Table of Contents

Введение: Двойная природа следового минерала

Селен является микроэлементом, необходимым для здоровья человека, но его связь с риском диабета остается одной из самых обсуждаемых тем в науке о питании. Хотя роль селена в антиоксидантной защите и метаболизме гормонов щитовидной железы хорошо известна, исследования за последние два десятилетия дали противоречивые доказательства относительно его влияния на гомеостаз глюкозы и диабет 2 типа. Для медицинских работников и исследователей понимание этой нюансированной связи имеет решающее значение, особенно когда добавки селена приобретают популярность среди людей, стремящихся повысить иммунитет или предотвратить хронические заболевания. Эта статья синтезирует текущие данные о биохимии селена, эпидемиологических результатах, механистических путях и клинических последствиях для обеспечения сбалансированного представления о том, как селен может влиять на риск диабета.

Биохимия селена в физиологии человека

Селен выполняет свои биологические функции в основном через селенопротеины — белки, которые включают селен в качестве аминокислоты селеноцистеин. Более 25 селенопротеинов были идентифицированы у людей, включая глутатионпероксидазы (GPx), тиоредоксинредуктазы (TXNRD) и йодтирониндеодиназы (DIO). Эти ферменты являются центральными для окислительно-восстановительной регуляции, антиоксидантной защиты, активации гормонов щитовидной железы и иммунной функции. Статус селена в организме жестко контролируется потреблением, поглощением и экскрецией почек, при этом печень действует как первичное хранилище.

Диетический селен существует в двух основных формах: неорганический (селенит, селен) и органический (селенометионин, селеноцистеин). Органический селен более биодоступен и может быть неспецифически включен в белки вместо метионина, создавая резервуар, который буферизирует против краткосрочного дефицита. Рекомендуемая диетическая норма (RDA) для селена составляет 55 мкг / день для взрослых, с верхним допустимым уровнем потребления (UL) установлен на уровне 400 мкг / день для предотвращения селеноза.

Биомаркеры статуса селена

Общие биомаркеры включают селен сыворотки, селенопротеин плазмы P (SELENOP) и активность эритроцитов GPx. Сывороточный селен отражает недавнее потребление, в то время как SELENOP указывает на долгосрочный статус и доставку в ткани. Эти маркеры используются в эпидемиологических исследованиях, но различаются в зависимости от географического региона из-за различий в содержании селена в почве. Например, популяции в Соединенных Штатах обычно имеют более высокие уровни селена, чем в некоторых частях Европы, Китая или Новой Зеландии.

Эпидемиологические данные: смешанные сигналы

Связь между риском селена и диабетом была изучена в многочисленных перекрестных и проспективных когортных исследованиях, дающих разные результаты. Некоторые из наиболее влиятельных данных получены из Национального обследования здоровья и питания (NHANES) и исследования по профилактике рака селена и витамина Е (SELECT).

Исследования, предполагающие повышенный риск

Семинальный анализ NHANES III (1988-1994) показал, что участники самого высокого квартила селена сыворотки имели значительно более высокую распространенность диабета 2 типа по сравнению с теми, кто находился в самом низком квартиле. После корректировки на путаницы соотношение шансов для диабета было 1,97 для самого высокого по сравнению с самым низким квартилом. Последующие проспективные анализы в рамках той же когорты подтвердили зависимость «доза-реакция», при этом каждое увеличение 10 мкг / дл селена сыворотки связано с 14% более высоким риском развития диабета.

Аналогичным образом, исследование SELECT, в котором первоначально изучалась роль селена и витамина Е в профилактике рака предстательной железы, сообщило о тревожной тенденции: мужчины, назначенные на селен (200 мкг / день в качестве L-селенометионина), имели скромное, но незначительное увеличение заболеваемости диабетом 2 типа (отношение риска 1,07; 95% ДИ, 0,94-1,22).

Исследования, предполагающие защитные или нулевые эффекты

Другие обсервационные исследования сообщили об обратной связи. Например, французское исследование SU.VI.MAX показало, что после 7,5 лет участники с более высокими базовыми концентрациями селена имели более низкую глюкозу натощак и более низкую частоту метаболического синдрома. Однако эти эффекты наблюдались в популяции с относительно низким статусом селена. Мета-анализ 16 проспективных исследований, опубликованных в Питание и диабет , пришел к выводу, что в то время как высокое воздействие селена увеличивало риск развития диабета у лиц с адекватным или высоким исходным статусом, низкие уровни селена были связаны с нарушением толерантности к глюкозе и более высоким HbA1c в популяциях с дефицитом селена.

Важное предостережение: Многие обсервационные исследования смешиваются с факторами образа жизни, диетическими моделями и сопутствующими заболеваниями. Потребление селена часто коррелирует с потреблением орехов, рыбы и красного мяса, которые сами по себе влияют на риск развития диабета. Таким образом, причинно-следственная связь не может быть выведена только из этих ассоциаций.

Механизмы, связывающие селен с метаболизмом глюкозы

Понимание биологической правдоподобности связи селена и диабета требует изучения нескольких путей: окислительного стресса и сигнализации инсулина, экспрессии селенопротеина и регуляции гормонов щитовидной железы.

Окислительный стресс и резистентность к инсулину

Резистентность к инсулину характеризуется нарушением сигнализации инсулина, часто сопровождающимся повышенными реактивными формами кислорода (ROS). На низких и умеренных уровнях ROS действуют как вторые мессенджеры в сигнализации инсулина, но чрезмерный окислительный стресс нарушает каскад. Селен, через глутатионпероксидазы и тиоредоксинредуктазы, помогает нейтрализовать ROS. Однако чрезмерная активация этих антиоксидантных ферментов может парадоксальным образом подавлять ROS-опосредованную сигнализацию, которая необходима для нормального действия инсулина.

Исследования in vitro показывают, что супрафизиологические концентрации селена увеличивают экспрессию GPx1, который потребляет внутриклеточную перекись водорода. Это снижение H2O2 притупляет активацию стрессочувствительных киназ, таких как JNK и IKKβ, но также ослабляет окислительно-чувствительные шаги каскада передачи сигналов инсулина, включая фосфорилирование тирозина IRS-1 и активацию Акта. Полученное нарушение имитирует хроническую резистентность к инсулину в моделях клеточной культуры.

Селенопротеин P и резистентность к инсулину

Селенопротеин P (SELENOP) является основным транспортным белком селена, но он также обладает ферментативной активностью в качестве фосфолипидной гидропероксид глутатионпероксидазы. Повышенные уровни Селенопа были связаны с резистентностью к инсулину как в исследованиях на людях, так и на животных. В печени экспрессия Селенопа регулируется глюкозой и инсулином через фактор транскрипции FoxO1. Избыток Селенопа может ингибировать передачу сигналов инсулина в гепатоцитах и скелетных мышцах путем связывания с белком, связанным с липопротеиновой рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной рецепторной

Взаимодействие гормонов щитовидной железы

Селен имеет решающее значение для синтеза йодтирониндеиодиназ (DIO1, DIO2, DIO3), которые преобразуют тироксин (T4) в активный трийодтиронин (T3). Гормоны щитовидной железы влияют на метаболизм глюкозы, модулируя чувствительность к инсулину и глюконеогенез. Дефицит и избыток селена могут нарушать функцию щитовидной железы, потенциально изменяя риск развития диабета. Например, в регионах с комбинированным дефицитом йода и селена распространены гипотиреоз и последующие нарушения обмена веществ. И наоборот, чрезмерное потребление селена может подавлять активность DIO и снижать уровни T3, что приводит к гипотиреоидному состоянию, которое способствует увеличению веса и резистентности к инсулину.

Похожие на U-Shaped Relationship: A Unifying Hypothesis

Учитывая противоречивые данные, многие исследователи предлагают U-образную кривую доз-реакции для риска селена и диабета. Слишком мало и слишком много селена вредны, в то время как узкий оптимальный диапазон поддерживает нормальный метаболизм глюкозы. Эту концепцию поддерживают животные модели: дефицит селена ухудшает толерантность к глюкозе, в то время как надпочечниковая добавка вызывает резистентность к инсулину.

У людей «безопасное» окно, по-видимому, соответствует уровням селена в сыворотке крови между 90 и 130 мкг / л. Ниже 70 мкг / л, признаки дефицита (кардиомиопатия, миопатия, нарушение иммунной функции) увеличиваются, наряду с потенциальным ухудшением гликемического контроля. выше 140-150 мкг / л, биомаркеры резистентности к инсулину повышаются. порог варьируется индивидуально на основе генетических полиморфизмов, формы селена и сосуществующего дефицита питательных веществ.

Генетическая изменчивость и персонализация

Полиморфизмы в генах селенопротеинов влияют на то, как люди реагируют на потребление селена. Например, вариант rs3877899 в гене SEPP1 (кодирующий SELENOP) влияет на метаболизм селена и риск развития диабета. Носители аллеля A могут иметь более низкую активность селена в плазме, но более высокую активность GPx, потенциально изменяя их оптимальное потребление. Аналогичным образом, вариации в GPX1 (rs1050450) и TXNRD1 связаны с измененной антиоксидантной способностью и риском диабета в обсервационных исследованиях. Эти генетические факторы частично объясняют, почему некоторые популяции проявляют защитные эффекты, в то время как другие проявляют вред от того же воздействия селена.

Диетические источники и рекомендуемое потребление

Основными диетическими источниками селена в западной диете являются бразильские орехи (один орех может превышать суточную норму), морепродукты (туна, сардины, креветки), мясо органов, мясо мышц, птица, яйца и зерна, выращенные в богатых селеном почвах. Содержание селена в растительных продуктах полностью зависит от концентрации почвы, что делает географическое положение критическим фактором, определяющим статус селена в популяции.

Глобальные вариации статуса селена

Такие регионы, как центральные Соединенные Штаты, Канада, Япония и Венесуэла, имеют высокие селеновые почвы, в то время как части Китая, Европы (особенно Восточная Европа и Скандинавия), Новая Зеландия и страны Африки к югу от Сахары характеризуются низкими селеновыми почвами. Следовательно, потребление селена в рационе варьируется от менее 10 мкг/день в некоторых китайских провинциях до более 200 мкг/день в некоторых частях Венесуэлы. Эти различия имеют глубокие последствия для интерпретации глобальных исследований: исследование, сообщающее о вреде от добавок селена в Соединенных Штатах, может не применяться к населению с дефицитом селена в Китае.

Добавка селена: принимать или не принимать

Учитывая риск избыточного питания, большинство медицинских организаций рекомендуют против обычных добавок селена для профилактики диабета. Американская диабетическая ассоциация не одобряет селен для гликемического контроля, а руководящие принципы эндокринного общества по пищевым вмешательствам подчеркивают важность получения питательных веществ из пищи, а не таблеток. Добавки селена должны быть зарезервированы для лиц с документально подтвержденным дефицитом из-за таких условий, как мальабсорбция, парентеральное питание или проживание в регионах с низким содержанием селена с мышечной слабостью и кардиомиопатией. В таких случаях уместны скромные дозы (50-100 мкг / день) под медицинским наблюдением.

Особые группы населения: преддиабет, гестационный диабет и T1DM

Преддиабет и метаболический синдром

Исследования селена и преддиабета скудны, но наводящие на размышления. Поперечное исследование взрослых китайцев с преддиабетом показало, что у тех, у кого был сывороточный селен во втором квартиле (68-84 мкг / л), уровень глюкозы натощак был ниже, чем у тех, у кого был самый низкий или самый высокий квартил, что согласуется с U-образной связью. В Финском исследовании профилактики диабета исходное потребление селена не было связано с прогрессированием диабета, но более высокое потребление было связано с большим увеличением веса в течение четырех лет - еще один фактор риска развития диабета.

Гестационный диабет Mellitus (GDM)

Беременность требует повышенного селена для развития плода и плацентарной антиоксидантной защиты. Некоторые исследования сообщают о более низких уровнях селена у женщин с ГДМ по сравнению со здоровыми беременными контрольными, в то время как другие не показывают никакой разницы или даже более высоких уровней. Мета-анализ восьми исследований случай-контроль показал, что добавки селена (200 мкг / день) во время беременности улучшили гликемические параметры и уменьшили маркеры окислительного стресса, но это не значительно снизило заболеваемость ГДМ. Большие рандомизированные контролируемые испытания необходимы для уточнения преимуществ и рисков для этой популяции.

Диабет 1 типа

Диабет 1 типа (T1DM) является аутоиммунным состоянием, отличным от типа 2. Роль селена здесь в первую очередь заключается в его антиоксидантном воздействии на снижение окислительного стресса от гипергликемии. Пациенты с T1DM часто имеют более низкие уровни селена из-за потерь мочи и измененного метаболизма. Некоторые небольшие исследования вмешательства показывают, что добавление селена (50-100 мкг / день) может уменьшить HbA1c и улучшить липидные профили в T1DM, но эти результаты являются предварительными. Осторожность оправдана, потому что параллельный аутоиммунный тиреоидит (обычный в T1DM) может усугубляться чрезмерным селеном.

Клинические последствия и практические рекомендации

Для клиницистов и специалистов по питанию ключевым выводом является то, что связь селена с риском диабета в значительной степени зависит от контекста. такие факторы, как исходный статус селена, генетический фон, диетические модели и сопутствующие заболевания, должны быть рассмотрены перед тем, как давать рекомендации.

  • Не рекомендуется принимать добавки селена для профилактики диабета в популяциях с достаточным потреблением селена (большинство стран Северной Америки, Япония). Сосредоточьтесь на сбалансированной диете, богатой цельными зернами, постными белками и овощами.
  • Скрины для дефицита селена у лиц, подверженных риску: лиц с нарушениями всасывания (болезнь Крона, целиакия), на общее парентеральное питание (TPN), живущих в регионах с низким содержанием селена, или проявляющих необъяснимую мышечную слабость или кардиомиопатию. Измерить сывороточный селен или Селеноп.
  • Для пациентов с дефицитом , начните с диетических корректировок (например, два бразильских ореха в неделю, тунец два раза в неделю) перед рассмотрением добавки с низкой дозой (50-100 мкг / день).
  • Будьте в курсе совместного применения: селен часто появляется в поливитаминных препаратах на уровнях 50-100 мкг. Многие люди потребляют несколько источников одновременно, подталкивая их к верхнему безопасному диапазону.
  • Обучить бразильской ореховой дозировке : один бразильский орех содержит около 70-90 мкг селена, поэтому потребление более трех орехов в день может легко превысить допустимый уровень верхнего потребления.

Будущие направления в исследованиях

Связь селена и диабета остается активной областью исследования. Предстоящие приоритеты включают крупномасштабные рандомизированные контролируемые исследования, стратифицированные по исходному статусу селена, генетическому субтипированию и протоколам точного дополнения. Кроме того, новые данные свидетельствуют о том, что селен может влиять не только на диабет 2 типа, но и на диабетические осложнения, такие как нефропатия и ретинопатия, посредством модуляции воспалительных цитокинов и путей фиброза. Долгосрочные исследования с твердыми конечными точками (заболеваемость диабетом, сердечно-сосудистые события) необходимы для замены суррогатных маркеров, таких как HbA1c и глюкоза натощак.

Еще одним перспективным направлением является взаимодействие между селеном и кишечным микробиомом. Недавние исследования на грызунах показывают, что добавление селена изменяет состав кишечной микробиоты, увеличивая бактерии, продуцирующие короткоцепочечные жирные кислоты, которые могут улучшить чувствительность к инсулину. Остается определить, влияет ли это на людей.

Оригинальное название: Nuance, Not Dichotomy

Связь между риском селена и диабетом не является ни простой, ни универсально предсказуемой. Селен необходим, и как дефицит, так и избыток могут нарушить метаболизм глюкозы, но «оптимальный» уровень варьируется в зависимости от населения и отдельных лиц. Имеющиеся данные не поддерживают универсальную рекомендацию по добавлению селена для снижения риска диабета. Вместо этого поддержание умеренного потребления селена на основе пищевых продуктов представляется наиболее разумным. Медицинские работники должны оценивать индивидуальный статус селена, учитывать региональные различия в почве и консультировать пациентов соответственно. По мере развития исследований, скорее всего, появятся персонализированные стратегии питания, но на данный момент древняя мудрость «ничего лишнего» особенно актуальна для селена.

Внешние ссылки