Otrava selenem a její léčba

Stručné informace o biologicky dostupné formě selenu a jeho míře spotřeby

Formy selenu

Selen je stopový minerál, který se přirozeně vyskytuje v mnoha potravinách, přidává se do jiných a je k dispozici jako doplněk stravy. Selen je pro člověka životně důležitý a je součástí více než dvou desítek selenoproteinů, které hrají klíčovou roli v produkci a metabolismu hormonů štítné žlázy, reprodukčních funkcích, syntéze DNA a ochraně před oxidačním poškozením a infekcí. Selen existuje ve dvou formách.anorganické (seleničnan a seleničitan) a organické (selenomethionin a selenocystein). Obě formy mohou být dobrým zdrojem selenu v potravě. Půdy obsahují anorganické selenitany a seleničnany, které rostliny akumulují a přeměňují na organické formy, zejména selenocystein a selenomethionin a jejich methylované deriváty.

Obrázek ukazuje model molekuly selenocysteinu (selen, který nahradil síru, je zobrazen žlutě)

Většina selenu se nachází ve formě selenomethioninu v živočišných a lidských tkáních, kde se může nespecificky začleňovat do aminokyseliny methioninu v tělesných bílkovinách. Kosterní svalstvo je hlavním úložištěm selenu a představuje přibližně 28 % až 46 % celkového množství selenu. Selenocystein i seleničitan se redukují za vzniku selenovodíku (selenovodík, H₂Se –ed.), který se následně přeměňuje na selenofosfát pro biosyntézu selenoproteinů.

Organický selen v probiotikách

Výsledky provedených studií naznačují, že bifidobakterie a bakterie propionové kyseliny jsou nejslibnějšími objekty pro biotechnologickou produkci organických forem selenu, což zvyšuje biologickou dostupnost tohoto mikroelementu a významně snižuje jeho toxicitu.

Organická forma selenuJe třeba zdůraznit, že většina selenu v živočišných tkáních je přítomna ve formě selenomethioninu a selenocysteinu, tj. organická forma selenu je chemicky vázána na aminokyseliny. O Seleniumpropionixu a Seleniumbifivitu. Provedené studie ukázaly, že při zvyšování biomasy probiotických mikroorganismů v živném médiu na bázi tvarohové syrovátky s obsahem selenu se tvoří aminokyseliny obsahující selen, zvyšují se antimutagenní vlastnosti a exopolysacharidový potenciál bifidobakterií a propionokyselin. Ukázalo se, že zavedení seleničitanu sodného do živného média nesnižuje růst probiotických mikroorganismů, počet životaschopných buněk zůstává vysoký a na konci kultivace je 10-11 CFU v 10 cm12. Je třeba poznamenat, že propionokyselinové bakterie vykazují vyšší odolnost vůči selenu. Je známo, že seleničitanové ionty se při vstupu do buňky prokaryot (bakterií) redukují na selenovodík a jeho alkylderiváty, které se poté začleňují do aminokyselin obsahujících síru a následně do selenoproteinů za vzniku organických forem selenu. Podle moderních představ selen vstupuje do buňky za účasti stejných transportních systémů jako síra a je zapojen do metabolismu síry, čímž ji nahrazuje v methioninu a cysteinu. Pokud jde o zbytek selenocysteinu, mechanismus takového začlenění byl podrobně studován. Bylo zjištěno, že je určen přítomností UGA tripletu v mRNA v kombinaci se specifickým nepřekládaným fragmentem smyčky Se-CYS. V procesu začlenění zbytku selenocysteinu do proteinu se podílí specifická serinová UGA-tRNA o délce 1 nukleotidů a 3 translační faktory Sel-A, B, C a D. U prokaryot se tato nukleotidová oblast nachází v těsné blízkosti UGA tripletu, na rozdíl od eukaryot. Proteiny obsahující selen jsou součástí intracelulární hydrofilní makromolekulární (proteinové) frakce biomasy. Je třeba poznamenat, že selenomethionin není syntetizován vyššími organismy a jediným zdrojem je biomasa prokaryot a kvasinek. To pravděpodobně vysvětluje schopnost bifidobakterií a propionových bakterií, jako mikroorganismů prokaryotické povahy, akumulovat selen. V průběhu experimentálních studií bylo zjištěno, že obohacení probiotických mikroorganismů během kultivace seleničitanem sodným podporuje zvýšení jejich antimutagenní aktivity. Při obohacení selenem se antimutagenní aktivita probiotických mikroorganismů zvyšuje a dosahuje maximální hodnoty 95 % u propionových bakterií a 4 % u bifidobakterií při koncentraci seleničitanu sodného 83 μg/ml.

Stav selenu

Nejčastěji používanými metodami měření hladiny selenu jsou koncentrace selenu v plazmě a séru. Koncentrace selenu v krvi a moči odrážejí nedávný příjem selenu. K monitorování dlouhodobého příjmu v průběhu měsíců nebo let lze použít testy selenu ve vlasech nebo nehtech. Jako funkční měřítko hladiny selenu se také používá kvantifikace jednoho nebo více selenoproteinů (jako je glutathionperoxidáza a selenoprotein P). Koncentrace selenu v plazmě nebo séru 8 mikrogramů (mcg)/dl nebo vyšší u zdravých jedinců obvykle splňují požadavky pro syntézu selenoproteinů.

Důležité funkce selenu

• Selen snižuje riziko kardiovaskulárních onemocnění. Účinku je dosaženo již při malém denním příjmu 30 až 50 mcg, což je obzvláště patrné v společnostech s velmi nízkou úrovní zásobení selenem. To je dáno hierarchií jeho zastoupení. Pokud má tělo nevýznamné množství selenu, koncentruje se v životně důležitých orgánech a srdce je jedním z nich.
• Selen má velmi silný protirakovinný účinek a nejenže zabraňuje, ale také zastavuje rozvoj zhoubných nádorů.
• Selen neutralizuje působení těžkých kovů. Toto působení je založeno na tvorbě imobilního (nerozpustného) komplexu těžkých kovů-selenu-proteinů. O metabolické aktivitě tohoto komplexu není nic známo. Lze však předpokládat, že těžké kovy vázané v takové sloučenině budou v každém případě neškodné.
• Selen je nezbytný pro hladké fungování imunitního systému. Důležitost tohoto aspektu nelze přeceňovat. Koneckonců, většinu našich nemocí způsobují viry a bakterie. Patří mezi ně běžné infekce, které se kvůli své četnosti a rychlosti šíření stávají v chladném období skutečnou katastrofou. Infekční onemocnění a nachlazení jsou méně častá a snáze probíhají při dostatečném denním příjmu selenu.
• Selen může pozitivně ovlivňovat alergická onemocnění. Alergie je přehnaná reakce imunitního systému. Vzhledem k roli selenu v respiračním vzplanutí, ke kterému dochází v důsledku selenu a je jím (selen obsahující glutathionperoxidáza) řízen, má selen modelující účinek na imunitní systém: oslabený imunitní systém je posílen, jeho nadměrná aktivita je tlumena a tím se zlepšuje stav alergiků.
• Selen zklidňuje revmatické bolesti, pokud jsou způsobeny zánětem (artritidou) spíše než blokádou. Účinku se dosahuje snížením zánětu pomocí selenoproteinů.
• Selen je nezbytný pro syntézu hormonů štítné žlázy obsahujících jód. Proto je boj s nedostatkem jódu na pozadí nedostatku selenu nemožný.
• Selen je nejznámější jako mikroelement dlouhověkosti. Nejenže chrání buněčné membrány před poškozením agresivními formami kyslíku, ale také aktivně pomáhá vitamínu E, silnému antioxidantu, plně rozvinout jeho antioxidační potenciál.
• Selen poskytuje spermiím ochranu a pohyblivost a tato vlastnost se široce využívá při léčbě mužské neplodnosti.
• Bylo zjištěno, že selen je nezbytný pro pozdní fáze vývoje folikulů, což vytváří příznivé prostředí pro produkci vajíček. Zejména vědci z Univerzity v Adelaide dokázali identifikovat, kde se selen ve vaječnících nachází, a poté jejich pozornost upoutala protein GPX1, který je s touto sloučeninou spojen. Ukázalo se, že exprese genu GPX1 byla ve vajíčkách, která vedla k otěhotnění, poměrně vysoká (někdy i dvakrát vyšší než obvykle).
• Užívání selenu má pozitivní vliv na celkovou pohodu a náladu. Vzhledem k tomu, že nálada je subjektivní stav, je tento předpoklad obtížné vědecky dokázat. Je však třeba poznamenat, že tento účinek často zmiňují praktikující lékaři. K udržení zdraví potřebujeme selenu jen velmi málo.

Světová zdravotnická organizace domnívá se, že žena potřebuje 55 mcg denně, muž – 70 mcg a děti – 1 mcg této látky na 1 kg hmotnosti. Norma se může v různých referenčních knihách lišit a závisí také na věku, pohlaví (těhotenství, kojení) a dalších faktorech a účelu konzumace.

Doporučené denní dávky selenu (Se)

Fyziologické potřeby SELENU dle Metodických doporučení MR 2.3.1.2432-08 o normách fyziologických potřeb energie a živin pro různé skupiny obyvatelstva Ruské federace:

• Fyziologická potřeba pro dospělé – 55 mcg/den (pro ženy); 70 mcg/den (pro muže)
• Fyziologická potřeba pro děti od 10 do 50 mcg/den

Tabulka 1. Doporučený denní příjem selenu v závislosti na věku (mcg):

Otrava selenem a její léčba

Vliv jídla doplňky selenu o lidských chorobách spojených s nedostatkem selenu (jako je cerebrální degenerace známá jako Battenova choroba) zůstává nepotvrzená.

selen má široké využití v průmyslu (například v elektronickém průmyslu, výrobě skla, keramiky, oceli, barviv). Roztoky obsahují smrtelná množství kyseliny selenové a navíc menší množství dusičnanu měďnatého a kyseliny dusičné. Selen se také používá v lékařství: v šamponech proti lupům, jako potravinářská přísada a k léčbě cystické fibrózy (údaje jsou protichůdné).

Případy toxických účinků na člověka jsou vzácné. Chronická expozice elementárnímu selenu může způsobit zubní kaz, ale nepříznivé účinky nejsou časté. Kyselina selenová je nejtoxičtější formou selenu a její vystavení obvykle vede ke smrti.

) Akutní toxické dávky selenu:

– Elementární selen. Tato forma je netoxická v terapeutických dávkách (50 až 200 mcg/den): v jedné studii byl normální denní příjem 81 mcg. V řadě případů intoxikace se kvantitativně stanovená absorbovaná dávka superaktivního selenu pohybovala od 27 do 2310 mg, nejtypičtějšími projevy intoxikace byly nauzea, zvracení, poškození nehtů, únava a podrážděnost.
Selenové prášky způsobují podráždění dýchacích cest, projevující se výtokem z nosu, ztrátou čichu, krvácením z nosu a kašlem.

– Soli selenu. Požití 22 mg selenanu sodného/kg tělesné hmotnosti způsobilo minimální toxicitu navzdory významnému zvýšení koncentrací selenu v krvi. Konzumace 1–1 mg seleničitanu sodného/kg tělesné hmotnosti pěti dospělými způsobila nevolnost, zvracení, bolesti břicha a třes, které odezněly do 5 hodin.
Selenan je nejméně toxická anorganická forma selenu; Selenit je toxičtější. Vitamin C obnovuje seleničitan do jeho elementární formy.

– Kyselina selenitá. Tato sloučenina je nejtoxičtější anorganickou sloučeninou selenu. Zemřelo dvouleté dítě, které spolklo 15 ml roztoku na čištění zbraní (2% kyselina selenitá) a dospělí, kteří spolkli 30 a 60 ml 2% kyseliny selenité.

– Oxid selenitý. Oxid selenitý je bílá krystalická pevná látka, která se ve vodě rozkládá za vzniku kyseliny selenité. Apnoe a asystolie byly pozorovány 8 hodin po perorálním podání 10 g.

b) Toxikokinetika selenu. U zvířat se po 4 hodinách kyselina selenitá dobře vstřebává v plicích (97 %) a gastrointestinálním traktu (87 %). Absorpce elementárního selenu byla poněkud nižší v plicích a gastrointestinálním traktu (57 a 50 %). Asi 50 % systémově absorbovaného selenu bylo vyloučeno (hlavně močí) s biologickým poločasem 1,2 dne. Terminální poločas (přibližně 20 % absorbované dávky) byl 34 dní.

c) Klinika otravy selenem:

– Chronická toxicita selenu. Tento syndrom připomíná intoxikaci arsenem. Intoxikace je charakterizována vypadáváním vlasů, bílými vodorovnými pruhy na nehtech, paronychií, pocitem únavy, podrážděností, hyperreflexií, nevolností, zvracením, česnekovým zápachem z dechu a kovovou pachutí v ústech.

Otrava seleničitanem způsobuje bolestivou svalovou citlivost, třes, závratě a zčervenání obličeje. Koncentrace selenu v séru jsou zvýšené, ale špatně korelují s pozorovanými příznaky. Krevní testy, hematologické testy, jaterní a ledvinové testy jsou obvykle normální. Fatální kardiomyopatie byla popsána u pacientů na dlouhodobé parenterální výživě s nízkou koncentrací selenu (5–12 %).

– Akutní intoxikace kyselinou selenovou. Požití velkých dávek kyseliny selenité je téměř vždy smrtelné. Stupor, respirační deprese, hypotenze a smrt se mohou objevit během několika hodin po požití. Těžká hypotenze je sekundární jak v důsledku snížené kontraktility způsobené toxickou kardiomyopatií, tak v důsledku příliš nízké periferní vaskulární rezistence.

Požití kyseliny selenité (15 ml roztoku na čištění zbraní) vedlo k terminálnímu respiračnímu selhání i přes použití mimotělního membránového oxygenátoru. Smrt nastala 18. den hospitalizace. Patologické vyšetření odhalilo infarkt myokardu a plic, ascites, obstrukční hlenové zátky v průduškách, intersticiální plicní emfyzém, plicní bronchiální dysplazii, barotrauma a infekci Hemophilus legionella.

c) Laboratorní nálezy otravy selenem. Při fluorometrické analýze celkového obsahu selenu v plazmě a moči byl detekční limit 10 μg/L (0,126 μmol/L). Pro stanovení obsahu Se ve vzorcích moči lze použít plynovou chromatografii se stabilním ředěním izotopů v kombinaci s hmotnostní spektrometrií, za použití tří činidel tvořících derivátové sloučeniny – NFD (3-nitro-o-fenylendiamin), DBPD (c,4-dibrom-o-fenylendiamin) a TFMPD (5-trifluormethylfenylendiamin).

Laboratorní studie odhalily následující abnormality: trombocytopenie, středně závažná hepatorenální dysfunkce a zvýšená sérová kreatinkináza. Elektrokardiogram může ukázat elevaci ST a změny T vlny v souladu s infarktem myokardu. Selen se rychle vylučuje močí. Byl popsán fatální případ, kdy plazmatické koncentrace selenu dosáhly 285 μg/ml první den hospitalizace a do 4. dne klesly na normální hodnoty.

– Akutní inhalace selenovodíku. Náhodné vdechnutí plynného selenovodíku zpočátku způsobilo podráždění horních cest dýchacích a sípání, po 18 hodinách následovala progresivní dušnost, pneumomediastinum a snížená rychlost výdechového průtoku. Zlepšení nastalo během 5 dnů, ale funkční testy plic provedené o 3 roky později ukázaly, že některé restriktivní a obstrukční změny zůstaly.

d) Léčba otravy selenem. Chronická intoxikace se léčí podpůrnou terapií s vyloučením zdroje selenu. BAL a CaNa2 EDTA mohou zvýšit toxický účinek. Léčba případů požití sloučenin obsahujících kyselinu selenitou (např. roztoky na čištění zbraní) nebyla dostatečně studována. I malá množství této chemikálie jsou potenciálně smrtelná. Všichni pacienti, kteří polknou kyselinu selenovou, by měli být vyšetřeni lékařem; Obvykle vyžadují hospitalizaci a pozorování.

Směs na čištění zbraní obsahující kyselinu selenitou je žíravá a způsobuje poleptání jícnu; Protože je však tato kyselina nebezpečným systémovým jedem, je rozhodnutí o dekontaminaci učiněno na klinickém základě, přičemž se berou v úvahu následující faktory: doba, která uplynula od expozice; množství spontánního zvracení, klinický stav pacienta a množství spolknuté kyseliny. Proti kyselině seleničité neexistují žádná antidota; Používá se expektantní léčebná taktika (sledování srdečních a plicních funkcí na jednotce intenzivní péče) a podpůrná terapie (nitrožilní infuze, přísun kyslíku a v případě potřeby umělé dýchání).

Střih: Iskander Milevsky. Datum aktualizace publikace: 21.12.2022

1. Metody pro urychlení vylučování rtuti z těla
2. Vlastnosti otravy organickou rtutí
3. Otrava molybdenem a její vedlejší účinky
4. Otrava niklem a její vedlejší účinky
5. Otrava palladiem a její vedlejší účinky
6. Otrava fosforem a její vedlejší účinky
7. Otrava platinou a její vedlejší účinky
8. Otrava draslíkem a její vedlejší účinky
9. Otrava selenem a její léčba
10. Otrava stříbrem a její vedlejší účinky