Селен: Функции

Селен изпълнява функциите си като неразделна част от протеини и ензими, съответно. От значение ензими include селен-съдържащи глутатион пероксидази (GPxs), дейодази - типове 1, 2 и 3 -, тиоредоксин редуктази (TrxR), селенопротеин Р, както и W, и селенофосфат синтетаза.Селен дефицитът води до загуба на активност от тях протеини.

Зависими от селен ензими

Глутатион пероксидази Четирите известни глутатион пероксидази включват цитозолен GPx, стомашно-чревен GPx, плазмен GPx и фосфолипиден хидропероксид GPx. Въпреки че всеки от тези, съдържащи селен ензими има своите специфични функции, те споделят общата задача за елиминиране кислород радикали, по-специално във водната среда на цитозола и митохондриалната матрица, съответно, допринасяйки за защита срещу окислително увреждане. За тази цел богат на селен протеини намаляване на органични пероксиди като водород пероксид и липиден хидропероксид до вода. Водород пероксид (H2O2) може да се образува в природата навсякъде, където е атомен кислород действа на вода. Образува се по време на окисляването на неорганични и органични вещества във въздуха, както и по време на много биологични процеси на окисляване, като дишане или ферментация. Ако пероксиди не са разбити, те могат олово до увреждане на клетките и тъканите. Съдържащите селен глутатион пероксидази се намират главно в еритроцити (червен кръв клетки), тромбоцитите (кръв тромбоцити), фагоцитите (клетките за почистване), като например в черен дроб и в очите. Те достигат максималната си активност при прием на селен от 60-80 µg / ден. Освен това селенът присъства във високи концентрации в щитовидната жлеза. Достатъчният прием на селен е от съществено значение за нормалната функция на щитовидната жлеза. Като компонент на глутатион пероксидазите, селенът предпазва ендокринния орган от водород атака на пероксид по време на синтеза на тиреоиден хормон. Глутатион пероксидазите работят в тясно сътрудничество витамин Е при елиминиране кислород радикали. Витамин Е е мастноразтворим витамин и следователно упражнява своето антиоксидант ефект в мембранната структура. Селен и витамин Е могат да се заместват взаимно в техния ефект. Ако доставката на витамин Е е добра, тя може да изчисти кислородните радикали, образувани в цитозола, когато селенът е дефицитен, и да предпази мембраната от окислително увреждане. И обратно, ако доставката на селен е достатъчна, съдържащата селен глутатион пероксидаза е в състояние да компенсира дефицита на витамин Е, като също премахва пероксиди в цитоплазмата, като по този начин предпазва мембраните от липидна пероксидация. Дейодази Като компонент на тип 1 йодотиронин 5'-дейодаза, който се намира предимно в черен дроб, бъбреки мускулите, селенът е важен за активирането и дезактивирането на щитовидната жлеза хормони. Дейодазата катализира превръщането на прохормона тироксин (Т4) до биологично активния тиреоиден хормон 3,3 ′ 5-трийодтиронин (Т3), както и превръщането на Т3 и обратния Т3 (rT3) в неактивен 3,3’дийодтиронин (Т2). Ако приемът на селен е недостатъчен, има увеличение на серумното съотношение Т4 към Т3, което може да бъде свързано с дисфункция на щитовидната жлеза. По същия начин приемът на селен над нуждите води до промени в метаболизма на хормоните на щитовидната жлеза. Чрез регулиране на доставката на Т4 и Т3 от майката към ембрион по време на бременност, селен-зависимите тип 3 дейодази предпазват плодовете от прекомерно количество Т3. Дейодазите от тип 3 също влияят на локалните концентрации на Т3 в други органи, особено в мозък. Селенопротеин Р и W Функцията на селенопротеин Р все още не е напълно изяснена. Подозира се, че е важен като извънклетъчен антиоксидант - разграждане на пероксинитрит - и предпазва биомембраните от липидна пероксидация. В допълнение, селенопротеин Р може да е отговорен за мобилизирането на селен от черен дроб към други органи като мозък и бъбрек. Обсъжда се и участието на протеина в свързването на тежки метали. Селенопротеинът W се намира предимно в мускулната тъкан, но присъства и в мозък и други тъкани. За функцията му се знае малко. Доказано е обаче, че мускулните дистрофии при хората могат да бъдат повлияни положително от селена администрация. Тиоредоксин редуктази Семейството, съдържащо тиоредоксин редуктаза, което включва TrxR1, TrxR3 и TGR, играе съществена роля за редукцията на окисления тиоредоксин и други вещества като дехидроаскорбинова киселина и липидни хидропероксиди. фактори и сгъване на протеини чрез намаляване на дисулфида мостове. В допълнение, селенът участва в ДНК биосинтеза, клетъчния растеж и апоптозата (програмирана клетъчна смърт) на туморни клетки чрез тиоредоксин редуктази. В допълнение, селенсъдържащият ензим е важен за регенерацията на антиоксидант витамин Е. Селенофосфат синтетаза Селенофосфат синтетазата зависи от достатъчното количество селен, за да се контролира първият етап на биосинтеза на други селенопротеини.

Други селенопротеини

В допълнение към споменатите по-горе протеини има и други ензими, които изискват селен за оптимална активност. Един пример е селенопротеинът с молекулно тегло 34 kDa. Това се среща предимно в половите жлези и в простата епителий. Съответно селенът е от съществено значение за сперматогенезата и репродукцията (репродукцията). Според проучвания, мъжките бозайници по-специално стават безплодни (безплодни), когато имат недостиг на селен. Освен това селенопротеините присъстват в женската яйчници, надбъбречни жлези и панкреас. Понастоящем все още се изследват доста селенопротеини по отношение на тяхната функция и те също могат да бъдат важни при туморогенезата (рак развитие).

Имунна функция

Твърди се, че селенът има многобройни имуномодулиращи ефекти като стимулатор на хуморалния и клетъчния имунитет:

  • Производство на антитела, по-специално IgG, гама интерферони тумор некроза коефициент (TNF).
  • Стимулиране на неутрофилен хемотаксис.
  • Инхибиране на супресорната активност
  • Повишаване на цитотоксичността на клетките с естествени убийци (NK) и цитотоксичната Т лимфоцити.

Тези ефекти на селена зависят от нивото на прием на селен. Както дефицитът на селен в резултат на недостатъчен прием, така и предозирането на микроелемента могат олово до увреждане на имунната система. Например, дефицитът на селен влияе негативно върху активността на глутатион пероксидазите, което води до повишено образуване на радикали и увеличено натрупване на липидни хидропероксиди. Това от своя страна е свързано с повишено образуване на противовъзпалително простагландини.

Подвързване на тежки метали

Селенът е в състояние да предпази тялото от вредни тежки метали като олово, кадмий и живак. Микроелементът образува слабо разтворим биологично неактивен селенид-протеинов комплекс с тежки метали, което ги прави безвредни. И накрая, абсорбция от олово, кадмий и живак е значително намален. Прекомерно излагане на тежки метали може значително да увеличи нуждата от селен, тъй като микроелементът трябва постоянно да бъде осигурен за свързване на тежки метали.