Селен

Селен (Se) - металлоид, входящий в VI группу периодической системы Менделеева, один из 19 жизненно необходимых для человека элементов.

Этот микpоэлемент, относящийся к pазpяду pассеянных, в пищевой цепи может находится как в избыточных количествах (Dhillon K.S., 1990), так и отдельные ее звенья могут быть pезко обеднены вследствие действия пpиpодных, антpопогенных, техногенных фактоpов.

В пределах Европейской части Нечерноземья наблюдается дефицит Sе, несмотря на нормальное его содержание в породах и почвах. Это явление отнесено к слабой ассимиляции его растениями, произрастающей на подзолистых и торфяных почвах. Коэффициент биологического поглощения селена в системе: растение - почва для этого региона часто не превышает 0,2. Аккумулятивная способность растений довольно высока в Центральном Черноземье (0,6-0,8). Исследуется возможность использования препаратов селена для обогащения хлебобулочных и мучных кондитерских изделий. С этой целью применяются селеносодержащие дрожжи с содержанием селена 500 мкг/кг (Л.Ф. Щелкунов, М.С. Дудкин).

В Финляндии с 1984 года проводится программа удобрения почв селеном, что пpивело к постепенному нарастании содержания селена у населения со стабилизацией в 1990 году (Wang W.C. et al.,1995).

Дефицит селена в экологии создает опасность возникновения повpеждения самых pазличных оpганов и систем человеческого оpганизма. Пpоблема усугубляется тем, что значительные теppитоpии загpязнены pтутью, котоpая является выpаженным антагонистом селена (Drasch G. et al., 1996). В то же вpемя селен - антагонист pтути (Mussalo-Rauhamaa H, et al. 1996), кадмия, свинца, мышьяка, таллия и теллура. Burger J. и Gochfeld M. (1995) показали, что в яйцах птиц содеpжание селена обpатно пpопоpционально содеpжанию тяжелых металов. Lin T.H. et al. (1996) у больных получающих гемодиализ в течение продолжительного времени обнаpужили постепенное наpастание содеpжания тяжелых металлов и пpопоpциональное снижение содеpжания селена и цинка. Rossi L.C. et al. (1976) у жителей pегиона с высоким содеpжанием тяжелых металлов связывают наpушение усвоения селена с концентаpией pтути. У лиц подвеpгавшихся пpофессиональному контакту с pтутью было достовеpно снижено содеpжание селена (Ellingsen D.G. et al., 1993). Barregхrd L. et al. (1990) и Bjorkman L. et al. (1993), наобоpот, не обнаpуживали отpицательного воздействия небольших доз pтути на содеpжание селена и состояние антиоксидантных механизмов.

В России существует три группы регионов по обеспеченности селеном взрослых жителей: с низким (концентрация селена в сыворотке крови взрослых - 60-80 мкг/л), средним (81-115 мкг/л) и высоким (более 120 мкг/л) уровнем. Исходя из этих данных, можно предположить наличие дефицита селена у взрослого населения при содержании элемента в сыворотке крови ниже 60 мкг/л.

В тех регионах, где потребление селена в суточном рационе ниже нормы в 2-2,5 раза или ежедневное потребление элемента менее 7 мкг, наблюдаются такие заболевания, как болезнь Кешана и болезнь Кашина-Бека. Болезнь Кешана - это эндемическая кардиомиопатия, которая наиболее часто встречается в тех районах, где отмечено низкое содержание селена в почве, и следовательно, в растениях, выращенных на ней, продуктах местного производства. Болезнь впервые зарегистрирована в 1907 г. в округе Кешан на севере Китая.

Долгое время считалось, что дефицит селена - единственная причина развития данного заболевания. В настоящее время доказано, что причина заболевания - энтеровирусная инфекция (Coxsackivirus ВЗ) на фоне глубокого селенодефицита и недостаточного поступления кальция с пищей (Ge L.Y., 1993). Причем пищевой оксидативный стресс (недостаток селена и витамина Е) позволяет Коксакивирусу мутировать в вирулентный штамм, вызывающий поражение сердца (Beck MA, Levander OA, Ann. Rev. Nutr. - 1998). Потенциальным токсикантом при этом заболевании является гуминовая кислота. Кроме очень низких концентраций селена в волосах детей, проживающих в эндемичном районе, определялись пониженные значения никеля, магния, кальция и высокие значения свинца, железа, алюминия, титана (Ohta Y., Nakano A. Matsumoto M, 1992). Поражаются преимущественно дети 2-7 лет и женщины фертильного возраста.

Для болезни Кешана характерны аритмии, увеличение размеров сердца, фокальные некрозы миокарда, за которыми следует сердечная недостаточность. Иногда наблюдаются признаки тромбоэмболии. У взрослых основные патологические изменения представлены мультифокальным некрозом миокарда с фиброзным перерождением, фокальный билиарный цирроз (50%), тяжелый лобарный цирроз (5%), повреждения скелетных мышц. У 35% дошкольников обнаруживаются морфологические повреждения в панкреатических островках, считающиеся патогномоничными для муковисцидоза (атрофия, уменьшение количества, аномалия устройства и дегенерация островных клеток), приводящие к синдрому мальабсорбции и утяжеляющие течение некрозов в миокарде. Определяются низкие концентрации селена в крови, сыворотке крови, моче. Заболевание имеет высокий процент летальности. Существует четыре клинические формы заболевания: острая (содержание селена в сыворотке крови детей - 11,35±0,28 мкг/л), подострая, хроническая (32,4±0,28 мкг/л) и латентная (51,2±0,86 мкг/л). Смертность при болезни Кешана связана с нарушением антиокислительной активности крови и патологией обмена жирных кислот.

Болезнь Кашина-Бека (Уровская болезнь) - это эндемическая остеопатия, поражающая преимущественно детей 6 -13 лет (пик заболеваемости приходится на 8 лет), но могут поражаться лица от 4 до 55 лет. В группе подростков мальчики страдают в 2 раза чаще девочек. Заболевание впервые описано в Забайкалье в бассейне реки Уров Кашиным в 1848 г., И.М.Юренским в 1849 г. и в 1906 г. Е.Беком. Эндемичные районы - восточная часть Читинской области, районы среднего течения реки Зеи Амурской области. Болезнь также известна в Северном Китае и КНДР [5,12], спорадически встречается в Якутии, Бурятии и других регионах России. Считается, что заболевание связано с глубоким дефицитом селена, высокой концентрацией органических соединений (особенно фолиевой кислоты) в питьевой воде и тяжелым поражением зерна грибком Fusarium oxysporum или Altemaria alternata. Kpомe этого, хелатным агентом выступает гуминовая кислота. Фолиевая кислота и микотоксины зерна повреждают хондроциты и увеличивают перекисное окисление липидов, а низкое содержание селена не может защитить клетки от повреждения этими токсинами и продуктами ПОЛ. Существует мнение, что дефицит йода в селендефицитном регионе и связанные с ним явления гипотиреоидизма являются фактором риска развития болезни Кашина-Бека. По данным некоторых авторов, наибольший вклад в дисбаланс макро- и микроэлементов вносят величины фосфатов и марганца. Кроме этого, установлено, что в Уровских биогеохимических провинциях соотношения Ca/Sr и Ba/Sr более низкие по сравнению с контрольными регионами, где Уровская болезнь не встречается.

Характерные симптомы селендефицитных состояний не определены, но отмечено, что многие люди, имеющие низкую обеспеченность селеном, имеют низкий мышечный тонус. У животных при глубоком дефиците селена крайним проявлением снижения мышечного тонуса является беломышечная дистрофия.

Симптоматика заболеваний, вызванных недостаточным поступлением элемента в организм человека, весьма разнообразна.

При недостатке селена наблюдается активация перекисного окисления липидов (Cerhata D.J., Madaric A., Ginter E, 1998 ): увеличение количества гидроперекисей, малонового диальдегида в сыворотке крови (Wilke B. C., Vidailhet M., Richard M. J. et al, 1993), а при обеспечении селеном снижается количество малонового диальдегида, увеличивается количество витамина Е (Kauf E., Dawczynski H., Jahreis G. et al, 1994). Рекомендуется назначение селена при опасности оксидативного стресса (Flohe L. , 1997).

Дефицит селена (ниже 45 мкг/л в сыворотке крови) является фактором риска развития коронарных заболеваний (Mihailovic M.B., Avramovic D.M. et al. ,1998), особенно в случаях сочетания селенодефицита с дефицитом витамина Е (Hughes K., Ong C.N.,1998).

Установлена обратная зависимость величины артериального давления у больных гипертонической болезнью с наличием в питьевой воде повышенных концентраций селена. Среди лиц, употребляющих бедную селеном питьевую воду, распространенность артериальной гипертонии в два раза выше, чем при употреблении воды с адекватным содержанием элемента (Mihailovic M.B., Avramovic D.M. et al.,1998).

У людей с дефицитом селена сокращается продолжительность жизни из-за преждевременного старения. Низкая обеспеченность селеном является фактором риска для развития Балканской нефропатии и опухолей мочевого тракта (Maksimovic Z., Djlijic I, 1998).

В опытах на утках показана защитная роль селена против вирусного гепатита В и рака печени. В результате четырехлетних наблюдений установлено, что при обогащении питания животных селеном заболеваемость вирусным гепатитом В уменьшилась на 77,2%, а предраковые поражения печени - на 75,8%. Наблюдения над людьми показали, что при обеспечении селеном предраковые поражения печени уменьшились на 35,1%. Установлено, что у больных вирусным гепатитом В, получавших 200 мг селена в сутки, не наблюдались предраковые изменения печени, а у таких же больных, получавших плацебо, процент предраковых поражений печени составил 6,2 (Yu S. Y., Zhu Y. J., Li W. G. , 1997).

Низкая концентрация селена в сыворотке крови обнаружена у больных циррозом печени, причем глубина селенодефицита пропорциональна тяжести заболевания. Лечение препаратами селена, альфа-токоферола и цинка заметно снижает смертность больных активным алкогольным гепатитом (с 40 до 6,5%) (Burk R.F., Early D.S., Hill K.E. et al., 1998).

В экспериментах на животных показано действие микроэлемента на иммунные процессы. У селендефицитных крыс снижен как клеточный, так и гуморальный иммунитет (Kukreja R., Khan A., 1998).

Селен улучшает способность лимфоцитов отвечать на стимуляцию антигеном, пролиферировать и дифференцировать (Kiremidjian-Schumacher L., Roy M., 1998). Прием препаратов селена уменьшает количество циркулирующих лейкоцитов и увеличивает соотношение агранулоцитов к гранулоцитам у мышей (Hogan G.R. , 1998). Как неспецифический иммуномодулятор, селен оказывает хороший лечебный эффект при бронхиальной астме, атопических дерматитах (Shaw R., Woodman K., Crane J. et al, 1994).

Муковисцидоз является наследственным заболеванием раннего возраста. Клинические и экспериментальные исследования показали, что в патогенезе этого заболевания лежит дефицит ряда элементов, особенно селена, в перинатальном периоде. Установлено, что диетотерапия с добавлением микроэлемента сопровождалась улучшением метаболизма и эндокринных функций, хорошим клиническим эффектом (Kauf E., Dawczynski H., Jahreis G. et al, 1994).

Дефицит селена является тригерным фактором в этиопатогенезе эпилепсии. Установлено, что прием селена устраняет редко встречающиеся припадки, не поддающиеся лечению противосудорожными препаратами. При этом больные могут иметь как низкую, так и нормальную концентрацию селена в плазме крови (Weber-G. F., Maertens-P., Meng-X. Z, 1991).

Концентрация селена в сыворотке крови ниже 45 мкг/л является предрасполагающим фактором развития онкозаболеваний. Селен обладает канцеропротекторным действием из-за избирательного накопления в опухолевых клетках, причем его концентрация в жизнеспособной опухоли в 5-10 раз выше, чем в некротизированной. Накапливаясь в опухолевых клетках, селен оказывает непосредственное токсическое действие на эти клетки (Boone W.T. , 1998). Считается, что дополнительный прием селена в селендефицитном регионе способствует профилактике онкологических заболеваний (Contempre-B., Dumont-J.E., Ngo B. , 1991)

Связь дефицита селена с нарушением функции щитовидной железы не подлежит сомнению (Makropoulos W. et al.,1997, Campos-Barros A. et al.,1997, Thomson C.D. et al.,1996, Kwocala J. et al.,1996, Kralik A. et al.,1996, Eder K. et al.,1995). Фермент йодотиронин 5-дийодиназа, отвечающий за периферическую продукцию трийодтиронина (Т3), содержит селен (Mitchel J.H. et al.,1996). У пожилых людей часто отмечается сниженная периферическая конверсия тироксина (Т4) в Т3, а также манифестная форма гипотиреоидизма (Oliveri O. et al.,1995). Обнаружена значимая линейная корреляция между снижением соотношения Т3/Т4 и уровня селена, нарастающие с возрастом. При дефиците селена ингибируется активность дийодиназы, повышается уровень Т4 в периферических тканях, а уровень ТЗ уменьшается, усугубляя дефицит йода, если он имел место (Kauf E., Dawczynski H., Jahreis G. et al., 1994).

Благодаря изучению элементного обмена была понята причина синдрома ''внезапной'' детской смерти (СВДС). В настоящее время доказано, что в основе СВДС лежит дефицит селена и витамина Е: плацентарная недостаточность, бактериальное потребление селена (Эшерихия коли) во время беременности угнетают тиреоидную функцию у плода, что в дальнейшем может привести к СВДС (Kvicala J., Zamrazil V. et al. , 1995).

Употребление препаратов селена мужчинами с низким селеновым статусом привело к улучшению подвижности сперматозоидов у 56% (Scott R., MacPherson A., Yates R. et al., 1998).

Имеются данные о защитное действии селена против ионизирующего излучения, от нитратов и нитритов, обладающих канцерогенным и эмбриотоксическим действием.

Badmaev et al. (1996) делает вывод о том, что селен является незаменимым элементом питания, предупреждающим развитие многих заболеваний. Эпидемиологические исследования устанавливают связь между низким содержанием селена в питании и повышенным риском кардиомиопатии, сердечно-сосудистых заболеваний и карциногенезом. Селен играет эссенциальную роль в антиоксидантной защите организма, функций щитовидной железы, клеточном иммунитете, спермогенезе и функции предстательной железы. Авторы считают необходимым профилактический прием. Дефицит селена и дефицит другого важного антиоксиданта - витамина Е взаимно усугубляют друг друга (Zust J. et al.,1996). Дефицит селена и глутатион-пероксидазы приводит к нарушению функции тромбоцитов (Vitoux D. et al.,1996). Нехватка селена усугубляла заболевания органов дыхания (Coursin D.B. et al.,1996). Дефицит селена отмечают у больных со злокачественными заболеваниями крови до начала лечения (Avanzini P. et al.,1995). Экспериментальный дефицит селена способствовал развитию рака кишечника у крыс (Jao S.W. et al.,1996) и рака кожи у мышей (Oh S.H. et al.,1995).

Cелен - необходимый компонент глутатион-пеpоксидазы, феpмента, котоpый защищает клетки от повpеждений, связанных со свободными pадикалами и пеpекисью водоpода (Stone J. et al.,1989). Интеpесные исследования пpоизвели Ward K.P. et al. (1984). Они обнаpужили, что содеpжание селена в цельной кpови у детей было достовеpно снижено пpи муковисцидозе, целиакии (глютеновая энтеpопатия, евpопейская спpу) и у пациентов более стаpшего возpаста с фенилкетонуpией. Снижена также оказалась и активность глютатион-пеpоксидазы. В то же вpемя ни один из этих детей не имел клинических пpизнаков дефицита селена. У больных астмой содеpжание селена оказалось повышенным, но это было связано с теми пациентами, что получали коpтикостеpоиды.

Пpотивоаллеpгические механизмы тесно связаны с обменом селена (Stone J. et al.,1989, Flatt A et al., 1990, Kadrabovс J et al.,1996, Misso N.L. et al.,1996, Doelman C.J., Bast A., 1990). Автоpы показали, что со снижением концентpации селена в оpганизме пpопоpционально возpастает pиск бpонхиальной астмы. Аналогичные данные получены и дpугими автоpами (Hasselmark L et al., 1993). Добавление селена к питанию существенно облегчает пpоявления заболевания. Аспиpин- индуциpованная бpонхиальная астма является состоянием, связанным не с аллеpгией, а наpушенным метаболизмом аpахидоновой кислоты. Пpием нестеpоидных пpотивовоспалительных пpепаpатов блокиpует циклоксигеназу и метаболизм аpахидоновой кислоты осуществляется по липоксигеназному пути с накоплением лейкотpиенов (медленно pеагиpующая субстанция анафилаксии). Pearson D.J. et al.(1991) обнаpужили существенно сниженное содеpжание селена у лиц сенситивных к аспиpину по сpавнению с общей популяцией. Пpием селена снижает выpаботку лейкотpиенов (McCarty M., 1984).

Shaw R. et al. (1994) изучали фактоpы pиска по бpонхиальной астме, котоpые оказались следующими: наследственность, мужской пол, экология, куpение, пpисутствие алеpгенов в окpужающей сpеде, атопия и снижение содеpжание селена.

По мнению Sreene L.S. (1995) оксидантный стpесс пpиводит к воспалению и повpеждению оpганов дыхания, а позднее - и системы иммунитета. Это повышает pиск pазвития астмы. Поэтому диетические, экологические и генетические фактоpы, снижающие восстановительную способность клеток, увеличивают pанимость тканей пpи оксидантном стpессе и повышают pиск астмы. Недостаток селена в питании снижает активность глютатион-пеpоксидазы и повышает pиск pазвития астмы. Такое же действие оказывают дефицит витаминов С и Е. Воздействие тяжелых металлов подавляет активность pяда феpментных систем, влияющих на восстановительную способность клеток (глюкоза-6-фосфат дегидpогеназа, NAD-синтетаза, глютатион-пеpоксидаза, супеpоксид-дисмутаза, каталаза) и, соответственно, повыщают pиск астмы. Пpостые диетические и экологические меpопpиятия могут существенно снизить оксидантный стpесс и pиск pазвития астматических симптомов, что может быть эффективным дополнением к фаpмакологическому лечению.

Дефицит селена часто обнаpуживается пpи воспалительных заболеваниях суставов (Crary EJ; McCarty MF, 1984 Peretz A. et al., 1987, Neve J. et al., 1988 и дp.).Содеpжание селена в оpганизме может оказать влияние на бpуцеллезную инфекцию (Шумилов К.В., 1967, Акулов К.В., Шумилов К.В., 1967, Nemec M. et al., 1990).

У больных с резецированным тонким кишечником наблюдается дефицит селена прямо пропорциональный обширности резекции (Rannem T. et al.,1996). У лиц, получающих парентеральное питание в связи с обширной резекцией тонкого кишечника, добавление селена приводило к достоверному увеличению диаметра мышечных волокон (Rannem T. et al.,1996). Terada A. (1996) описывает 10-летнего больного, длительное парентеральное питание у которого привело к снижению содержания селена в крови и волосах. Назначение селена быстро нормализовало эти показатели. Аналогичные данные у 4-х больных приводит Yagi M. et al. (1996). У больных после обширных хирургических вмешательств снижено содержание селена в организме (Winnefeld K. et al., 1995). Введение селена в качестве пищевой добавки привело к восстановлению уровня селена на 6-7-й день. Авторы рекомендуют назначение селена перед обширными хирургическими операциями и после операций, что повысит сопротивляемость реакциям оксидантного стресса. У больных с пересаженной почкой введение селена в качестве пищевой добавки повышало активность клеточной глютатион-пероксидазы и уменьшало перекисное окисление липидов в плазме и уровень липидов низкой плотности (Hussein O. et al.,1997). Хронический гемодиализ приводит к значительному дефициту селена и требует заместительной терапии (Koenig J.S. et al.,1997). Снижение содержания селена описывается также при циррозе печени и гепатоцеллюлярной карциноме (Buljevac M. et al.,1996).

To Y. et al. (1996) у троих больных, находившихся на длительном парентеральном питании, наблюдали резистентную к лечению сердечную недостаточность и аритмии, сочетавшиеся с низким уровнем селена в сыворотке крови. Назначение селена восстановило деятельность сердца. Авторы делают вывод о необходимости превентивного назначения селена для больных, находящихся на продолжительном парентеральном питании. К этому мнению присоединяются и другие авторы (Rannem T. et al.,1996, Gramm H.J. et al.,1995). Рекомендуется введение селена в смеси для парентерального питания (Gramm H.J. et al.,1995). Кузнецов Г.П. и Лебедев П.А. (1995) сообщают о частом снижении содержания в организме селена и глютатион-пероксидазы у больных с ишемической болезнью сердца и кардиомиопатией. Назначение препарата селена по 300 мкг в сутки повышало содержание селена в среднем на 31%. Полученные результаты, по мнению авторов, предполагают участие селена в патогенезе кардиомиопатии и ишемической болезни сердца. Эти состояния являются показаниями для назначения препаратов селена. В феврале 1997 года опубликована статья о корреляции между сниженной концентрацией селена (исследованию подвергались ногти) и риском острого инфаркта миокарда у жителей Европы (Kardinaal A.F. et al.,1997).

У лиц с низким содержанием селена в организме отмечались более низкие показатели по шкале настроения (Hawkes W.C. et al.,1996). Contempre B et al. (1996) отмечали фиброз поджелудочной железы при дефиците селена, что связывали с активацией макрофагов и трансформирующего фактора роста бета.

Hansen J.C. and Deguchi Y. (1996) опубликовали подробный обзор о влиянии селена на фертильность у человека и животных. Селен оказывает существенное влияние на функцию сперматозоидов. Он необходим для нормального развития сперматозоидов у животных и человека. У животный адекватное поступление селена с пищей было необходимо для оптимального состояния фертильности. У человека как недостаточное так и избыточное поступление селена оказывает отрицательное влияние на количество сперматозоидов и их подвижность. Недостаточное поступление селена в сперму может привести к бесплодию.

Рекомендуются лечебные и профилактические пищевые добавки селена в дозах от 50 до 200 мкг в день (Karlsson J. et al.,1997, Badmaev et al., 1996, Gramm H.J. et al.,1995). Недоношенным детям рекомендуется пищевая добавка селена из расчета 3 мкг/кг в день (Daniels L. et al.,1996). У новорожденных, лишенных грудного вскармливания, в течение первых трех месяцев жизни падало содержание селена в крови по сравнению с контролем получавшим грудное вскармливание (Rossipal E. et al.,1995). Такое сотояние cохранялось до 5-8 месячного возраста. Новая Зеландия является зоной эндемичной по дефициту селена, что сказывается на состоянии здоровья новорожденных (Darlow B.A. et al.,1995). Добавление селена в питательные смеси в дозе 17 мкг/л повышало содержание селена в крови младенцев на 80%. В другом исследовании этих авторов обнаружена тесная корреляция между снижением уровня селена у недоношенных детей, частотой и тяжестью развития заболеваний органов дыхания (Darlow B.A. et al.,1995, Aug). Добавление селена в питательные смеси недоношенных детей приводит к нормализации содержания селена в организме (Tyrala E.E. et al.,1996). Контроль за поступлением селена с пищей в Новой Зеландии привел к улучшению селенового статуса у населения (Thompson C.D. et al.,1996). Первичным фактором, определяющим содержание селена в материнском молоке, является потребление селена матерью (Sanz Alaelos M. et al.,1995). Селен, полученный с молоком матери, лучше усваивается, чем селен питательных смесей. Рекомендуется добавление селена в питание матерей, а также коров, чье молоко используется для приготовления питательных смесей. Разрабатываются вопросы предупреждения рака пищевыми добавками, содержащими селен (Clark L.C. et al.,1996). Введение селена в питание больных СПИДом улучшало показатели энзимной антиоксидантной системы и уровень глютатиона (Delmas-Beauvieux M.C., et al.,1996).

Hasegava T. et al. (1996) в эксперименте на животных исследовали механизм метилирования и токсичности селена. Была обнаружена отрицательная корреляция между накоплением конечного продукта метилирования - триметилселенониума и уровнем S-аденозилметионина - донора метиловых групп. При больших дозах селена повышались уровни АЛТ и АСТ. Введение средств подавляющих метилирование усиливало токсическое влияние селена на печень. Большие дозы селена могли вызывать некроз печени и почек (Burk R.F. et al.,1995).