Denne kemiske binding og inaktivering af kviksølv er reel nok. Kviksølv har en stor affinitet for selen som anslås at være ca. en million gange stærkere end kviksølvs affinitet for svovl. Så selens binding til kviksølv i vævene afholder virkelig kviksølvet fra at skade hjernen og rygmarven, det perifere nerve-system samt det endokrine system.
Kviksølv og selen: Forstået den anden vej rundt
Imidlertid er den reelle måde som kviksølv skader på, at det hæmmer kroppens evne til at fremstille de antioxidant selenoproteiner, der er nødvendige for at beskytte mod oxidative skader i hjernen og det neuroendokrine væv.
Kviksølv gør dette ved at binde selenet i selenocystein, den 21. aminosyre, der ellers ville være tilgængelig for dannelsen af selenoproteiner. I virkeligheden holder kviksølv selenet fanget og afholder det derved fra at udøve dets antioxidantfunktioner.
Hjernen er især modtagelig for oxidativ skade forårsaget af reaktive oxygenarter (frie radikaler), fordi hjernen bruger ca. 20% af den ilt, der forbruges af kroppen til at oprette og vedligeholde sine millioner af neuronale forbindelser.
- Ved hjernens brug af ilt dannes der automatisk frie radikaler der overfører redoxsignaler*.
- Når alt går godt, regulerer redox-signaleringen kritiske funktioner i hjernen og nervesystemet.
- Når der imidlertid er overproduktion af frie radikaler og en ubalance mellem frie radikaler og antioxidanter, så lider hjernecellerne og vævene oxidativ skade.
*Bemærk: Det er en almindelig misforståelse, at reaktive iltforbindelser kun virker som skadelige frie radikaler, der forårsager oxidativ skade. De reaktive iltforbindelsers centrale rolle i cellesignalering har brug for at blive erkendt. Det er ubalancen mellem frie radikaler og antioxidanter, som forårsager oxidative skader.
Professor Nicholas Ralston og Dr. Laura J. Raymond forklarer i en nylig review-artikel, at den toksiske virkning på hjernen og nervesystemet primært kommer fra kviksølvs hæmning af selenstofskiftet. Selenstofskiftet hæmmes, fordi kviksølv binder sig til og beslaglægger selen og derved tømmer kroppen for selenforbindelser til dannelse af selenoproteiner. Giftvirkningen på hjernen opstår, fordi der er en utilstrækkelig antioxidantbeskyttelse [Ralston & Raymond, 2018].
Hjernen er særligt sårbar overfor oxidativ skade
Hjernen er særligt sårbar over for oxidativ skade i fravær af en tilstrækkelig antioxidant-beskyttelse fra selenoproteiner af forskellige årsager [Ralston & Raymond 2018]:
- Hjernen har et begrænset antal antioxidant-enzym-signalveje, som er tilgængelige i rigt mål i andre væv.
- Hjernen har et højt jernindhold, hvilket er i stand til at øge oxidative skader.
- Hjernen har en overflod af langkædede, flerumættede fedtsyrer, som er sårbare for lipidoxidering.
Kviksølvs forstyrrelse af selens biokemi
Titlen på professor Ralston og Dr. Raymond’s 2018 artikel er afslørende: Kviksølvs neurotoksicitet er kendetegnet ved dets forstyrrelse af selens biokemi.
Deres tese er, at det er tabet af cellulær redox-kontrol, der forårsager meget af den kviksølvrelaterede skade på hjernen og det neuroendokrine system. Under normale forhold opretholder produktion og fjernelse af reaktive oxygenforbindelser samt reaktive nitrogenforbindelser den korrekte funktion af de cellulære redox-signalproteiner. En sådan korrekt funktion er nødvendig for celleoverlevelsen. En ubalance mellem reaktive iltforbindelser og antioxidanter resulterer i oxidativt stress og oxidativ skade [Ralston & Raymond 2018].
Mangel på tilstrækkeligt selen til at producere antioxidant-selenoproteiner er en årsag til tabet af cellulær redoxkontrol. Tab af cellulær redoxkontrol resulterer i oxidativt stress og skader på hjerneceller og væv.
Selen: Det biokemiske mål for kviksølv
Dr. Ralston og Dr. Raymond mener, at selen alene er det biokemiske mål for de toksiske methylkviksølvmolekyler. Når methylkviksølv kommer ind i kroppen, kanaliseres det ind i stofskiftets signalveje, hvor det forstyrrer eller afbryder normal nødvendig omsætning af selen.
Selens “beskyttende virkning”
Det er med andre ord bekvemt, men upræcist og vildledende udelukkende at tale om en “beskyttende” virkning af selen i forbindelse med kviksølvs toksicitet. Denne forklaring er utilstrækkelig.
Det drejer sig ikke kun om, at selen modvirker og beskytter mod kviksølvs toksicitet i sig selv. Det er snarere sådan, at skaderne på hjernen og nervesystemet, som er forbundet med kviksølvs toksicitet, er typiske for de oxidative skader, der skyldes en mangel på antioxidant-selenoenzymer.
Professor Ralston og Dr. Raymond siger, at skaden fra selenmangel – den oxidative skade – medfører de fleste af de karakteristika, som vi associerer med kviksølvtoksicitet. Således synes kviksølvets skadelige virkninger primært at stamme fra hæmningen af selenstofskiftet. Hvis der er tilstrækkeligt selen til rådighed til støtte for selenoenzymaktiviteterne i hjernen, vil skadevirkningerne fra selv toksiske doser af kviksølv ikke udvikle sig [Ralston & Raymond 2018].
- Der kan være en langvarig forsinkelse mellem indtagelse af en skadelig dosis kviksølv og symptomernes opståen. En hjerneskades sværhedsgrad forårsaget af kviksølveksponering er direkte forbundet med doseringen, men latensperioden er ikke.
- Latensperioden varierer alt efter den kviksølvforgiftedes selenstatus
- Udsættelse for kviksølv ved mangel på tilstrækkeligt selen medfører en sekvens af symptomer der svarer til følgende:
- prikkende fornemmelse i læber og ekstremiteter
- nedsat bevægelseskoordinering
- vanskeligheder med at udtale ord
- nedsat syn
- døvhed
- død i tilfælde af dødelige doser
Betydningen af et vellykket selenstofskifte
Et vellykket selenstofskifte er vigtigt, fordi elementært selen, der indgår i aminosyren selenocystein, er en nøglebestanddel af de 25 kendte selenoproteiner, der findes hos mennesker. Mange af disse selenoproteiner er selenoenzymer, som er nødvendige for at forebygge og reparere oxidative skader i hjernen og det neuroendokrine system.
- glutathionperoxidaserne (især GPx 1, 2, 4 og 6)
- thioredoxinreduktaser (TXNRD 1-3)
- Selenoproteinerne M, N og W
Dannelsen af disse selenoenzymer er særligt sårbar over for irreversibel forstyrrelse og hæmning fra methylkviksølv. Forstyrrelsen og afbrydelsen af selenoenzymernes antioxidantaktivitet er det, der synes at forårsage mange af de patologiske virkninger af kviksølvtoksicitet [Ralston & Raymond 2018].
Betydningen af antioxidant-selenoenzymerne fremgår af, at kroppen fortrinsvis leverer og bevarer selenoproteiner til hjernen og det neuroendokrine væv i tider med en utilstrækkelig selentilførsel [Ralston & Raymond].
Udsættelse for kviksølv og blod-hjernebarrieren
Eksponering på lavt niveau for kviksølv og methylkviksølv er almindeligt og generelt uden bivirkninger. Høje eksponeringsniveauer er imidlertid neurotoksiske, fordi kviksølv og methylkviksølv nemt krydser blodhjernebarrieren, og i hjernen og nervesystemet binder de fortrinsvis selen, hvorved de berøver disse organer det selen, de har behov for [Ralston & Raymond, 2018].
Eksponering for kviksølv og moderkagens blodbarriere
Moderkagebarrieren evne til at blokere for passage af giftige kemikalier er meget ringe. Den blokerer ikke for passage af methylkviksølvforbindelser fra moder til foster.
Desuden mangler fostret generelt en reserve af selen i vævet. Hvis tilførslen af selen fra moder til foster pludselig stopper, fordi moderens selen i stigende grad bindes til giftigt kviksølv, vil der opstå et nedsat selenstofskifte i fosterhjernen med alvorlige konsekvenser for fosterhjernens udvikling [Ralston & Raymond 2018].
Gennemgangen af tilgængelig forskning viser, at gravide kvinder, der spiser “sikre” havfisk, som indeholder selen i et molært overskud i forhold til kviksølv, får børn der er bedre neurologisk udviklede. Gravide kvinder, der undgår at spise “sikre” havfisk under graviditeten, kan få børn med høj risiko for dårligt helbred og udviklingsproblemer [Ralston & Raymond 2018].
Kostkilder til selen
Professor Ralston og Dr. Raymond siger, at hav- og ferskvandsfisk er den dominerende kilde til eksponering for methylkviksølv i kosten.
Undersøgelser viser imidlertid, at mange havfisk har et molært forhold mellem selen og kviksølv til fordel for selen og kan derfor betragtes som “sikre” at spise. Havfisk med ugunstige, molære selen-kviksølv-forhold bør undgås [Ralston & Raymond 2018]:
- Rovhvaler
- Hajer
- Sværdfisk
- Helleflynder
Med hensyn til ferskvandsfisk og dambrugsfisk kan det molære selen-kviksølvforhold variere i overensstemmelse med det regionale indhold af selen i jorden. Det er bedst at tjekke lokale analyser af det molære selen-kviksølv-forhold og at tjekke websiten http://www.seafoodwatch.org/
Konklusioner om kviksølvs og selens biokemi
Selen og selenoproteiner er vigtige for en sund hjerne og neuroendokrint system. I perioder med langvarig selenmangel vil selenindholdet i organer som lever, muskler og blod falde, så hjernen og det endokrine væv fortsat har selen [Ralston & Raymond 2018].
Høje koncentrationer af kviksølv i hjernen og det endokrine væv ser ud til at være uden toksicitetsmæssige konsekvenser, så længe der er tilgængeligt selen, der kan binde sig til kviksølvet, således at dannelsen af livsvigtige antioxidant-selenoenzymer kan finde sted [Ralston & Raymond 2018].
Betydningen af selentilskud i områder, hvor kostindtaget af selen er utilstrækkeligt, ses i nyere undersøgelser, der har vist, at selenberiget kost ikke kun modvirker methylkviksølvs toxicitet, men også kan også vende forløbet af de alvorligste symptomer forbundet med kviksølvforgiftning [Ralston & Raymond 2018].
Kilder
Ralston, N. V. C. & Raymond, L. J. (2018). Mercury’s neurotoxicity is characterized by its disruption of selenium biochemistry. Biochim Biophys Acta, pii: S0304-4165(18)30141-7. doi: 10.1016/j.bbagen.2018.05.009. [Epub ahead of print]
Richie, J. J., Das, A., Calcagnotto, A. M., Sinha, R., Neidig, W., Liao, J., & … El-Bayoumy, K. (2014). Comparative effects of two different forms of selenium on oxidative stress biomarkers in healthy men: a randomized clinical trial. Cancer Prevention Research (Philadelphia, Pa.), 7(8), 796-804. doi:10.1158/1940-6207.CAPR-14-0042
Informationerne i denne artikel er ikke ment som lægehjælp og bør ikke fortolkes som sådan.