Chceme-li žít zdravě až do stáří, měli bychom se o zdraví starat již od mládí – na druhé straně nikdy není pozdě na změny k lepšímu.

Až do nedávna byla a do jisté míry až dodnes je opomíjena v biologických vědách role prvků jiných než tzv. biogenních (uhlík, vodík, kyslík, síra, fosfor). Vyplývalo to ze zaměření biologických věd (biologie, biochemie, genetiky a veterinární i humánní medicíny) na organické sloučeniny, odpovědné za strukturu buňky a genetický přenos.

Teprve v posledních několika desetiletích se zvyšuje zájem o roli ostatních prvků, vyplývající z poznatku, že by se stěží našel sled biochemických či fyziologických reakcí bez výrazného ovlivnění některým z ostatních prvků. Zhruba třetina všech reakcí v reakčních řetězcích vedoucích k produktům životně nezbytným pro lidský organismus je řízena dalším prvkem, přičemž se většinou jedná o reakce, rozhodující v řetězci přeměn o výsledku celého sledu reakcí či o fyziologickém působení aktivních látek.

Jedním z takových pro lidský organismus nezbytných, tzv. esenciálních prvků je také selen. Jeho velký přebytek je sice toxický, jak je to obvyklé u většiny biologicky aktivních látek, ale škála negativních důsledků nedostatku selenu je mnohem širší a vyplývá z širokého rozsahu funkcí jeho sloučenin - selenoproteinů - v každé buňce i organismu jako celku.

Onemocnění, způsobená nízkou aktivitou selenoenzymů na základě nízkého stavu selenu byla (i u nás v Československé republice) již v šedesátých letech diagnostikována veterináři u býložravců. Krátce nato byla závislost na nedostatku selenu rozpoznána u některých závažných lidských, endemicky se vyskytujících onemocnění, ale teprve po několika desetiletích byl zjištěn negativní vliv nedostatku selenu i na tzv. civilizační onemocnění (např. kardiovaskulární onemocnění, malignity, neurologická onemocnění, artrózu), na psychiku a kognitivní funkce mozku a konečně i na většinu běžných chorob virového a bakteriálního původu.

Prvek selen byl objeven Berzeliem již v r. 1818, ale teprve v r. 1957 bylo poprvé publikováno jedno z jeho kladných působení na živočišný organismus – ochrana jaterních buněk před toxickým působením některých organických látek. Ale mechanismus tohoto působení byl objasněn až v roce 1973. Od té doby byla objevena celá řada pro život nezbytných nebo alespoň ochranných funkcí selenoproteinů s enzymovým působením, ve kterých je v aktivním centru selenocystein. Je to proto, že selenocystein má pro enzymové reakce, které zprostředkovávají přenos elektronů, mnohem výhodnější vlastnosti než cystein (aminokyselina se sírou), užívaný rovněž v aktivním centru enzymů. U některých reakcí je účinnost enzymu se selenem až stonásobná při srovnání se sirným analogem.

V průběhu posledních asi 25 let bylo nalezeno v lidském organismu více než 40 selenoproteinů, z nichž asi 20 bylo purifikováno, ale jen u části z nich byla objasněna funkce v organismu. Něco bližšího si o jejich reakcích a funkcích můžeme říci v některém z příštích čísel – zde alespoň stručně to nejpodstatnější: identifikované funkce selenoproteinů zasahují do řízení buněčné aktivity včetně buněčného dělení ovlivněním redox rovnováhy a tím aktivací mnoha desítek enzymů a koenzymů; regulují metabolismus a funkci thyroidálních hormonů (jednoho z nejdůležitějších hormonálních systémů celotělové regulace); ovlivňují v několika stupních imunitní odezvu organismu; přispívají podstatnou měrou k antioxidační a antiradikálové ochraně buněk a celého organismu.

Dlouhodobý nedostatek selenu snižuje imunitu organismu

První dva okruhy působení spadají do regulace základních životních funkcí a pouze extrémně nízký příjem selenu by mohl ohrozit syntézu příslušných selenoenzymů – byla objevena hierarchie syntézy různých selenoproteinů při sníženém přísunu selenu podle jejich důležitosti pro okamžité přežití organismu. Z hlediska okamžitého přežití jsou zajisté pro organismus důležitější regulační mechanismy, při dlouhodobém snížení příjmu selenu je však zasažena odolnost vůči nepříznivým vlivům vnějšího prostředí i toxickým zplodinám vlastních biochemických reakcí – zejména oxidačním účinkům kyslíkatých radikálů. Důležité je v tom případě pro obranu organismu i v důsledku nedostatku selenu snížení imunitní odezvy.

Onemocnění, podmíněná nedostatkem selenu, lze rozdělit do skupiny endemických chorob, vyskytujících se v oblastech s extrémním nedostatkem selenu, a na onemocnění individuální, vyjádřitelná statisticky. Do první skupiny se zařazují Keshanská choroba (kardiomyopatie), onemocnění Kashina a Beckové (osteoartropatie) a myxedematózní kretenizmus. U všech těchto onemocnění se objevil s kritickým nedostatkem selenu i nedostatek jódu a další faktor, specifický pro oblast výskytu onemocnění. Do druhé skupiny patří většina běžných onemocnění, jejichž výskyt se se snižujícím se příjmem selenu u populace zvyšuje, u jedince pak lze statisticky vyjádřit zvýšené riziko výskytu těchto chorob, zejména se zvyšujícím se věkem.

A o těchto neendemických chorobách, závislých na koncentraci selenu v organismu, bychom si zde mohli něco říci. Nejdříve se však zmíním o podmínkách, vedoucích k sníženému stavu selenu v lidském organismu. Největším zásahem do stavu selenu je dlouhodobá výživa infuzemi, při kterých se opomene selen jako složka infuzního roztoku. To může vést ke svalovým bolestem včetně kardiomyopatie, postiženy mohou být klouby a šlachy, byly hlášeny i případy onemocnění ledvin a další zásahy do organismu, v krajních případech končící smrtí. Přísné diety, ať již z důvodů lékařských či odtučňovacích, mohou vést k nedostatku mikronutrientů. V případě selenu jde o diety se sníženým příjmem proteinů, jako v případě fenylketonurie, redukční diety, či některé druhy striktně vegetariánské stravy. Zejména dlouhodobé diety jako u TPN či vegetariánů mohou vést ke snížení stavu selenu a vyčerpání jeho zásob a tím ke zdravotním projevům selenového deficitu. Třetím z hlediska celé populace, ale zejména malých dětí a seniorů důležitým mechanismem vedoucím k deficitu selenu je jeho dlouhodobá nízká hladina v potravním řetězci.

A nyní co velký a dlouhodobý nedostatek selenu může způsobit. Několik epidemiologických studií v různých částech světa prokázalo, že nedostatek selenu je rizikovým faktorem pro různá kardiovaskulární onemocnění. Byla prokázána závislost mezi nedostatkem selenu a infarktem myokardu, event. mozkovou mrtvicí, statisticky se prudce zvyšující pod hranicí 45 ug selenu v litru krevního séra. V Dánsku dokonce pro starší muže byla určena hranice 79 ug selenu v litru krevního séra. Snížená antioxidační kapacita v důsledku nedostatku selenu vede ke zvýšení rizika aterosklerózy zvýšenou tvorbou aterosklerotických plaků. Změna poměru prostacyklinů a tromboxanů ve prospěch tromboxanů vede ke zvýšenému nebezpečí výskytu trombů. Nedostatek selenu může vést ke zvýšenému krevnímu tlaku a všem rizikům z toho vyplývajícím. Na druhé straně, v selenem dobře zásobených oblastech USA nebyl nalezen vztah mezi selenem v organismu a kardiovaskulárními chorobami.

Snížená hladina selenu zvyšuje výskyt malignit

Další oblastí se zjištěným vlivem selenu na výskyt onemocnění jsou malignity. Minimálně na výskyt rakoviny prostaty, plic, trávicího traktu, močového měchýře, vaječníku či čípku děložního měl vliv přídavek selenu do potravy. Již v osmdesátých letech ukázaly retrospektivní i prospektivní epidemiologické studie na rozdíly ve výskytu rakoviny mezi populacemi s různým příjmem selenu, i na zvýšené nebezpečí vzniku rakoviny u části populace s nižším příjmem selenu ve srovnání s částí populace lépe selenem zásobené. Několikeré intervenční studie v devadesátých letech pak ukázaly zhruba třetinové snížení výskytu rakoviny a až poloviční snížení úmrtí na tyto choroby u vzorku populace s podstatně zvýšeným příjmem selenu. Pro nedostatek místa zde nebudu rozebírat mechanismy protirakovinného působení sloučenin selenu, je však možno konstatovat, že jde o komplexní působení více mechanismů spjatých se selenem, které se v současné době na mnoha pracovištích intenzivně sledují a objasňují.

Několik studií ve světě ukázalo vliv selenu na artritidu, ať již šlo o studie epidemiologické s mnoha tisíci sledovaných osob s reumatoidní artritidou a zdravých jedinců, či intervenčních studií, kde přídavek 200 ug selenu vedl u pacientů ke snížení bolesti a zlepšení pohybu končetin.

Dalšími chorobami s prokázaným účinkem přídavku selenu jsou např. pankreatitida a astma, ale v důsledku nedostatku selenu vyvolaný oxidační stres může zhoršit či dokonce vyvolat mnoho dalších onemocnění a naopak jejich průběh se může zvýšeným příjmem selenu zlepšit.

To se týká i běžných bakteriálních a virových onemocnění (chřipky, onemocnění horních cest dýchacích atd.). Snížený stav selenu sníží imunitní reakce a zvýšený oxidační stres vede ke snížené obraně buněk i celého organismu, takže bakterie či viry mají usnadněný přístup i snadnější vnitrobuněčný vývoj. Navíc bylo zjištěno, že virové kmeny v prostředí nedostatku selenu snáze mutují na kmeny více škodlivé, které se mohou dále v populaci přenášet a rozšiřovat.

Na závěr tedy lze konstatovat, že nedostatečné hladiny selenu v organismu mohou zhoršit zdravotní stav jedince a v případě nízkých koncentrací selenu v potravním řetězci i u celé populace. V některém z příštích čísel si můžeme říci něco o metodách určování stavu selenu u osob i celé populace, o zjišťování jeho příjmu, a o tom, jak to vypadá se selenem v České republice a blíže osvětlit jednotlivé mechanismy účinku tohoto esenciálního stopového prvku.