской области.

Для значительного числа других регионов России и СНГ (Ленинградская, Псковская, Новгородская, Калужская, Брянская, Ярославская области, Поволжье, Алтайский край, Северо-Запад Украины, Белоруссия, Киргизия) характерен "субоптимальный" статус селена, не сопровождающийся специфической патологией, но способный привести к снижению общей противоинфекционной, противоопухолевой резистентности организма, его устойчивости к стрессам. В пределах этих местностей могут быть выявлены отдельные категории населения (беременные женщины, дети, лица, пострадавшие от радиации в Чернобыле), обеспеченность которых селеном оказывается еще значительно ниже среднего уровня.

С другой стороны, чрезвычайно высокое содержание селена в пище (зерновых) отмечается в некоторых районах США (Южная Дакота), Венесуэлы. В этих условиях, по крайней мере у части популяции, может развиться селеновая интоксикация (эндемичный селеноз). В нашей стране случаи эндемичного селеноза отмечены в некоторых долинах республики Тува.

Во всем диапазоне возможных поступлений селена можно выделить следующие интервалы [5,13]:

1.Область дефицита.

2. Маргинальная обеспеченность (удовлетворение основных потребностей при сохраняющемся риске некоторых побочных неблагоприятных эффектов).

3.Область физиологического оптимума (диапазон безопасных поступлений).

4.Область фармакологического действия.

5.Токсичность.

Границы области №1 простираются у взрослого человека от предельно низких уровней приема селена до приблизительно 16-21 мкг/день. Ниже этого предела потери селена за счет экскреции не восполняются его поступлением с пищей и наступает практически полная инактивация GPX и других, связанных с селеном, ферментативных систем. Согласно рекомендациям Всемирной организации здравоохранения (ФАО-ВОЗ), истинно безопасным уровнем потребления селена является такой его прием, при котором активность GPX-I составляет 66% (2/3) от максимальной. Для взрослых мужчин это, с учетом поправки на популяционную вариабельность составляет 40 мкг/день (Все оценки потребности для взрослых небеременных, нелактирующих женщин ниже на 24-25%).

В отличие от методологии ФАО-ВОЗ, в расчетах Food and Drug Administration правительства США используется иной подход. Безопасным уровнем потребления селена считается такой, при котором активность GPX-I достигает максимального уровня (плато). Это количество 70 мкг/день для взрослых мужчин и 55 мкг/день - для женщин.

Верхняя граница области безопасного потребления селена определяется, главным образом, на основании эпидемиологических наблюдений за населением избыточных по уровням селена регионов. Так, было показано, что в ряде популяций Латинской Америки при уровнях потребления селена пищи до 400 мкг/день каких-либо выраженных неблагоприятных последствий не наблюдается. Поэтому величина 350 - 400 мкг/день и принимается большим числом автором за верхнюю границу области № 3.

Верхняя граница области № 4 (фармакологические дозировки) для селена весьма неопределенная. Она зависит, по-видимому, от формы: неорганический селен токсичнее, чем селенметионина. Относительно последнего соединения имеются сообщения о возможности его приема больными или испытателями добровольцами в течение длительного времени на уровне 400-700 мкг/день без каких-либо отрицательных последствий.

Обсуждая обеспеченность организма человека селеном, следует учитывать и то обстоятельство, что его ассимиляция и ретенция могут быть резко понижены при некоторых патологических состояниях. При язве желудка, остром панкреатите, хронических панкреатите и гепатите (в т.ч. алкогольного происхождения), циррозе печени, муковисцидозе, кистозном фиброзе, целиакии, синдроме укороченной кишки. Даже на фоне нормального поступления селена с диетой может развиваться нарушение его статуса из-за неэффективности функционирования механизмов утилизации или абсорбции селена. В других случаях, например, при воздействии повышенного фона ионизирующей радиации, при хронической интоксикации соединениями Hg и Cd возможно развитие дефицита селена ввиду резкого снижения его ретенции. Поэтому рядом авторов рассматривается возможность длительного приема этими категориями больных добавок селена (особенно органического) в весьма высоких дозировках (вплоть до 400-700 мкг/день).

Наконец, отдельного рассмотрения заслуживают селенодефицитные состояния у больных, получающих в течение длительного времени специализированные продукты (как, например, при фенилкетонурии) или искусственное питание. Различные диетические ограничения, налагаемые на больных с лечебными целями, способны привести к ухудшению их обеспеченности селеном. Мы наблюдали, в частности, значительное ухудшение обеспеченности селеном в группе больных диабетом, находившихся в течение 21 дня на диете с резким ограничением, в числе других источников углеводов, хлебобулочных, мучных и кондитерских изделий.

Значительное распространение среди населения нашей страны т.н. "маргинальной" обеспеченности селеном, проявлением которой является неспецифическое повышение заболеваемости рядом инфекционных, сердечно-сосудистых, онкологических и гастроэнтерологических заболеваний, ставит на повестку дня вопрос обогащения селеном питания населения [1]. В ряде стран, таких как Финляндия, этот вопрос был решен путем внесения в почву содержащих селен удобрений. Для нашей страны более приемлемым представляется широкое использование селенсодержащих БАД (биологически активных добавок к пище). Следует подчеркнуть, что использование БАД рассматривается как профилактическая мера, не подразумевающая обязательной оценки статуса селена у каждого человека. Вследствие этого целесообразно рекомендовать в качестве профилактической меры прием таких селенсодержащих БАД, которые, во-первых, наиболее эффективны в низких дозах (50 мкг селена в день) и, во-вторых, сводят к минимуму риск селеновой интоксикации при случайной передозировке потребителем. В наибольшей степени этим условиям удовлетворяют БАД, содержащие органический селен, то есть полученные путем его биологического "встраивания" в белковые макромолекулы в виде аминокислот селенометионина и селеноцистеина. Прием препаратов неорганических солей селена можно рекомендовать только больным с клинически подтвержденным селенодефицитом для его максимально быстрой и эффективной коррекции.

Имеющиеся в продаже БАД, представляющие собой смеси неорганических солей селена с органическим наполнителем (топинамбур, МКЦ и т.п.) нельзя рассматривать как препараты органического селена, поскольку при таком смешивании встраивание селена в органические соединения не происходит.

В заключение данного сообщения имеет смысл остановиться на таком актуальном и интенсивно исследуемом в мировой литературе вопросе, как связь дефицита селена с вирусными инфекциями [7]. Известно, что некоторые особенности эпидемиологии селенодефицитных состояний указывают на комплексный механизм их возникновения. В настоящее время активно разрабатывается гипотеза о вирусной этиологии болезни Кешан. Исходным положением для этого была изоляция от людей, страдающих болезнью Кешан, ряда патогенных вирусов, в особенности вируса Коксаки серотипа В4. Последующий ввод этого вируса лабораторным мышам показала, что он вызывает у них поражение сердечной мышцы, весьма сходное с наблюдаемым при болезни Кешан. Аналогичных поражений не наблюдали у мышей, которых заражали вирусом Коксаки стандартного (эталонного) штамма. На основании этих данных было высказано предположение, что вирулентность вируса Коксаки изменяется в результате перехода его через организмы людей и животных, ослабленных дефицитом селена.

Инфекционный компонент в этиологии болезни Кешан удовлетворительно объясняет известные особенности ее распространения (сезонность, семейный характер). Считается, что в ходе развития вируса Коксаки в условиях дефицита селена в его геноме происходят мутации под действием избыточных количеств реакционноспособных форм кислорода и свободных радикалов на интенсивно реплицируемую вирусную ДНК. К сходному эффекту приводит также дефицит других антиоксидантов.

В настоящее время рядом авторов высказывается гипотеза, что дефицит селена может повысить и вирулентность вирусов других типов. В сочетании дефицита селена и йода связывается и эпидемическое распространение ВИЧ в странах Центральной Африки. Предполагают даже, что именно алиментарный дефицит такого типа способствовал в свое время переходу вируса иммунодефицита обезьян через "видовой барьер" с образованием одной из форм вируса иммунодефицита человека. Вторичный селенодефицит рассматривается как важное звено заболевания, вызываемого вирусом Эбола. В геноме данного вируса обнаружен ген, содержащий огромное количество селена, что может приводить к резкому ухудшению статуса этого микроэлемента у хозяина с последующим развитием явлений глубокого оксидантного стресса.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гмошинский И.В., Мазо В.К. Селен в питании: краткий обзор./ /MedicinaAltera.-1999.-№4.-C.18-22.

2. Голубкина Н.А. Содержание Se в пшеничной и ржаной муке России, стран СНГ и Балтии // Вопр. питания.-1997.-№3.-17-20.

3. Гореликова Г.А., Маюрникова Л.А., Позняковский В.М. Нутрицевтик селен: недостаточность в питании, меры профилактики// Вопр. питания .-1997.-№5 .-С.18-21/

4. Некрасов Б.В. Основы общей химии.-М.: Химия.- 1973.-Т. 1.-С.351.

5. Aaseth J. Optimum selenium levels in animal products for human consumption//Nor-weg.J.Agr.Sci.-1993.-Suppl.ll.-P.121-126

6. Amberg R., Mizutani Т., Wu X.Q., Gross-H.J. Selenocysteine synthesis in mammalia: an identity switch from tRNA(Ser) to tRNA(Sec)// J.Mol. Biol.-1996.-V.263,N1.-P.8-19

7. Beck M. A., Levander O. A. Dietary oxidative stress and the potentia-tion of viral infection.//Annu. Rev. Nutr.-l 998.-V.18.-P. 93-116.

8. Bedvval R.S., Nair N., Sharma M.P., Mathur R.S. Selenium - its biological perspectives//Med. Hypotheses.-1993.-V.41.-P.I 50-159.

9. Berry M.J., Kieffer J.D., Harney J.W., e.a. Selenocysteine confers the biochemical properties characteristic of the type I iodothyronine deiodinase.//J. Biol.Chem.-1991.-V.266.-P.14155-14158.

10. Golubkina N.A., Alfthan G.V. The human selenium status in 27 regions of Russia//J.Trace Elem. Med. Biol.-1999-.V.13.-P.15-20

11. Sunde R.A. Molecular biology of selenoproteins//Annu.Rev.Nutr.-1990.-V.10.-P.451-474.

12. Tamura Т., StadtmanT.C.A new selenoprotein from human lung adenocarcinoma cells: purifica-tion, properties, and thioredoxin reductase activity// Proc.Natl.Acad.Sci.USA.-1996.-V 93, N 3.- P.1006-1011.

13. Trace elements in human nutrition and health .-Geneva, WHO.-1996 .-343 P.

Waschulewski I.H., Sunde R.A. Effect of dietary methionine on utilization of tissue selenium from dietary selenomethionine for glutathione peroxidase in the rat // J. Nutr. -1988.- V.I 18, N 3.- P.367-374