Alzheimers – Selenmangel.dk

Selen og hjernefunktionen

Illustration af hjernecelle — Hjerneceller er særligt sårbare overfor oxidativt stress, hvilket kunne være en faktor i neurodegenerative sygdommes patologi. Faren for oxidative skader forårsaget af frie radikaler (reaktive iltatomer) er stor, fordi 1) nervecellerne bruger store mængder ilt, 2) hjernen har højt jernindhold, 3) neuronale mitochondrier producerer store mængder hydrogen-peroxid og 4) neuronale membraner er fulde af flerumættede fedtsyrer, som er sårbare over for oxidativt stress [Shichiri, 2014]. En tilstrækkelig forsyning af selen og dannelse af selenoproteiner med antioxidantvirkning er nødvendig for at modvirke de skadelige virkninger af oxidativt stress.

En gennemgang af forskningslitteraturen om selen og selenoproteinfunktionen i hjernesygdomme afslører, at selenmangel er forbundet med nedsat kognitiv funktion og nedsat bevægelighed [Pillai].

Det er interessant at bemærke, at selenkoncentrationer fortrinsvis opretholdes i hjernen, selvom selenkoncentrationerne i blod, i lever og knoglevæv falder [Pillai].

Selentilskud kan bidrage til at reducere udviklingen af neurodegenerative sygdomme så som: Alzheimers, Huntingtons og Parkinsons [Pillai].

Selen og selenoproteiner

Hvad ved vi om sporstoffet selen og dets indarbejdelse i selenoproteiner?

Selenindholdet i fødevarer varierer betydeligt fra region til region. Selenindholdet i fødevarer afhænger af det regionale selenindhold i jorden [Pillai].
Selenindtaget fra fødevarer har tendens til at være meget lavere i Europa og Mellemøsten end i store dele af USA [Stoffaneller & Morse].
Selenindtaget i USA har tendens til at variere afhængigt af jordens selenindhold.
Unormalt lave niveauer af selen i kroppen kan føre til neurologiske problemer, kardiovaskulære problemer, kræft og nedsat immunsystemfunktion [Pillai].
Indtaget af selen fra kosten omdannes til selenocystein, den 21. aminosyre [Pillai].
Selenocystein er en væsentlig bestanddel af ca. 25 kendte selenoproteiner. Der er tre velundersøgte undergrupper af selenoproteiner: Glutathionperoxidaser, thioredoxinreduktaser og iodothyronin-deiodinaser [Pillai].

I Nordamerika er de følgende regioner kendetegnet ved et lavt selenindhold i jorden og dermed et lavt selenindhold i plante- og dyrefoder [National Research Council]:

Den nordvestlige Stillehavsregion i USA
Det sydatlantiske kystområde i USA
Det nordøstlige USA
Arizona og New Mexico
De atlantiske provinser i Canada
Den centrale del af British Columbia
Det vestlige og centrale Alberta
Det nordlige Ontario
De østlige kommuner og lavereliggende St. Lawrence regioner i Quebec

Selenoproteiner og hjernefunktion

Glutathionperoxidaser (forkortet GPx)

GPx1 og GPx4 er de mest almindelige former for glutathionperoxidase i hjernen. GPx1 virker som en antioxidant mod skadelige frie radikaler i både neuroner og astrocytter. GPx4 fungerer som en beskyttende antioxidant i cytosolen, mitokondrierne og cellerkernen [Pillai].

Undersøgelser viser, at GPx selenoproteinerne kan spille en rolle i forebyggelse og / eller behandling af Alzheimers, Huntingtons og Parkinsons sygdomme såvel som i tilfælde af epilepsi.

Thioredoxin Reductase (forkortet TrxR)

Det er TrxR1 og TrxR2 selenoproteiner, der er mest involveret i hjernefunktionen. Disse selenoproteiner virker som antioxidanter og reducerer omfanget af oxidativt stress i hjernen. De antages at spille en beskyttende rolle ved Alzheimers sygdom og epilepsi [Pillai].

Iodothyronin-deiodinaser (forkortet DIO)

Undergruppen af selenoproteiner kaldet iodothyronin-deiodinaser og deres rolle i neurodegenerative sygdomme er endnu ikke klart forstået. Det er kendt, at DIOer er vigtige for aktiveringen og deaktiveringen af thyroidhormonerne [Pillai].

Selenoprotein P (forkortet Sepp1 eller SelP)

Sepp1 er det selenoprotein, der indeholder mest selen i blodplasmaet. Når seleniveauerne falder, falder niveauerne af Sepp1 tilsvarende. Derfor anvendes Sepp1 ofte som markør for seleniveauet i kroppen.

Sepp1 fungerer som en transportør af selen i kroppen. Det transporterer selen fra leveren til hjernen og til andre væv. Som sådan er det vigtigt for fordelingen og homøostasen af selen [Pillai].

Husk: Selv ved selenmangel opretholdes selenniveauet fortrinsvis i hjernen [Pillai].

Selenoprotein W (forkortet SelW)

Dyreforsøg har vist, at SelW beskytter glialcellerne (nervernes støtteceller i centralnervesystemet) mod oxidativt stress forårsaget af tungmetaller [Pillai].

Selen, selenoproteiner og neurodegenerative sygdomme

Alzheimers sygdom

Undersøgelser har vist et nedsat niveau af selen hos patienter med Alzheimers sygdom. Undersøgelser har vist, at passende niveauer af selen kan forebygge eller reducere udviklingen af Alzheimers sygdom [Pillai].

Huntington’s sygdom

Undersøgelser har vist, at en stigning i oxidativt stress modvirkes af en stigning i GPx-aktiviteten i hjernen ved Huntingtons sygdom. Et dyreforsøg viser, at selentilskud reducerer oxidativt stress og lipid-peroxidering i hjernen [Pillai].

Parkinsons sygdom

Plasma seleniveauet falder hos patienter med Parkinsons sygdom. Dette fald kan skyldes større udnyttelse af selen til produktion af selenoproteiner i hjernen med det formål at forhindre yderligere oxidativt skade [Pillai].

Selenberiget gær bedst

Undersøgelser på dyr af virkningen af forskellige selenforbindelser, såsom syntetisk L-selenomethionin, uorganisk natriumselenit og organisk selengær (også kaldet selenberiget gær) på udviklingen af læsioner fra metastaser i hjernen har vist, at selenberiget gær resulterede i en højere overlevelsesrate og nedsat tumorvækst sammenlignet med kontroller [Wrobel].

En undersøgelse af de komparative effekter af to former for selentilskud – selenomethionin og selengær – har vist reduktioner af biomarkører for oxidativ stress efter tilskud med selengær, men ikke med tilskud af selenomethionin til raske mænd. Undersøgelsens resultater tyder på, at det er andre selenformer end selengærens indhold af selenomethionin, der står for reduktionen af oxidativt stress [Richie].

Konklusion: Selen og Selenoproteiner kan reducere udviklingen af neurodegenerative sygdomme

Selen og selenoproteiner kan reducere udviklingen af nogle neurodegenerative sygdomme: Alzheimers, Huntingtons og Parkinsons. En af virkningsmekanismerne er selenoproteiners antioxidantbeskyttelse mod oxidativt stress i hjernen. Andre mulige virkningsmekanismer skal undersøges yderligere [Pillai].

Derudover er der behov for yderligere undersøgelse af virkningen af specifikke selenformer og effekten af specifikke doser. Selenomethylselenocystein, der er fundet i præparater med selengær, kan for eksempel være særligt egnet til fremme af dannelse af selenoprotein [Pillai].

Kilder

National Research Council. (1983). Selenium in Nutrition. Revised Edition. Washington, DC: The National Academies Press.

Pillai, R., Uyehara-Lock, J. H. Bellinger, F. P. (2014). Selenium and selenoprotein function in brain disorders. International Union of Biochemistry and Molecular Biology. 66(4): 229-239.

Richie, J. P., Arun, D., Calcagnotto, A. M., Sinha, R., Neidig, W. & El-Bayoumy, K. (2014). Comparative effects of two different forms of selenium on oxidative stress biomarkers in healthy men: a randomized clinical trial. Cancer Prev Res (Phila), 7(8): 796–804.

Shichiri, M. (2014). The role of lipid peroxidation in neurological disorders. J Clin Biochem Nutr, 54(3): 151–160.

Stoffaneller, R., & Morse, N. L. (2015). A review of dietary selenium intake and selenium status in Europe and the Middle East. Nutrients, 7(3), 1494–1537.

Wrobel, J.K., Seelbach, M.J., Chen, L., Power, R.F. & Toborek, M. (2013). Supplementation with selenium-enriched yeast attenuates brain metastatic growth. Nutr Cancer. 65(4):563–570.

Informationerne i denne artikel er ikke ment som lægehjælp og bør ikke fortolkes som sådan.

Selenkoncentrationen i blodet og Alzheimers sygdom

Puslespilbrikker — Hjernevæv producerer mange frie radikaler (reaktive iltforbindelser). Den oxidative stress forårsaget af en ubalance mellem potentielt skadelige frie radikaler og antioxidanter der neutraliserer dem, er forbundet med aldring og Alzheimers sygdom. Lavere niveauer af det selen-afhængige antioxidantenzym glutathion-peroxidase er stærkt knyttet til nedsat kognition samt risiko for Alzheimers sygdom.

Blodets selenindhold er signifikant lavere hos patienter med Alzheimers sygdom sammenlignet med raske kontrolpersoner. Denne reduktion i selenindholdet er direkte forbundet med de observerede nedsatte niveauer af det vigtige antioxidant-selenoprotein glutathionperoxidase hos patienter med Alzheimers sygdom.

Det er konklusionerne fra forfatterne til en meta-analyse fra 2017 af 12 case-control studier der undersøgte selenindholdet hos patienter med Alzheimers sygdom og raske kontrolpersoner. De 12 case-kontrol undersøgelser omfattede 594 patienter med Alzheimers sygdom og 472 raske kontrolpersoner [Reddy].

Selen og Alzheimers sygdom – en meta-analyse

Resultaterne af den systematiske gennemgang og meta-analyse afslørede følgende sammenhænge:

Signifikant nedsat seleniveau i blodet hos Alzheimer-patienter sammenlignet med raske kontrolpersoner.
Nedsat seleniveau blev også set i de røde blodlegemer og i cerebrospinalvæske hos Alzheimer-patienter sammenlignet med raske kontrolpersoner. Forskellen i selenkoncentration nåede dog ikke statistisk signifikans.
Matchende aldersgrupper mellem Alzheimer-patienter og raske kontrolpersoner viste nedsat seleniveau uanset patienternes alder. Dette er interessant, fordi høj alder anses som en risikofaktor for Alzheimers sygdom.
Kontrol af socioøkonomiske, geografiske og miljømæssige forskelle viste også det faldende seleniveau hos Alzheimer-patienter sammenlignet med de raske kontrolpersoner.
Man så en direkte sammenhæng mellem nedsat seleniveau og glutathionperoxidase hos Alzheimer-patienter.

Hvad er glutathionperoxidase, og hvorfor er det vigtigt?

Glutathionperoxidaser (forkortet GPx) er en gruppe af antioxidant-enzymer (selenoproteiner), der reducerer og dermed neutraliserer potentielt skadelige radikaler som hydrogenperoxid og lipidhydroperoxider. På den måde mindsker GPx-enzymer omfanget af skader fra oxidativt stress.

Skader fra oxidativt stress defineres som skader på celler og væv forårsaget af en ubalance mellem aktiviteten af skadelige reaktive iltforbindelser og antioxidanternes neutraliserende aktivitet i kroppen. Skader fra oxidativt stress er blevet identificeret som noget af det første der sker før fremkomsten af Alzheimers sygdom [Reddy].

I betragtning af dets rolle som en af komponenterne i antioxidant-GPx-enzymerne er selen i en passende koncentration nødvendig for antioxidantforsvaret af celler og væv.

Meta-analysen viste signifikant reducerede niveauer af selen og tilknyttede niveauer af GPx hos Alzheimer-patienter [Reddy].

De reducerede GPx-niveauer kan fortolkes som bevis for den vigtige rolle som antioxidant som GPx spiller og som bevis for dets rolle ved oxidative stressskader i Alzheimers sygdom.

Sammenfatning

Selen og de selenafhængige selenozymer kan virke som modulatorer af hjernefunktionen, hvis der er en tilstrækkelig forsyning af selen [Schweizer].
Oxidativt stress er en patologisk mekanisme, der muligvis spiller en rolle i neurodegenerative sygdomme som Alzheimers sygdom og Parkinsons sygdom [Schwetzer].
De selenafhængige glutathionperoxidaser og thioredoxinreduktaser er involveret i antioxidantforsvar og i intracellulær redoxregulering og -modulering [Schwetzer].
Lave seleniveauer er forbundet med nedsat antioxidant-selenoenzymaktivitet [Schweizer].
Lav cellulær GPx-aktivitet øger følsomheden overfor neurotoksiner og hjerneskade. Øget GPx-aktivitet som følge af en øget selenmængde mindsker skader på hjernen og nervesystemet [Schweizer].
Selenkoncentrationernes og GPx-aktivitetens rolle i forebyggelsen eller forsinkelsen af begyndende neurodegenerative sygdomme kræver yderligere forskning.

Kilder

Reddy, V. S., Bukkeb, S., Duttc, N., Ranad, P. & Pandeye, A. K. (2017).
A systematic review and meta-analysis of the circulatory, erythrocellular
and CSF selenium levels in Alzheimer’s disease. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, 42, 68–75.

Schweizer, u., Brauner, A. U., Kohrle, J. & Nitsch, R. (2004). Selenium and brain function. Brain Res Rev, 45, 3, 164-178.

Informationerne i denne artikel er ikke ment som lægehjælp og bør ikke fortolkes som sådan.

Selen, Alzheimers sygdom og kognitiv tilbagegang

Tværsnit af rask og dement hjerne — Billedet: En sund hjerne og en hjerne der lider af Alzheimers sygdom i svær grad. Nu er spørgsmålet: Hvilken rolle spiller de selenafhængige antioxidant-selenoenzymer i forebyggelsen af Alzheimers sygdom? Professorer Aaseth og Alehagen tilbyder en forklaring.

Der er ingen pålidelig metode til at forhindre udviklingen og forværring af Alzheimers sygdom. Der er ingen kendt kur mod Alzheimers. De tilgange som vi har forsøgt i de sidste 20-25 år, har ikke forhindret eller hæmmet nedgangen i den kognitive funktion, der er forbundet med Alzheimers.

Nu foreslår professor Jan Aaseth (Norge) og professor Urban Alehagen (Sverige) selentilskud som en profylaktisk foranstaltning til at hæmme nedgangen i den kognitive funktion – især i de selen-fattige regioner i verden. De fremsætter den hypotese, at et optimal funktion af selenoproteinerne SEPP, GPx og TrxR er nødvendig for at beskytte mod den kognitive nedgang, der er knyttet til Alzheimers sygdom.

Det er en betydelig mængde forskning i studier med mennesker, der danner grundlag for deres henstilling.

Selen og hjernefunktion
En tilstrækkelig forsyning af selen er afgørende for de cerebrale funktioner. I tilfælde af en lav selenstatus opretholdes hjernes selenniveau på bekostning af selen til andre celler og væv i kroppen.

Selenoproteinet SEPP – den cirkulerende selenransportør – er det vigtigste ekstracellulære selenoprotein. Det er det selenoprotein, der leverer selen til hjernen og neuronerne.

Selenoproteinerne GPx1 og GPx4 (glutathionperoxidaser) og TrxR (thioredoxinreduktaser) er vigtige intracellulære antioxidanter i hjernen og neuronerne.

Observationsundersøgelser af selenstatus og kognitiv tilbagegang
Lægerne Aaseth og Alehagen har samlet en hel del data fra studier med mennesker, der viser en sammenhæng mellem et lavt selenindtag og / eller en lav selenstatus og forskellige aspekter af kognitiv tilbagegang.

Vær opmærksom på, at forskere ved East Anglia University i Storbritannien har vurderet, at det mest sandsynlige niveau for en optimal funktion af selenoproteiner ligger mellem 120 og 150 mikrogram selen pr. Liter plasma [ Hurst 2010].

En italiensk undersøgelse med 1012 voksne i alderen 65 år eller ældre viste en lavere koordinations-score og lavere mini mental status-score (MMSE-score) hos personer med seleniveauer under 66,7 mikrogram pr. Liter sammenlignet med personer med seleniveauer over 82,3 mikrogram pr. Liter.
En fransk undersøgelse af 1166 voksne i alderen 60-70 år viste et større kognitivt fald hos individer med seleniveauer under 75,8 mikrogram pr. Liter sammenlignet med personer med seleniveauer over 86,9 mikrogram pr. Liter. Desuden viste den franske undersøgelse, at nedgangen i kognitiv formåen over en niårig periode var forbundet med et fald i plasma-selenkoncentrationerne. I takt med at den tilgængelige mængde selen til hjernen og neuronerne gik ned, gjorde den kognitive evne det også.
En kinesisk undersøgelse af 2000 voksne, 65 år eller ældre, der boede i landdistrikterne, viste en sammenhæng mellem et lavt indhold af selen i tåneglene og en lav kognitiv præstation.
En spansk undersøgelse viste lavere serum-selenkoncentrationer hos patienter med Alzheimers sygdom (gennemsnitlig: 121 mikrogram pr. Liter) end hos patienter med let kognitiv svækkelse (gennemsnitlig: 127 mikrogram pr. Liter).
En hollandsk undersøgelse viste lavere selenstatus hos patienter med meget mild Alzheimers (82,2 mikrogram pr. Liter) i modsætning til sunde, ældre voksne (93,2 mikrogram pr. Liter).

Interventionsstudier af selen og kognitiv tilbagegang
Der har været færre interventionsundersøgelser end observationsundersøgelser, men resultaterne er i hvert fald mere interessante.

En fransk undersøgelse med 4447 franske deltagere i alderen 45-60 år, der modtog en daglig antioxidantcocktail, herunder 100 mikrogram selen i seks år, scorede bedre på episodisk hukommelse, verbal hukommelse og overordnet funktionsniveau, end de undersøgelsesdeltagere, der fik placebobehandling.

En hollandsk undersøgelse af 225 Alzheimers behandlingsnaive patienter*, der indtog en “medicinsk fødevare” med 60 mikrogram selen dagligt i 12 uger viste signifikant forbedring i en forsinket verbal genkaldelsesopgave sammenlignet med patienter, der fik tilsvarende placebo.
*behandlingsnaive patienter = patienter som ikke tidligere har fået deres sygdom behandlet med lægemidler.

En brasiliansk undersøgelse af 31 ældre voksne med mild kognitiv svækkelse (MCI) som spiste en paranød hver dag (et estimeret indtag på 288,75 mikrogram selen dagligt) i 6 måneder viste en forbedring af deres selenniveau samt positive virkninger på nogle kognitive funktioner sammenlignet med personerne i kontrolgruppen.

I den svenske KiSel-10-undersøgelse med 443 ældre hjemmeboende voksne, hvor Dr. Alehagen var ledende forsker, fik deltagerne et daglig tilskud på 200 mikrogram selen fra et selen-gærpræparat og 200 mg coenzym Q10 i fire år, hvilket resulterede i i væsentlige forbedringer af den sundhedsrelaterede livskvalitet og vitalitet samt i et nedsat inflammationsniveau.

Selentilskud og kognitiv nedgang i Alzheimers
Lægerne Aaseth og Alehagen foreslår tre mekanismer, hvor selentilskud til forøgelse af selenniveauet kunne være en effektiv måde til at modvirke det kognitive fald knyttet til Alzheimers sygdom.

Det virker indlysende for dem, at neurodegeneration er relateret til et lavt selenniveau og lave niveauer af selenoprotein P (SEPP).

For det første foreslår de, at SEPP-selenoproteiner danner stærke bindinger med metaller så som kobber og jern. SEPP-bindingen med kobber og jern kunne medvirke til at blokere den metal-medierede ophobning af beta-amyloid.

Husk: Sammenklumpningen af beta-amyloidproteinerne er, hvad der danner hjerneplakken, som er karakteristisk for Alzheimers sygdom.

For det andet foreslår de, at selen er nødvendigt for at forhindre eller hæmme sammenfiltringen af tau-proteiner i de neurofibrillære tangler, der er typiske for Alzheimers sygdom.
For det tredje adresserer de GPx og TrxR selenoproteinernes intracellulære rolle som antioxidanter. I den forbindelse påpeger de, at en lav selenstatus indebærer mindre SEPP selenoprotein til at forhindre beta-amyloidophobning, og at inddragelsen af de tilgængelige SEPP selenoproteiner i beta-amyloidplakken indebærer, at der bliver mindre selen tilgængeligt til GPx og TrxR selenoproteinernes antioxidantfunktion.

Optimale selenoproteinniveauer nødvendige for at undgå neurodegenerering
I mange egne af verden er det daglige indtag af selen ikke tilstrækkeligt til at sikre selenoproteinernes optimale funktion. Disse selenoproteiner er særligt vigtige for hjernens funktion og i forebyggelse, opståelse og udvikling af neurodegenerative sygdomme såsom Alzheimers.

Et tilskud af selengær i farmaceutisk kvalitet som det, der blev anvendt i KiSel-10-undersøgelsen, kan være en del af svaret på forebyggelse af aldersrelaterede sygdomme såsom hjertesygdomme, kræft og Alzheimers. Selvfølgelig involverer Alzheimers flere biologiske signalveje, men nogle af de vigtige signalveje kræver en tilstrækkelig tilførsel af selen.

Kilder

Aaseth, J., Alexander, J., Bjørklund, G., Hestad, K., Dusek, P., Roos, P. M., & Alehagen, U. (2016). Treatment strategies in Alzheimer’s disease: a review with focus on selenium supplementation. Biometals: An International Journal on The Role of Metal Ions in Biology, Biochemistry, and Medicine, 29(5), 827-839. doi:10.1007/s10534-016-9959-8

Alehagen, U., Alexander, J., & Aaseth, J. (2016). Supplementation with Selenium and Coenzyme Q10 Reduces Cardiovascular Mortality in Elderly with Low Selenium Status. A Secondary Analysis of a Randomised Clinical Trial. Plos One, 11(7), e0157541. doi:10.1371/journal.pone.0157541

Alehagen, U., Lindahl, T. L., Aaseth, J., Svensson, E., & Johansson, P. (2015). Levels of sP-selectin and hs-CRP Decrease with Dietary Intervention with Selenium and Coenzyme Q10 Combined: A Secondary Analysis of a Randomized Clinical Trial. Plos One, 10(9), e0137680. doi:10.1371/journal.pone.0137680

Hurst, R., Armah, C. N., Dainty, J. R., Hart, D. J., Teucher, B., Goldson, A. J., & Fairweather-Tait, S. J. (2010). Establishing optimal selenium status: results of a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. The American Journal of Clinical Nutrition, 91(4), 923-931.

Johansson, P., Dahlström, Ö., Dahlström, U., & Alehagen, U. (2015). Improved Health-Related Quality of Life, and More Days out of Hospital with Supplementation with Selenium and Coenzyme Q10 Combined. Results from a Double Blind, Placebo-Controlled Prospective Study. The Journal of Nutrition, Health & Aging, 19(9), 870-877. doi:10.1007/s12603-015-0509-9

Oplysningerne i denne artikel er ikke ment som lægehjælp og bør ikke bruges som sådan.