Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.


Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

 

International journal of endocrinology 6 (30) 2010

Back to issue

Селен і автоімунний тиреоїдит

Authors: Гончарова О.А., Харківська медична академія післядипломної освіти, Ільїна І.М., ДУ «Інститут проблем ендокринної патології ім. В.Я. Данилевського АМН України», м. Харків

Categories: Endocrinology

print version

На теперішній час заслуговує на увагу припущення стосовно того, що дефіцит селену є одним з чинників розвитку та прогресування тиреопатій [1].

Встановлено, що низький рівень селену в сироватці крові поєднується зі збільшенням об’єму щитоподібної залози (ЩЗ) та наявністю гіпоехогенності, яка є ультрасонографічною ознакою лімфоїдної інфільтрації залози [2]. Важливість селену для ендокринної системи визначається тим фактом, що багато ендокринних тканин мають механізми утримання щодо високої його концентрації навіть за умов тяжкого дієтичного селенодефіциту [3].

Такі факти активують дослідницькі зусилля щодо встановлення механізмів впливу селену на функціонування ендокринної системи, і низка публікацій останнього часу дає можливість певною мірою уявити роль цього хімічного елементу у метаболічних процесах організму [4, 5].
Селен (Se) — 34-й елемент у періодичній системі елементів Д.І. Менделєєва, знаходиться в 4-му періоді, 6-й (головній) підгрупі і є хімічним «двійником» сірки. Подібно до неї він створює ряди неорганічних сполук, в яких проявляє валентність –2 (селеніди), +4 (селеніти) та +6 (селенати). У селеновмісних органічних сполуках селен є двовалентним.

У земній корі міститься 1,10–5 % (0,1 ppm) селену [6]. Рівень його в основних тканинах і біологічних рідинах організму людини незначно перевищує це значення [7].

Рекомендується вживати з їжею 55–75 мкг селену на день. Але у світі є багато територій, до яких належить і Україна, де вживання селену значно нижче від цього рівня [8, 9].

За умов дефіциту селену у мешканців таких регіонів знижується його рівень у крові, але ще раніше падає активність Se-глутатіонпероксидази (GPX) — одного з основних антиоксидантних ферментів. Селен необхідний для регенерації цього ферменту [10]. За дефіциту селену знижуються рівні селеновмісних білків. При цьому селен, що знаходиться у недостатній кількості, витрачається ощадливо. У мозку, репродуктивній та ендокринній системах деякий час підтримується певна концентрація селену за рахунок його перерозподілу в організмі [11]. Надалі в репродуктивній сфері рівень селену поступово знижується, розвивається селенозалежна ендокринна і гінекологічна патологія [12]. Цей феномен називають «жертва репродукції». Організм намагається зберегти себе як життєздатну одиницю, а репродуктивне надзавдання тимчасово відключається.

Селен надходить до організму у вигляді селено­вмісних амінокислот — селенметіоніну та селенцистеїну [13]. Штучно селен призначається у разі аліментарного дефіциту — у вигляді селеніту або селенату натрію. Найменшу токсичність мають органічні сполуки селену, проте його неорганічні сполуки легше виводяться з організму, токсичного порогу не досягає жоден препарат, що існує на фармацевтичному ринку [14].
Як органічний, так і неорганічний селен легко всмоктується у травному тракті. Подальша доля кожного з селенів суттєво різниться [15]. Селенат- та селенітаніони швидко відновлюються під дією тіоредоксину до селеноводню. Необхідним кофактором цього процесу є відновлений глутатіон, а як інтермедіат утворюється селендиглутатіон. Частина утвореного селеноводню приєднується до селенозв’язуючих протеїнів. Ємкість цього пулу обмежена, залишки екскретуються. У свою чергу, селеноводень через стадію селенофосфату включається в процес синтезу селеноспецифічних селенопротеїнів, до яких належить у хребетних залишок селеноцистеїну.

На відміну від тварин рослини здатні синтезувати селенметіонін. При вживанні з їжею рослинних селенпротеїнів селенметіонін всмоктується й асимілюється організмом. Внаслідок значної подібності фізико-хімічних властивостей метіоніну та селенметіоніну останній здатний заміщувати метіонін у різних білках, включаючись у специфічні для нього механізми. При цьому кількість селенметіоніну, що включається у білки, залежить від забезпеченості організму сірковмісними амінокислотами, зокрема, від кількості метіоніну у харчових продуктах. В експерименті на щурах, які отримували раціон із дефіцитом метіоніну, більша частина селену із селенметіоніну включалась у неспецифічні білки (гемоглобін), менша — у GPXs [16]. Зі здатністю селенметіоніну до ретенції у тканинних білках із створенням малолабільного пулу пов’язують його меншу токсичність порівняно з селенітом та селенатом при пероральному надходженні.

Ці дані пояснюють різницю в ефективності органічного та неорганічного селену для людини. За умов фізіологічного надходження селену з їжею (0,1–0,3 ppm) та нормальною забезпеченістю сіркою ефективність селенметіоніну, селеніту та селенату як джерела для синтезу селенопротеїнів однакова. Однак якщо рівень вживання селену є низьким (менше ніж 0,05 ppm) або організм недостатньо забезпечений метіоніном, ефективність неорганічного селену є вищою, ніж селено-метіоніну [15–17].

Здатність селену різнобічно впливати на ендокринну систему, за сучасними припущеннями, відбувається через механізм модифікації експресії майже 30 селенопротеїнів, функції більшості з яких встановлені нещодавно [18]. Достатньо вивченими селенопротеїнами є родини глутатіонпероксидаз (GPXs), тіоредоксинредуктаз (TRs) та йодтироніндейодиназ (Ds). Вони здатні впливати на оксидативний стрес (як антиоксиданти), на тиреоїдний метаболізм, активність апоптозу та імунний гомеостаз [19].

ЩЗ має особливо високу потребу в селені і належить до органів із найвищим рівнем цього елементу на 1 г тканини [20]. Селен, як і йод, є необхідним для нормальної тиреоїдної функції, тиреоїдного гомеостазу.

Для синтезу тиреоїдних гормонів потрібна йодизація тиреоїдних залишків на тиреоглобуліні, запаси якого є у тиреоїдному фолікулі. Йодизація каталізується тиреопероксидазою (ТПО) і потребує високої концентрації перекису водню (Н2О2), що потенційно небезпечна для тироцита. У свою чергу, утворення Н2О2 регулюється тиреотропним гормоном (ТТГ) через низку взаємодіючих вторинних месенджерів [21, 22]. Йодизація тиреоглобуліну і генерація Н2О2, відбуваються на поверхні апікальної мембрани тироцита, що забезпечує їх подальшу участь у реакціях йодизації. Надмірна кількість Н2О2, що дифундує в тироцит і має шкідливу дію, знижується внутрішньоклітинними селеновмісними GPX, TR та каталазними системами [23]. Активність GPX регулюється рівнем продукції супероксиду аніон-радикала (кисню) та Н2О2 [24, 25]. Таким чином, GPX забезпечують додаткові механізми контролю синтезу тиреоїдних гормонів шляхом регуляції концентрації Н2О2 у фолікулі. При підвищенні продукції тиреоїдних гормонів надходить сигнал у ТТГ-рецептори, зменшується синтез Н2О2 на апікальній мембрані, змінюється секреція GPX і цим лімітується деградація пероксиду. Цитотоксична дія Н2О2 на тироцит включає каспазозалежний апоптоз, що відбудовується при такій концентрації Н2О2, яка є недостатньою для некрозу. За умов селенодефіциту апоптотична здатність Н2О2 зростає [26]. При адекватному надходженні селену внутрішньоклітинні GPX- та TR-системи захищають тироцити від цих пероксидів [19].

Встановлено, що всі три дейодинази, які конвертують Т4 у Т3, вміщують селеноцистеїн. Це демонструє, наскільки продукція активного тиреоїдного гормону залежить від селен-статусу. Селеновмісні йодтироксиндейодинази (Ds) присутні у більшості тканин і забезпечують механізм регуляції активації тиреоїдних гормонів [27, 28].

Тіоредоксинредуктази (TRs) разом із НАДФ формують протекторну систему проти оксидативного стресу [18, 29]. Ця система також включена в інші функції клітин, у тому числі в інгібування апоптозу [30, 31].

Таким чином, протягом останніх двох декад у значній кількості публікацій вказується на наявність взаємодії між селен-статусом і тиреоїдною функцією. Селен є важливим компонентом дейодиназ, що конвертують тиреоїдні гормони як у периферичних тканинах, так і в ЩЗ. Встановлено також, що селен-статус впливає і на продуктивність синтезу тиреоїдних гормонів в ЩЗ, і на гіпофізарну регуляцію активності цього процесу [32–34].

Проведеними двома плацебо-контрольованими клінічними дослідженнями встановлено, що призначення достатньої кількості селену (200 мкг у день) на додаток до традиційного прийому лівотироксину покращує клінічний та імунологічний статус пациентів з автоімунним тиреоїдитом (АІТ), зокрема, значно знижуючи і рівні АТ до ТПО, і необхідні дози лівотироксину. В одному дослідженні [35] селен призначався у вигляді селеніту натрію впродовж трьох місяців, у другому — у вигляді селенметіоніну (200 мкг селену на день) протягом 6 місяців [36].

P. Zagrodzki та співавтори [37] дослідили тиреоїдний та репродуктивний гормональний стан, рівні АТ до ТПО, а також селену та GPXx у жінки віком 23 роки з АІТ, яка отримувала лівотироксин у дозі 25 мкг/добу з метою підтримки ТТГ на нормальному рівні та селен протягом 14 місяців, у тому числі перші 8 місяців по 50 мкг/добу, у наступні 6 місяців — по 100 мкг/добу. Вихідні дані хворої свідчили про еутиреоїдний стан, рівень селену у сироватці крові був 1,4 μМ/L, активність GPX3 — 309 U/L. У період прийому селену його рівень у сироватці крові підвищився на 45 %, GPX3 у плазмі — на 21 %. Це супроводжувалось зниженням АТ/ТПО на 76 %. Рівні тиреоїдних та статевих гормонів перебували у межах референсних норм. Після відміни селенотерапії відбулось зниження рівнів селену та GPX3 та зростання рівнів АТ-ТПО.

Результати даних досліджень свідчать, що селен має імунотропну дію, механізм якої пов’язують із його здатністю активувати гени, що кодують прозапальні цитокіни [20, 38–40].

R. Negro еt al. [41] продемонстрували, що призначення селену АТ-ТПО-позитивним жінкам упродовж та після вагітності знижує активність запалення в ЩЗ, зменшує гіпоехогенність при УЗД ЩЗ, знижує частоту післяпологової тиреоїдної дисфункції та гіпотиреозу.

Наведені дані обумовлюють доцільність подальшого дослідження терапевтичної ефективності селену за АІТ, зокрема встановлення можливого його впливу на стан клітинного імунітету, а також на стан тиреоїдної функції.


Bibliography

1. Балаболкин М.И. Фундаментальная и клиническая тиреоидология: Учебн. пособие / М.И. Балаболкин, Е.М. Клебанова, В.М. Креминская. — М.: Медицина, 2007. — 816 с.
2. Derumeaux H., Valeix P., Castetbon K. et al. Association of selenium with thyroid volume and echostructure in 3- to 60-year-old French adults // Eur. J. Endocrinol. — 2003. — Vol. 148. — P. 309-315.
3. Гмошинский И.В., Мазо В.К. Селен в питании: краткий обзор // Medicina Altera. — 1999. — № 4. — С. 18-22.
4. Аникина Л.В., Никитина Л.П. Селен. Экология, патология, коррекция: монография. — Чита, 2002. — 400 с.
5. Trace elements in human nutrition and health. — Geneva: WHO, 1996. — 343 p.
6. Некрасов Б.В. Основы общей химии: В 2 т. — М.: Химия, 1973. — Т. 1. — 351 с.
7. Bedwal R.S., Nair N., Sharma M.P., Mathur R.S. Selenium — its biological perspectives // Med. Hypotheses. — 1993. — Vol. 41. — P. 150-159.
8. Rayman M.P. The importance of selenium to human health // Lancet. — 2000. — Vol. 356. — P. 233-241.
9. Golubkina N.A., Alfthan G.V. The human selenium status in 27 regions of Russia // J. Trace. Elem. Med. Biol. — 1999. — Vol. 13. — P. 15-20.
10. Саноцкий И.В. Незаменимый селен. — М.: Ассоциация АКМ, 2001. — 96 с.
11. Bebne D. Studies in the distribution and characteristics of new mammalian selenium — containing proteins // Analyst. — 1995. — Vol. 120. — P. 823-825.
12. Тутелян В.А., Княжев В.А., Хотимченко С.А. и др. Селен в организме человека. — М.: Изд-во РАМН, 2002. — 218 с.
13. Zagrodzki P., Nicol F., Arthur, J.R. Slowiaczek M. Selenoproteins in human thyroid tissues // Biofactors. — 2001. — Vol. 14. — Р. 223-227.
14. Громова О.А. Роль потенцированных селенсодержащих комплексов в профилактике и лечении мастопатии // Трудный пациент. — 2005. — № 9. — С. 8-16.
15. Sunde R.A. Molecular biology of selenoproteins // Ann. Rev. Nutr. — 1990. — Vol. 10. — P. 451-474.
16. 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. — Vol. 118, № 3. — P. 367-374.
17. Гмошинский И.В. Роль селена в организме // Рос. журн. гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. — 2001. — Т. ХI, № 4. — С. 121-127.
18. Kryukov G.V., Castellano S., Novoselov S.V. et al. Characterization of mammalian selenoproteomes // Science. — 2003. — Vol. 300. — P. 1439-1443.
19. Howie A.F., Arthur J.R., Nicol F. et al. Identification of a 57-kilodalton selenoprotein in human thyrocytes as thioredoxin reductase and evidence that its expression is regulated through the calcium-phosphoinositol signaling pathway // J. Clin. Endocrinol. Metab. — 1998. — Vol. 83. — P. 2052-2058.
20. Arthur J.R., McKenzie R.C., Beckett G.J. Selenium in the immune system // J. Nutr. — 2003. — Vol. 133. — 1457S-1459S.
21. Corvilain B., Contempre B., Longombe A.O. et al. Selenium and the thyroid: how the relationship was established // Am. J. Clin. Nutr. — 1993. — Vol. 57. — Р. 244-248.
22. Kimura T., Okajima F., Sho K. et al. Thyrotropin-induced hydrogen peroxide production in FRTL-5 thyroid cells in mediated not by adenosine 3’,5’monophosphate, but by Ca2+ signaling followed by phospholipase-A2 activation and potentiated by an adenosine derivative // Endocrinology. — 1995. — Vol. 136. — P. 116-123.
23. Ekholm R., Bjorkman U. Glutathioneperoxidase degrades intracellular hydrogen peroxide and thereby inhibits intracellular protein iodination in thyroid epithelium // Endocrinology. — 1997. — Vol. 138. — P. 2871-2878.
24. Del Maestro R.F. Free radicals as mediators of tissue injury // Trace Elements, Micronutrients and Free Radicals / Ed. by I.E. Dreosti. — Totowa, NJ, USA, 1991. — Р. 25-51.
25. Jamieson D., Chance B., Cadenas E., Boveris A. The relation of free radical production to hyperoxia // Ann. Rev. Physiol. — 1986. — Vol. 48. — Р. 703-719.
26. Demelash A., Karlsson J.O., Nilsson M., Bjorkman U. Selenium has a protective role in caspase-3-dependent apoptosis induced by H2O2 in primary cultured pig thyrocytes // Eur. J. Endocrin. — 2004. — Vol. 150. — Р. 841-849.
27. Berry M.J., Kseffer J.D., Harney J.W. et al. Selenocysteine convers the biochemical properties characteristic of the type I iodothyronine deiodinase // J. Biol. Chern. — 1991. — Vol. 266. — P. 14155-14158.
28. Köhrle J. The deiodinase family: selenoenzymes regulating thyroid hormone availability and action // Cell. Mol. Life. — 2000. — Vol. 57. — P. 1853-1863.
29. Holmgren A. Selenoproteins of the thioredoxin system // Selenium. Its Molecular Biology and Role in Human Health / Ed. by D. L. Hatfield. — Boston, 2001. — P. 189-205.
30. Rundlof A.K., Arner E.S. Regulation of the mammalian selenoprotein thioredoxinreductase 1 in relation to cellular phenotype, growth and signaling events // Antioxidant sand Redox Signalling. — 2004. — Vol. 6. — P. 41-52.
31. Saitoh M., Nishitoh H., Fujii M. et al. Mammalian thioredoxinis a direct inhibitor of apoptosis signal-regulatingkinase (ASK)1 // EMBOJ. — 1998. — Vol. 17. — P. 2596-2606.
32. Becken G.I., Arthur J.R. Selenium and endocrine system // J. Endocrinol. — 2005. — Vol. 184. — P. 455-465.
33. Köhrle J., Jakob F., Contempre B. et al. Selenium, the thyroid and the endocrine system // Endocrinol. Rev. — 2005. — Vol. 26. — P. 944-984.
34. Turker O., Kumanlioglu K., Karapolat I. Selenium treatment in autoimmune thyroiditis: 9-month follow-up with variable doses // J. Endocrinol. — 2006. — Vol. 190. — P. 151-156.
35. Gaertner R., Gasnier B.C., Dietrich J.W. et al. Selenium supplementation in patients with autoimmune thyroiditis decreases thyroid peroxidase antibodies concentrations // J. Clin. Endocrinol. Med. — 2002. — Vol. 8. — P. 1687-1691.
36. Duntas L.H., Mantzou E., Koutras D.A. Effects of a sixmonth treatment with selenomethionine in patients with autoimmune thyroiditis // Eur. J. Endocrinol. — 2003. — Vol. 148. — P. 389-393.
37. Zagrodzki P., Ratajaczak R. Selenium supplementation in autoimmune thyroiditis female patient — effects on thyroid and ovarian functions (case study) // Biol. Trace Elem. Res. — 2008. — Vol. 126. — Р. 76-82.
38. Rayman M.P. The importance of selenium to human health // Lancet. — 2000. — Vol. 356. — P. 233-241.
39. Hawkes W.C., Kelley D.S., Tailor P.C. The effects of dietary selenium on the immune system in healthy men // Biol. Trace Elem. Res. — 2001. — Vol. 81. — P. 189-213.
40. Maehira F., Miyagi I., Eguchi Y. Selenium regulates transcription factor NF-kB activation during the acute phase reaction // Clin. Chim. Acta. — 2003. — Vol. 334. — P. 163-171.
41. Negro R., Greco G., Mangien T. et al. The influence of selenium supplementation on postperfum thyroid status in pregnant women with thyroid peroxidase autoantibodies // J. Clin. Endocrinol. Metab. — 2005. — Vol. 92. — P. 1263-1268.


Back to issue