سلنیوم

این مطلب مشخص شد که سلنیوم تجویز شده به موش هاش صحرایی دچار کمبود ویتامین E مانع نکروز کبدی است. در نتیجه گفته شد که سلنیوم می‌تواند مانع شماری از اختلالات حیوانات اهلی شود. کمبود سلنیوم منفرد در انسان‌ها تعریف نشده است. به نظر می‌رسد کمبود سلنیوم باعث یک بیماری یا اختلال در ترکیب با یک کوفاکتور می‌شود. در مورد بیماری کشان، کوفاکتور احتمالا کوکساکی ویروس است. بیان شده است که عفونت موش‌هایی که رژیم با سلنیوم کم دارند به همراه یک کوکسایی ویروس غیرعفونت زا یک خصوصیت نژادی از نظر عفونت قلبی را انتخاب می‌کنند.

فعالیت آنتی‌اکسیدانی سلنیوم به طور عمده به علت نقش آن در ساخت و عملکرد گلوتاتیون پراکسیدازهای وابسته به سلنیوم (GSHPx) می‌باشد. گلوتاتیون پراکسیدازها معادل‌های کاهنده را از گلوتاتیون استفاده می‌کنند تا هیدروپراکسیدازها را سم‌زدایی کنند. 4 گلوتاتیون پراکسیداز مختلف وجود دارد. GSHPx-1 در اغلب سلول‌های بدن وجود دارد. GSHPx-2 (در اصل به‌عنوان GSHPx-GI شناخته می‌شود) به طور عمده در سلول‌های مجرای گوارشی یافت می‌شود.

GSHPx-3 یک گلوتاتیون پراکسیداز خارج سلولی است. GSHPx-4 یک گلوتاتیون پراکسیداز هیدروپراکسیدی متصل به غشا است. GSHPx-4 با عنوان هیدروپراکسید فسفولیپید یا PHGPx نیز خوانده می‌شود. GSHPx-4 می‌تواند هیدروپراکسیدهای فسفولیپیدی را سم‌زدایی کند و در نتیجه به همراه دی ـ آلفا ـ توکوفرول مانع آسیب اکسیداتیو به غشاها می‌شود. GSHPx-3، گلوتاتیون پراکسیداز خارج سلولی، پراکسیدهای موجود در مایع خارج سلولی را حذف می‌کند.

گلوتاتیون پراکسیدازها، پراکسید هیدروژن و هیدروپراکسیدهای مشتق از اسید چرب را سم‌زدایی می‌کنند. این نقش آنتی‌اکسیدانی این آنزیم‌هاست. با این حال، مطالعه‌ی اخیر نشان می‌دهد که گونه‌های اکسیژن فعال نقش‌های مهمی در فرآیندهای انتقال سیگنال برعهده دارند.
بنابراین، با اثر بر غلظت گونه‌های اکسیژن فعال در سلول‌ها، گلوتاتیون پراکسیدازها ممکن است دارای نقش‌های تنظیمی در انتقال پیام باشند.
فعالیت آنتی‌اکسیدانی سلنیوم می‌تواند به علت نقش آن در تیوردوکسین ردوکتازهای وابسته به سلنیوم باشد. این آنزیم‌ها، پیوندهای دی‌سولفیدی داخل مولکولی را احیا کرده و اسیدآسکوربیک را مجدداً از دهیدروآسکوربیک اسید تولید می‌کنند.

تیوردوکسین ردوکتازها می‌توانند همچنین تنظیم احیایی فاکتورهای مختلفی را تحت تأثیر قرار دهند که شامل ریبونوکلئوتید ردوکتاز (آنزیمی که ریبونوکلئوزید دی‌فسفات‌ها را به دئوکسی ریبونوکلئوزید دی‌فسفات‌ها تبدیل می‌کند)، گیرنده‌ی گلوکوکورتیکوئید و فاکتورهای رونویسی AP-1 و NF-KappaB می‌باشد.
به نظر می‌رسد که کمبود سلنیوم باعث افت اثر اجزای مختلف سیستم ایمنی می‌شود. در انسان‌ها، کمبود سلنیوم با کاهش تیترآنتی‌بادی IgG و IgM همراه است. در مدل‌های حیوانی، کمبود سلنیوم باعث کاهش فعالیت نوتروفیل، کاهش فعالیت ضدکاندیدایی توسط نوتروفیل‌ها و افت ایمنی سلولی می‌شود.

مکمل سلنیوم در انسان‌ها باعث افزایش فعالیت سلول کشنده طبیعی (Natural killer cell) می‌شود. اثرات احتمالی تنظیم ایمنی توسط سلنیوم به خوبی شناخته شده نیستند. فعالیت آنتی‌اکسیدانی سلنیوم می‌تواند دارای نقش‌ها و شاید یک اثر اصلی در بین این اثرات محتمل باشد.

این امر بدیهی است که سلنیوم احتمالاً در تقویت ایمنی سلولی مؤثر است که می‌تواند به علت تنظیم افزایشی بیان گیرنده اینترلوکین -2 (IL-2) با گرایش بالا به سلول T باشد که وسیله‌ای برای افزایش پاسخ‌های سلول T است، همچنین موجب پیشگیری از آسیب ناشی از استرس اکسیداتیو به سلول‌های ایمنی می‌شود. ایمنی سلولی افزایش یافته می‌تواند اثرات تحریکی ممکن سلنیوم را درتولید آنتی‌بادی توجیه کند. فعالیت ضدسرطانی سلنیوم می‌تواند به علت فعالیت آنتی‌اکسیدانی آن و همچنین توانایی این عنصر در افزایش ایمنی باشد.
مشاهده شده است که در شرایط in vitro، سلنیوم آپوپتوز را در سلول‌های تومور افزایش می‌دهد، قدرت کشتن در ماکروفاژها افزایش یافته و در مقابل آسیب اکسیداتیو DNA در in vitro مقاومت ایجاد می‌کند. مطالعات حیوانی نشان می‌دهند که سلنیوم می‌تواند فعالیت ضدآنژیوژنیک داشته باشد. مکانیسم احتمالی برای فعالیت ضدآنژیوژنیک سلنیوم، اثر مهاری آن بر بیان فاکتورهای رشد اندوتلیال عروقی (VEGFs) است.
این مورد در بعضی مطالعات حیوانی مشاهده شده است. مشاهده شده است که سلنیوم، در کشت سلولی، فعالیت ژلاتینولیتیک متالو پروتئیناز ـ 2 (MMP-2) ماتریکس را مهار می‌کند.
بعضی مطالعات اپیدمیولوژیکی نشان می‌دهند که یک ارتباط معکوس بین بیماری عروق کرونر قلب و دریافت سلنیوم وجود دارد. فعالیت احتمالی ضد آتروژنیک سلنیوم با فعالیت آنتی اکسیدانی آن مرتبط است. گلوتاتیون پراکسیداز لیپوپروتئین با چگالی پائین (LDL) را از اکسیداسیون محافظت می‌کند. به نظر می‌رسد LDL اکسید شده یک عامل حتمی در آتروژنز باشد. سلنیوم می‌تواند تجمع پلاکتی را کاهش دهد و کمبود آن موجب تراکم لیپوپراکسید می‌گردد.
لیپوپراکسیدازها باعث نقص در سنتز پروستاسیکلین‌ها می‌شوند و سنتز ترومبوکسان را ارتقا می‌دهند که می‌تواند باعث افزایش تجمع پلاکتی گردد.
نشان داده شده است که سلنیوم بر ضد اثر برخی از فلزات سمی شامل کادمیوم و آرسنیک عمل می‌کند. سلنیوم اثر تحریکی رشد کادمیوم بر روی اپی‌تلیوم پروستات انسان را در شرایط in vitro مهار می‌کند. مکانیسم اثر آنتاگونیستی سلنیوم بر ضد انواعی از فلزات سمی و زنوبیوتیک‌های دیگر ناشناخته است. یک احتمال این است که سلنیوم باعث ایجاد کمپلکس‌های غیرفعال با این مواد می‌شود. سلنیوم ممکن است اثرات افزاینده‌‌ی باروری برای مردان داشته باشد. فسفولیپید هیدروپراکسید گلوتاتیون پراکسیداز (GSHPx -4) علاوه بر نقش آنتی‌اکسیدانی آن در اسپرم، به نظر می‌رسد مسئول حفظ ساختار اسپرم، حداقل در اسپرم موش باشد.

اشکال مختلفی از مکمل سلنیوم وجود دارد که شامل مخمر دارای سلنیوم بالا، ال ـ سلنومتیونین، سدیم سلنات و سدیم سلنیت می‌باشد. مخمر با سلنیوم بالا دارای ال ـ سلنومتیونین در پروتئین‌هاست. پروتئین‌های موجود در مخمر با سلنیوم بالا به‌صورت آنزیمی در روده‌ی کوچک هضم می‌شوند تا آمینواسیدها، الیگوپپتیدها و ال ـ سلنومتیونین‌ را ایجاد کنند. ال ـ سلنومتیونین‌ به‌صورت کارآمد از روده‌ی باریک به واسطه‌ی مکانیسمی مشابه مکانیسم جذب ال ـ متیونین جذب می‌شود. ال ـ سلنومتیونین از طریق جریان وریدی به کبد منتقل می‌شود، جایی که بخشی از آن توسط هپاتوسیت‌ها استخراج می‌شود و مقدار باقی‌مانده توسط گردش خون به سایر بافت‌های بدن منتقل می‌گردد.
ال ـ سلنومتیونین وارد منبع ذخیره ال ـ متیونین در سلول‌های کبدی و سلول‌های دیگر بدن می‌شود و در سرنوشت متابولیکی مشابه ال ـ متیونین سهیم می‌شود تا توسط مسیر ترانس سولفوراسیون متابولیزه گردد.
ال ـ سلنومتیونین در سنتز پروتئین‌ها و ساخت سلنو ـ آدنوزیل متیونین (فرم سلنیومی S ـ آدنوزیل متیونین یا SAMe)، هوموسلنوسیستئین و ال ـ سلنوسیستئین شرکت می‌کند. متابولیسم ال ـ سلنوسیستئین در بعضی موارد خاص با ال ـ سیستئین متفاوت است. ال ـ سینوسیستئین به واسطه‌ی آنزیم سلنوسیستئین بتا لیاز به هیدروژن سلنید تبدیل می‌شود. هیدروژن سلنید می‌تواند از طریق سلنوفسفات سنتتاز به سلنوفسفات متابولیزه شود یا می‌تواند متیله گردد.

متابولیت‌های متیله شده در ادرار ترشح می‌شوند. سلنوفسفات پیش‌ساز ال ـ سلنوسیستئین در پروتئین‌ها یا سلنیوم توکلئوزیدها در RNA انتقال‌دهنده است. شرکت کردن ال ـ سلنوسیستئین در پروتئین‌ها با واسطه‌ی سریل ترانسفر RNA صورت می‌گیرد. سلنوسیستئین سنتاز، سریل ـ ترانسفر RNA را به سلنوسیستئیل ترانسفر RNA تبدیل می‌کند. باقی‌مانده‌های ال ـ سلنوسیستئین در تمامی سلنوپروتئین‌های مشتق شده از سلنوسیستئیل ترانسفر RNA یافت می‌شوند.
ال ـ متیونین آزاد به‌صورتی که در بالا گفته شد جذب، توزیع و متابولیزه می‌شود. اشکال غیرارگانیک سلنیوم، سلنات و سلنیت نیز از مجرای گوارشی به صورت کارآمدی جذب می‌شوند. جذب بخشی از این اشکال غیرارگانیک بیش‌تر از 50% است.
سلنات یا سلنیت از طریق جریان وریدی به کبد منتقل می‌شوند. بخشی از آن توسط سلول‌های کبدی استخراج می‌شود و بقیه‌ی آن از طریق جریان خون سیستمیک به سلول‌های مختلف بدن می‌رسند. در درون سلول‌ها، این نمک‌های غیرارگانیک به سلنید هیدروژن تبدیل می‌شود و متابولیسم بیشتر سلنید هیدروژن در بالا توضیح داده شده است.
هوموستاز سلنیوم به واسطه‌ی تنظیم ترشح آن توسط کلیه‌ها صورت می‌گیرد. هنگامی که دریافت سلنیوم افزایش یابد، ترشح ادراری متابولیت سلنید نیز افزایش می‌یابد.

در دریافت‌های بسیار بالای سلنیوم، اشکال فرار آن از طریق بازدم دفع می‌شوند. بوی اشکال فرار موجود در بازدم شبیه بوی سیر است. متابولیت‌های ترشحی سلنیوم به طور عمده متابولیت‌های متیله‌ی سلنید هستند. متابولیت‌های ادراری اصلی، متی‌سلنول و تری‌متیل سلونیوم هستند. سلنیوم ترشح شده در تنفس به طور عمده به شکل دی‌متیل سلنید است.

دریافت کم سلنیوم از رژیم غذایی با افزایش خطر بعضی کاردیومیوپاتی‌ها، بیماری ایسکمیک قلب و در کل بیماری قلبی -عروقی مرتبط است. جذب کم همچنین با افزایش بروز بعضی سرطان‌ها شامل سرطان پروستات، ریه، کولورکتال، معده و پوست مرتبط است.

مکمل سلنیوم این خطرات را در بعضی جوامع کاهش می‌دهد. نظر مخالفی وجود دارد که نشان می‌دهد مکمل سلنیوم می‌تواند در بعضی افراد، بروز بعضی ازسرطان‌ها را افزایش دهد. سطوح بالای سلنیوم در این اواخر با افزایش خطر دیابت و مرگ و میر بالاتر همراه بوده است.
طیف باریک درمانی سلنیوم، مسمومیت را به احتمالی واضح در بعضی افراد تبدیل کرده است. گفته می‌شود سلنیوم اثرات مفیدی در افزایش ایمنی در شرایط in vitro، در مطالعات حیوانی و انسانی دارد. این ماده برای عملکرد سالم ایمنی بدن لازم است.

همچنین می‌تواند فواید ضدالتهابی داشته باشد و در بعضی افراد مبتلا به آرتریت روماتوئید مفید باشد. سلنیوم توانایی سم‌زدایی بعضی فلزات و زنوبیوتیک‌ها را داراست. به نظر می‌رسد سلنیوم نقش مهمی در حفظ بقای سلول‌های اسپرم دارد، بنابراین مکمل سلنیوم می‌تواند در مردان نابارور کمک‌کننده باشد.
شواهد بسیار مقدماتی وجود دارند که نشان می‌دهند، دوزهای بالای سلنیوم ممکن است به میزان نسبتا کمی باعث افزایش وزن شوند. این‌که سلنیوم مانع سفید شدن مو می‌شود فقط در حد بیان است.

دریافت سلنیوم به میزان کمتر از 900 میکروگرم روزانه (برای بالغین) بعید است که باعث بروز عوارض جانبی شود. مصرف طولانی‌مدت سلنیوم با مقادیر 1000 میکروگرم (یا 1 میلی‌گرم) یا بیشتر در روز می‌تواند باعث ایجاد عوارض جانبی گردد.
شایع‌ترین عوارض جانبی گزارش شده از سلنوزیس یا مسمومیت مزمن سلنیوم، شکنندگی و از دست رفتن مو و ناخن می‌باشد. علایم دیگر شامل راش پوستی، بویی شبیه به سیر در تنفس، خستگی مفرط، تحریک ‌پذیری، تهوع و استفراغ هستند.

شاید مشهورترین مثال مسمومیت با سلنیوم در سال 1984 گزارش شده باشد. حدود 11 روز بعد از شروع مصرف مکمل سلنیوم، یک زن 57 ساله که در وضعیت سلامتی خوبی هم قرار داشت، متوجه ریزش مویی شد که در طول دو ماه تبدیل به تقریباً کچلی کامل گردید. او همچنین وجود رگه‌های عرضی بر روی یکی از ناخن‌های دست، همین‌طور تندرنس و تورم نوک انگشتان و ترشح چرکی از بستر ناخن‌ها را ذکر می‌کرد. تمام ناخن‌های دست وی درگیر شدند و او کل ناخن انگشت اول خود را از دست داد.

وی هم‌چنین دفعاتی از تهوع، استفراغ، بوی تنفس شبیه شیر ترش شده و افزایش خستگی مفرط را نیز تجربه کرد. او کمی بعد از گذشت سه ماه از مصرف قرص‌های سلنیوم، دریافت که قرص‌هایی که او مصرف می‌کرده توسط توزیع ‌کننده آن جمع‌آوری شده است چرا که این قرص‌ها به اشتباه حاوی 27 میلی‌گرم سلنیوم در هر قرص بودند که 182 بار بیش‌تر از میزان ذکر شده در برچسب محصول بود.
افراد دیگری که این محصول را مصرف کرده بودند، مبتلا به علایم مشابهی شدند.
ریزش مو و تغییرات ناخن‌های دست (رگه‌های افقی، سیاه‌ شدن، فقدان ناخن) شایع‌ترین علایم بودند.
مصرف روزانه‌ی 20/3 تا 69/6 میلی‌گرم از سلنیوم (میانگین‌ mg4) توسط بیماران چینی در چین باعث ریزش مو و ناخن، راش پوستی، تنفس با بوی سیر، خستگی مفرط، تحریک‌پذیری و افزایش رفلکس‌ها شد. گزارش مشابهی نشان می‌دهد که یک مرد 62 ساله که مکمل سلنیوم را به فرم سدیم سلنیت دریافت می‌کرده است، بعد از 2 سال دچار ناخن‌های ضخیم و شکننده و یک بوی شبیه به سیر در پوست خود شده است.