7 березня, 2019
Селен и состояние щитовидной железы: акцент на результаты исследований
Селен, открытый более 200 лет назад шведским химиком Й.Я. Берцелиусом, продолжает вызывать пристальный интерес как y исследователей, так и у практикующих врачей [1]. Обладая противовоспалительными, противоопухолевыми, антивозрастными свойствами и защищая клетки от оксидативного стресса, этот микроэлемент является особенно важным в физиологии человека [2].
Он присутствует в мышцах, печени и почках, но максимальная его концентрация достигается в щитовидной железе (ЩЖ), что и указывает на его взаимосвязь со структурой и функцией этого эндокринного органа [3].
Многие исследования подтвердили ключевую роль селена в поддержании иммуноэндокринной функции, метаболизма и клеточного гомеостаза. Он содержится в ЩЖ в составе селенопротеинов. Некоторые из них обладают значительной антиоксидантной активностью, способствуя антиоксидантной защите ЩЖ за счет вывода свободных радикалов кислорода, образующихся при выработке тиреоидных гормонов. Входя в состав йодтирониндейодиназы (ЙД), селен также играет важную роль в метаболизме гормонов ЩЖ [4].
Он входит в состав как органических (селенометионин и селеноцистеин), так и неорганических (селенит и селенат) соединений. Селенометионин содержится в растительных источниках (особенно в злаках) и селеновых дрожжах. В свою очередь, селеноцистеин присутствует в основном в продуктах животного происхождения. Неорганические формы (селенит и селенат) являются компонентами пищевых добавок [10]. Согласно исследованию, проведенному в Бельгии, основными источниками селена являются мясные продукты (31%), за которыми следуют рыба (19%), макароны или рис (12%), а также хлеб или крупы (11%) [4].
Большая часть селена всасывается в тонкой кишке (50-80%) и выводится почками (60%); кишечная экскреция селена составляет около 35%, и только 5% выделяется с потом или слюной [10]. Рекомендуемая разными странами суточная потребность в селене (мг/сут) практически не отличается у мужчин и женщин и представлена в табл. 1 [13, 14].
Главной причиной дефицита селена является недостаточное поступление этого микроэлемента с растительной и животной пищей из-за его низкого содержания в почве сельскохозяйственных угодий. Следует отметить, что проблема дефицита селена, как и йода, характерна для всех территорий нашей планеты, удаленных от Мирового океана, что связано с вымыванием этих микроэлементов с верхних слоев почвы в процессе таяния ледников [5, 6]. Недостаточное обеспечение селеном зарегистрировано практически во всех регионах Украины [7, 8]. В связи с этим особую актуальность приобретает проблема загрязнения окружающей среды. В частности, доказано, что повышенная экспозиция токсических веществ (свинца, кадмия, ртути, мышьяка, алюминия) в среде обитания населения некоторых стран вызывает дефицит селена из-за нарушения его всасывания, в частности в цепи «почва – растение – животное». Кроме того, уровень поглощения этого микроэлемента зависит от уровня pH почвы, активности микроорганизмов, химической формы селена и осадков. В последнее время дефицит этого микроэлемента связывают с изменением структуры питания населения, меньшим потреблением мяса, рыбы и других морских продуктов, которые, наряду с зерновыми, являются его основными источниками. При этом в результате технологической переработки продуктов дефицит селена в них усиливается [9, 10]. По причинам, еще не полностью выясненным, пониженный уровень селена также обнаруживается у курильщиков и в пожилом возрасте; дефицит данного микроэлемента связывают с потреблением яиц, белого риса, алкоголя и кофе [12].
Впервые вопрос о роли селена в процессе функционирования ЩЖ возник после зафиксированного в Заире (Демократическая Республика Конго) заболевания, названого микседематозным эндемическим кретинизмом, который характеризовался дефицитом йода и селена, гипотиреозом, микседемой, проблемами развития и умственной отсталостью [15]. С этого момента были проведены дополнительные исследования для изучения роли этого микронутриента в ЩЖ. Было обнаружено, что дефицит селена снижает синтез гормонов ЩЖ за счет снижения функции селенопротеинов, в частности ЙД, которые ответственны за превращение тироксина (Т4) в трийодтиронин (Т3). Это приводит к стимуляции системы «гипоталамус – гипофиз» и, из-за отсутствия отрицательной обратной связи, приводит к увеличению выработки тиреотропного гормона (ТТГ). ТТГ стимулирует ЙД преобразовывать Т4 в Т3, что приводит к образованию пероксида водорода (H2O2), который недостаточно утилизируется менее активными глутатионпероксидазами (ГП) и накапливается в тканях ЩЖ, вызывая повреждение тиреоцитов с последующим фиброзом [16].
Cелен также играет важную роль в метаболизме йода. Продукция пероксида водорода, невозможная без селена, приводит к йодированию остатков тирозина, которые присутствуют в тиреоглобулине (TГ), синтезируемом фолликулярными клетками. После этого TГ изменяет свою структуру таким образом, что тирозильные остатки сближаются друг с другом, облегчая реакцию конденсации между ними. Йодирование тирозильных остатков и реакция конденсации происходят на наружной поверхности апикальной мембраны тиреоцита. Именно там находится тиреопероксидаза (ТПО) и накапливается пероксид водорода, который может легко проникать через апикальную мембрану к ее наружной поверхности, где активизирует ТПО и таким образом запускает процесс йодирования TГ. Этот процесс строго контролируется ГП, под действием которой происходит восстановление H2O2 до H2O [17]. Соответственно, при дефиците селена процессы йодирования нарушаются даже при достаточном количестве йода в организме, поэтому препараты йода, принимаемые пациентами с дефицитом селена, плохо усваиваются.
Влияние селена на патологию ЩЖ изучалось в ряде клинических исследований высокой степени доказательности. Эффективность данного микроэлемента у пациентов с аутоиммунными тиреоидитами подтверждена рядом исследований, представленных в табл. 2.
Также проводились исследования, изучавшие роль селена в развитии и течении неузлового и узлового зоба. Так, Rasmussen и соавт. [24] провели перекрестное исследование в Дании, чтобы оценить связь между концентрацией селена в сыворотке крови и объемом ЩЖ, а также между концентрацией селена в сыворотке и риском увеличения ЩЖ в местности с йодным дефицитом до и после начала приема йода. Авторы пришли к выводу, что низкая концентрация селена в сыворотке была связана с более высоким риском увеличения ЩЖ и развития в ней узлов.
Одно из наиболее впечатляющих исследований в этой области было проведено Wu и соавт. [25]. Авторы отобрали 6152 пациента с помощью стратифицированной кластерной выборки: 3038 жили в округе с адекватным, а 3114 – с низким уровнем селена, с медианной разницей в концентрации селена между группами почти в два раза. Исследование было направлено на изучение того, различалась ли распространенность заболеваний ЩЖ в двух регионах Китая с различной концентрацией селена в почве/посевах. Авторы пришли к выводу, что распространенность заболеваний ЩЖ (гипотиреоз, субклинический гипотиреоз, аутоиммунный тиреоидит и увеличенная ЩЖ) была значительно ниже в регионе с адекватным содержанием селена, чем в том, где содержание этого микроэлемента было низким.
Влияние селена на течение болезни Грейвса (БГ) также изучалось многими учеными. В недавнем исследовании Т. Wertenbruch и соавт. [26] было проведено сравнение концентрации селена в сыворотке крови у пациентов с рецидивом и ремиссией БГ. Исследователи отметили, что высокая концентрация селена в сыворотке крови (>120 мкг/л) была обнаружена у пациентов в группе ремиссии, предполагая тем самым позитивное влияние его высокого уровня на исход терапии. Учитывая полученные данные, авторы сделали предположение о возможном позитивном влиянии селена на течение аутоиммунного процесса при БГ.
В исследовании, проведенном в Хорватии, пациентам с БГ, получавшим лечение тиамазолом, к терапии был добавлен фиксированный комплекс антиоксидантов (витамины С и Е, бета-каротин и селен) с целью определения его влияния на активность супероксиддисмутазы, концентрации цинка и меди в эритроцитах [5]. В ходе исследования отмечено более быстрое наступление эутиреоза у пациентов, принимавших тиамазол и антиоксидантный комплекс, по сравнению с пациентами, получавшими только тиамазол. Авторы наблюдали одинаковое снижение активности супероксиддисмутазы у пациентов в обеих группах, в то время как в группе больных, дополнительно принимавших антиоксидантный комплекс, было отмечено улучшение показателей антиоксидантной системы эритроцитов.
Таким образом, селен является одним из ключевых нутриентов в здоровье щитовидной железы. На рынке Украины данный микроэлемент в форме натрия селенита является действующим веществом препарата Цефасель производства компании «Артезан Фарма», применение которого при тиреоидной патологии обосновано с точки зрения доказательной медицины, а эффективность и безопасность подтверждена длительной клинической практикой. В Украине препарат Цефасель (препарат селена) является лекарственным средством, выпускаемым в двух дозировках: 100 и 300 мкг. Промотируется компанией «Мегаком».
Литература
1. Lutz Schomburg. Dietary Selenium and Human Health. Nutrients. 2017 Jan; 9(1): 22. Режим доступа: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5295066/
2. Rayman MP. Selenium and human health. Lancet. 2012;379(9822):1256-1268. doi: 10.1016/S0140-6736(11)61452-9. Режим доступа: https:// www. thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(11)61452-9/fulltext
3. Schomburg L. Selenium, selenoproteins and the thyroid gland. Nat Rev Endocrinology. 2011;8(3):160-171. doi: 10.1038/nrendo.2011.174. Режим доступа: https://www.nature.com/articles/nrendo.2011.174
4. Mara Ventura, Miguel Melo, Francisco Carrilho. Selenium and Thyroid Disease: From Pathophysiology to Treatment. Int J Endocrinol. 2017; 2017: 1297658. Режим доступа: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5307254/
5. Brigelius-Flohe R. The Evolving Versatility of Selenium in Biology / R. Brigelius-Flohe//Antioxid. Redox Signal. – 2015. – Vol. 23, № 10. – Р. 757-760. Режим доступа: https://www.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/ars.2015.6469?rfr_dat=cr_pub%3Dpubmed&url_ver=Z39.88-2003&rfr_id=ori%3Arid%3Acrossref.org&journalCode=ars
6. Selenium: Its Molecular Biology and Role in Human Health / D.L. Hatfield, M.J. Berry, V.N. Gladyshev. – Springer Science + Business Media, 2012. – 598 p. Режим доступа: https://www.springer.com/la/book/9781489994455
7. Гончарова О.А. Селен и щитовидная железа (обзор литературы и данные собственных исследований)/ О.А. Гончарова // Ендокринологія. – 2014. – Т. 19, № 2. – С. 149-155. Режим доступа: http://nbuv.gov.ua/UJRN/enkrl_2014_19_2_12
8. Осадців О.І., Кравченко В.І., Андрусишина І.М. Дослідження ефективності препаратів селену в профілактиці та комплексному лікуванні дифузного зоба. Лік. справа 2014. – № 7-8. – C. 110-116. Режим доступа: https://vrachebnoedelo.com/index.php/journal/issue/view/9/7-8-2014-FULL-PDF
9. Сенькевич О.А. Диагностика обеспеченности человека селеном и оценка степени его дефицита / О.А. Сенькевич, Н.А. Голубкина, Ю.Г. Ковальский // Дальневосточный медицинский журнал. – 2011. – № 4. – С. 78-80. Режим доступа: http://www.fesmu.ru/dmj/20114/2011423.aspx
10. Duntas L.H. Selenium: an element for life / L.H. Duntas, S. Benvenga // Endocrine. – 2015. – Vol. 48, № 3. – Р. 756-775. Режим доступа: https://www.researchgate.net/publication/269723657_Selenium_an_element_for_life/download
11. Waegeneers N., Thiry C., De Temmerman L., Ruttens A. Predicted dietary intake of selenium by the general adult population in Belgium. Food Additives & Contaminants. Part A, Chemistry, Analysis, Control, Exposure & Risk Assessment. 2013;30(2):278-285. doi: 10.1080/19440049.2012.746474. Режим доступа: https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/19440049.2012. 746474?journalCode=tfac20
12. Park K., Rimm E., Siscovick D., Spiegelman D., Morris J.S., Mozaffarian D. Demographic and lifestyle factors and selenium levels in men and women in the U.S. Nutrition Research and Practice. 2011;5(4):357-364. doi: 10.4162/nrp.2011.5.4.357. Режим доступа: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3180687/
13. Rayman M.P. The use of high-selenium yeast to raise selenium status: how does it measure up? The British Journal of Nutrition. 2004;92(4):
557-573. Режим доступа: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15522125
14. Kipp A.P., Strohm D., Brigelius-Flohe R., et al. Revised reference values for selenium intake. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology. 2015;32:195-199. doi: 10.1016/j.jtemb.2015.07.005. Режим доступа: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0946672X15300195?via%3 Dihub
15. Goyens P., Golstein J., Nsombola B., Vis H., Dumont J.E. Selenium deficiency as a possible factor in the pathogenesis of myxoedematous endemic cretinism. Acta Endocrinologica. 1987;114(4):
497-502. Режим доступа: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3577581
16. Kohrle J. Thyrotropin (TSH) action on thyroid hormone deiodination and secretion: one aspect of thyrotropin regulation of thyroid cell biology. Hormone and Metabolic Research Supplement. 1990;23:18-28. Режим доступа: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2210628
17. Bjorkman U., Ekholm R. Hydrogen peroxide degradation and glutathione peroxidase activity in cultures of thyroidal cells // Mol. Cell. Endocr. 1995. – V. 111. – P. 99-107. Режим доступа: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/030372079503552I?via%3Dihub
18. Gartner R., Gasnier B.C., Dietrich J.W., Krebs B., Angstwurm M.W. Selenium supplementation in patients with autoimmune thyroiditis decreases thyroid peroxidase antibodies concentrations. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 2002;87(4):1687-1691. doi: 10.1210/jcem.87.4.8421. Режим доступа: https://academic.oup.com/jcem/article/87/4/1687/2374966
19. Duntas L. H., Mantzou E., Koutras D. A. Effects of a six month treatment with selenomethionine in patients with autoimmune thyroiditis. European Journal of Endocrinology. 2003;148(4):389-393. Режим доступа: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.628.3356&rep=rep1&type=pdf
20. Turker O., Kumanlioglu K., Karapolat I., Dogan I. Selenium treatment in autoimmune thyroiditis: 9-month follow-up with variable doses. The Journal of Endocrinology. 2006;190(1):151-156. doi: 10.1677/joe.1.06661. Режим доступа: https://www.researchgate.net/publication/6947289_Selenium_treatment_in_autoimmune_thyroiditis_9-month_follow-up_with_variable_doses
21. Gartner R., Gasnier B. C. Selenium in the treatment of autoimmune thyroiditis. BioFactors. 2003;
19(3-4):165-170. Режим доступа: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14757967
22. Nacamulli D., Mian C., Petricca D. et al. Influence of physiological dietary selenium supplementation on the natural course of autoimmune thyroiditis. Clinical Endocrinology. 2010;73(4):535-539. doi: 10.1111/j.1365-2265.2009.03758.x. Режим доступа: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1365-2265.2009.03758.x
23. Negro R., Greco G., Mangieri T., Pezzarossa A., Dazzi D., Hassan H. The influence of selenium supplementation on postpartum thyroid status in pregnant women with thyroid peroxidase autoantibodies. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 2007;92(4):1263-1268. doi: 10.1210/jc.2006-1821. Режим доступа: https://academic.oup.com/jcem/article/92/4/1263/2596911
24. Rasmussen L. B., Schomburg L., Kohrle J. et al. Selenium status, thyroid volume, and multiple nodule formation in an area with mild iodine deficiency. European Journal of Endocrinology. 2011;164(4):585-590. doi: 10.1530/EJE‑10-1026. Режим доступа: https://eje.bioscientifica.com/view/journals/eje/164/4/585.xml
25. Wu Q., Rayman M. P., Lv H. et al. Low population selenium status is associated with increased prevalence of thyroid disease. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 2015;100(11):4037-4047. doi: 10.1210/jc.2015-2222. Режим доступа: https://academic.oup.com/jcem/article/100/11/4037/2836081
26. Wertenbruch T., Willenberg H.S., Sagert C. et al. Serum selenium levels in patients with remission and relapse of Graves’ disease //Med. Chem. – 2007. V. 3. – P. 281-284. Режим доступа: http://www.eurekaselect.com/78221/article
Подготовила Анна Кирпач
Тематичний номер «Діабетологія, Тиреоїдологія, Метаболічні розлади» № 4 (44) грудень 2018 р.