Дефицит селена и избыточный вес: как они взаимосвязаны?

Селен (Se) относительно недавно, в 1957 году, был признан микроэлементом, играющим жизненно важную роль в биологии высших животных [1]. За последующие шесть десятилетий многочисленные исследования существенно прояснили его значение в работе антиоксидантной, эндокринной, сердечно-сосудистой, репродуктивной и других систем. В последние годы появляется все больше данных о связи недостатка Se с развитием ожирения. Рассматриваются возможности коррекции селенового статуса у пациентов с избыточный массой тела и ожирением в целях оптимизации метаболических процессов, играющих ключевую роль в наборе лишнего веса [2].

Селеновый статус и лишний вес

Анализ взаимосвязи содержания Se в организме и избыточной массы тела позволяет сделать вывод о том, что дефицит этого микроэлемента ассоциируется с набором лишнего веса и ожирением.

Так, масштабное исследование содержания Se в сыворотке крови у американцев (6440 мужчин и 6849 женщин), страдающих ожирением, показало четкую обратную зависимость между уровнями Se и увеличением индекса массы тела (ИМТ), то есть чем больше лишних килограммов, тем ниже концентрация Se в сыворотке крови [3]. В другом исследовании был выявлен существенный дефицит Se у пациенток с ожирением – уровень этого микроэлемента у них был ниже на 15% по сравнению с ровесницами, имеющим нормальный ИМТ [4].

Исследование селенового статуса у испанских школьников с избыточным весом выявило у них снижение уровня Se в сыворотке крови на 27%, по сравнению с этим показателем у их ровесников, имеющих нормальный вес. Вместе с тем и потребление Sе среди детей с повышенным ИМТ оказалось ниже на 14%. Исследователи сделали вывод, что избыточная масса тела сама по себе выступает значимым фактором риска дефицита Se в организме и его недостаточного потребления [5]. Стоит отметить, что обратная связь между ожирением как метаболическим заболеванием и селенодефицитом может быть обусловлена изменением кишечной микрофлоры и ухудшением биодоступности Se [6].

Свежее российское исследование иммуногормонального и микроэлементного гомеостаза

у мальчиков-подростков с избыточной массой тела подтверждает данные испанских ученых о том, что повышенному ИМТ соответствуют сниженные показатели содержания Se в организме [2].

Возможные механизмы влияния дефицита Se на патогенез ожирения

Роль селенового статуса в патогенезе ожирения до конца не ясна и продолжает быть предметом дискуссий. Однако связь метаболизма Se с липидным и углеводным обменом, гормональным регулированием процесса набора веса и физиологией жировой ткани сегодня очевидна. Причем влияние Se на адипогенез и липолиз осуществляется одновременно несколькими путями. Рассмотрим факторы ожирения, зависящие от метаболизма Se.

1. Микроэлементоз как фактор набора лишнего веса

Обследование школьников с алиментарным ожирением из групп экологического риска показало, что значимой причиной нейрометаболических нарушений выступает микроэлементоз (МТОЗ) [2]. МТОЗ – это патологическое состояние, вызванное дефицитом, избытком или дисбалансом микроэлементов в организме. В частности, у обследуемых мальчиков с ожирением обнаружился переизбыток токсичного микроэлемента свинца, способного угнетать работу эндокринных желез и регулирующую функцию гипоталамо-гипофизарной системы. При этом был выявлен дефицит селена, цинка и хрома – элементов, нейтрализующих негативные  эффекты свинца на нейроэндокринную систему. Такой нутритивный дисбаланс у пациентов с ожирением служит веским основанием для включения в тактику их лечения этиотропной терапии, а именно назначения антиоксидантных комплексов с Se, Zn, витаминами С, Е и др. [2].

2. Антиоксидантные функции Se и ожирение

Напомним, что основная роль Se в организме человека – участие в нейтрализации активности свободных радикалов, предотвращении их роста, что служит защите белков, липидов и нуклеиновых кислот от перекисного окисления и повреждения. Селеносодержащие белки (селенопротеины), наиболее значимым из которых является глутатионпероксидаза, являются мощными антиоксидантными ферментами. И одна из их задач – прерывание свободнорадикальных процессов, вызванных избытком жира.

Дело в том, что чрезмерное накопление триглицеридов в адипоцитах запускает системный воспалительный ответ и формирование очагов хронического асептического воспаления [7]. А провоспалительные процессы всегда связаны с увеличением свободнорадикального окисления. Особенно опасно в этом плане висцеральное ожирение. Установлено, что отложение жира в области живота и вокруг внутренних органов внутри брюшной полости – один из ведущих факторов оксидативного стресса [8].

Таким образом, возможным объяснением низкого уровня Se в организме пациентов с ожирением является интенсивное расходование селенопротеинов на борьбу с окислительным стрессом, из-за чего количество циркулирующего в крови Se падает [9]. При этом в случае недостаточного поступления Se с пищей антиоксидантная защита ослабевает. В результате оксидативный стресс набирает обороты и способен сыграть ведущую роль в патогенезе метаболического синдрома и патологического ожирения [10, 11].

3. Влияние Se на вес путем регуляции активности щитовидной железы

Самая высокая концентрация Se в организме человека выявлена в тканях щитовидной железы (ЩЖ) – преимущественно в ее клетках тиреоцитах [12]. Здесь он незаменим для превращения тироксина (Т4) в более активный гормон трийодтиронин [Т3], а также для защиты клеток от свободнорадикального повреждения, связанного с продукцией щитовидной железой большого количества перекиси водорода (H₂О₂) [13]. Se необходим для усвоения йода, поэтому селенодефицит приводит к дефициту йода [14] и является одним из значимых факторов развития аутоиммунных тиреопатий и гипотиреоза [13].

Согласно многочисленным исследованиям, гипофункция ЩЖ ассоциируется с набором лишнего веса. В частности, об увеличении массы тела сообщают 54% пациентов с первичным гипотериозом [15]. Таким образом, дефицит Se может способствовать развитию ожирения посредством негативного влияния на гормональную активность щитовидной железы.

4. Влияние Se на адипогенез и липолиз

В исследованиях установлено, что через сигнальные пути Se способен влиять на миграцию преадипоцитов, дифференцировку адипоцитов, накопление липидов, а также на транспорт глюкозы (оказывает инсулиноподобное действие в жировой ткани) и липолиз [16]. Однако необходимо более тщательное изучение механизмов и закономерностей этих эффектов. Очевидно лишь, что как дефицит, так и переизбыток Se нарушает естественные процессы образования, функционирования и разрушения жировой ткани.

5. Участие Se в центральной регуляции пищевого поведения

Нарушение функций гипоталамуса, контролирующего аппетит и чувство насыщения, играет немаловажную этиологическую роль в развитии ожирения. Se и селенопротеины ответственны за передачу в гипоталамус сигналов анорексигенного гормона жировой ткани лептина и таким образом способны влиять на механизмы центрального управления потреблением пищи. Соответственно, при дефиците Se ухудшается информирование гипоталамуса о достижении сытости [17], ослабляется контроль над аппетитом, из-за чего растет вес [18]. В ряде исследований было установлено анорексигенное действие Sе.

6. Связь селенового статуса и адипонектина

Se также оказывает влияние на гормон жировой ткани адипонектин, задействованный в регуляции уровня глюкозы и расщепления жирных кислот. Между уровнями Se и адипонектина выявлена положительная связь (за исключением пациентов с сахарным диабетом) [19]. Это означает, что дефицит Se ведет к снижению выработки адипонектина и приросту висцерального жира.

7. Se и митохондриальные дисфункции

В ряде исследований доказано, что селенодефицит негативно сказывается на структуре и функциях митохондрий [20], ответственных за окисление жирных кислот, что также может вносить свой вклад в патогенез ожирения [21].

SELENBIO for women для безопасной коррекции уровня Se

Все перечисленные выше взаимосвязи Se и физиологии жировой ткани указывают на важность поддержания в организме оптимального уровня Se для предупреждения ожирения и нормализации веса. Обеспечить этот уровень способно ежедневное потребление Se в количестве 55 мкг для женщин, 75 мкг для мужчин, 10–15 мкг для детей [22].

К сожалению, эпидемиологические исследования свидетельствуют о том, что более 80% россиян испытывают более или менее выраженный селенодефицит [23]. Даже при полноценном сбалансированном рационе избежать этой проблемы во многих регионах, особенно на северо-западе России и в Забайкалье, практически невозможно из-за низкого содержания микроэлемента в почве. Поэтому применение Se в виде добавок для коррекции селенового статуса предстает вполне оправданным. Однако многие специалисты высказывают сомнение в целесообразности этой меры по нескольким причинам:

1) многие соединения Se отличаются низкой биодоступностью или же не имеют установленных путей метаболизма, поэтому их влияние на селеновый статус человека трудно поддается определению;

2) большинство форм Se в составе пищевых добавок – синтетического происхождения и не являются полностью совместимыми с физиологией человека, в связи с чем характеризуются высоким риском развития токсических эффектов [24].

Кроме того, угрозу здоровью несет риск переизбытка Se в организме. При более высоких дозах он становится токсичным, причем диапазон оптимальных дозировок довольно узок [25]. Поэтому добавки Se не должны компенсировать потребность в нем на 100% и более, так как часть необходимого Se мы получаем из пищи.

Все эти нюансы были учтены при разработке российского комплекса SELENBIO for women на основе астрагала шерстистоцветкового – природного источника Se в форме аминокислоты L-селеноцистина. Эта органическая форма Se является наиболее биодоступной, низкотоксичной и полностью физиологически совместимой с организмом человека, в котором L-селеноцистин легко восстанавливается до аминокислоты L-селеноцистеина. Большинство физиологических функций Se осуществляется селенопротеинами, содержащими Se в форме селеноцистеина [26]. Именно L-селеноцистеином представлено 80% Se в нашем организме. Именно он входит в состав грудного молока женщины.

Повысить содержание органического Se до 70 мкг на 100 мг сухой массы растения (вместо 0,1 мкг у дикорастущего астрагала) позволил специально разработанный  метод биофортификации L-селеноцистином. В результате 1 таблетка препарата (суточная дозировка) содержит 29 мкг Se, что составляет 41% от рекомендуемого уровня суточного потребления Se и минимизирует риск передозировки [27].

Дополнительными компонентами-синергистами в SELENBIO for women являются:

• цинк, дефицит которого часто выявляется вместе с недостатком Se, а при взаимном применении с Se они оказывают более выраженное защитное действие на иммунную, репродуктивную, нервную, костную и другие системы;
• витамины С и Е, усиливающие антиоксидантное действие Se.

К тому же полезные свойства всех названных компонентов усилены другими биологически активными веществами астрагала, который ценен высоким содержанием витаминов С и Е, флавоноидов (витамин Р), глицирризина (гликозид с выраженными противовирусными и противовоспалительными свойствами), аминокислот и органических кислот, кальция, кремния, железа, магния, цинка, меди, марганца, фосфора, хрома и других элементов.

Таким образом, применение SELENBIO for women является эффективным и безопасным  способом профилактики дефицита Se с целью коррекции селенового статуса и предупреждения нарушений обмена веществ, в том числе липидов и углеводов, от метаболизма которых зависит вес человека.

Литература:

1. Brigelius-Flohé R., Arnér E. Selenium and selenoproteins in (redox) signaling, diseases, and animal models-200 year anniversary issue. Free Radic. Biol. Med.2018; 127: 1–2.
2. Попова В.А., Кожин А.А., Селютина С.Н. и др. Характеристика иммуногормонального и микроэлементного гомеостаза у мальчиков-подростков с избыточной массой тела и его диагностическое значение. Врач. 2022; 1 (33): 61–69.
3. Zhong Q., Lin R.; Nong, Q. Adiposity and Serum Selenium in US Adults. Nutrients. 2018; 10 (6): 727. DOI:10.3390/nu10060727
4. Alasfar F., Ben-Nakhi M., Khoursheed M. et al. Selenium is significantly depleted among morbidly obese female patients seeking bariatric surgery. Obes. Surg.2011; 21: 1710–1713. DOI: 10.1007/s11695-011-0458-2.
5. Ortega R.M., Rodríguez-Rodríguez Е., Aparicio А. et al. Young Children with Excess of Weight Show an Impaired Selenium Status. International Journal for Vitamin and Nutrition Research. 2012; 82 (2): 121–129. DOI: 10.1024/0300-9831/a000101
6. Tinkov А.A., Ajsuvakova O.P., Filippini T. et al. Selenium and Selenoproteins in Adipose Tissue Physiology and Obesity. Biomolecules. 2020;10 (4): 658.  DOI: 10.3390/biom10040658
7. Кайдашев И.П. Активация ядерного фактора kB как молекулярной основы патогенеза метаболического синдрома. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2013; 3: 65–72.
8. Agarwal A., Aziz N., Rizk B. Studies on Women’s Health. New York: Humana Press, 2013: 33–60. DOI: 10.1007/978-1-62703-041-0
9. Nichol C., Herdman J., Sattar N. et al. Changes in the concentrations of plasma selenium and selenoproteins after minor elective surgery: Further evidence for a negative acute phase response? Clin. Chem.1998; 44: 1764–1766.
10. Hopps E., Noto D., Caimi G., Averna M.R. A novel component of the metabolic syndrome: The oxidative stress. Nutrition, Metabolism and Cardiovascular Diseases. 2010; 20 (1): 72-77. DOI: 10.1016/j.numecd.2009.06.002
11. Жук Т.В., Яворская С.Д., Востриков В.В. Ожирение, репродукция и оксидативный стресс. Ожирение и метаболизм. 2017; 14(4):16–22. DOI: 10.14341/OMET2017416-22
12. Kohrle J. The deiodinase family: selenlenoenzymes regulating thyroid hormone availability and action. Cell. Mol. Life Sci. 2000; 57: 1853–1863. DOI: 10.1007/PL00000667
13. Шабалина Е.А., Моргунова Т.Б., Орлова С.В., Фадеев В.В. Селен и щитовидная железа. Клиническая  и  экспериментальная  тиреоидология. 2010; 2 (7): 7–18.

14. Arthur J.R., Beckett G.J., Mitchell J.H. The interactions between selenium and iodine deficiencies in man and animals. Nutrition Research Reviews. 1999; № 12 (1): 55–73. DOI: 10.1079/095442299108728910
15. Захарова С.М., Савельева Л.В., Фадеева М.И. Ожирение и гипотиреоз. Ожирение и метаболизм. 2013; 2: 54–58.
16. Steinbrenner H., Speckmann B., Klotz L.O. Selenoproteins: Antioxidant selenoenzymes and beyond. Arch. Biochem. Biophys. 2016; 595: 113–119. DOI: 10.1016/j.abb.2015.06.024
17. Gong T., Hashimoto A.C., Sasuclark A.R. et al. Selenoprotein M Promotes Hypothalamic Leptin Signaling and Thioredoxin Antioxidant Activity. Antioxidants & Redox Signaling. 2019; 35 (10): 775–787. DOI: 10.1089/ars.2018.7594
18. Schriever S.C., Zimprich A., Pfuhlmann K. et al. Alterations in neuronal control of body weight and anxiety behavior by glutathione peroxidase 4 deficiency. Neuroscience.2017;357: 241–254. DOI: 10.1016/j.neuroscience.2017.05.050
19. Терлецкая О.С., Квиткова Л.В., Сотникова Ю.М. и др. К вопросу об обеспеченности селеном больных с сахарным диабетом и ожирением с инфарктом миокарда в анамнезе и ее взаимосвязи с уровнем адипонектина. Инновационные технологии в эндокринологии: сб. тезисов III Всерос. эндокринологического конгресса с междунар.участием. ФГБУ «Эндокринологический научный центр» Минздрава России; ОО «Российская ассоциация эндокринологов». 2017; 179–180.
20. Rani P., Lalitha K. Evidence for altered structure and impaired mitochondrial electron transport function in selenium deficiency. Biological Trace Element Research. 1996; 51: 225–234. DOI: 10.1007/BF02784077
21. Bournat J.C., Brown C.W. Mitochondrial Dysfunction in Obesity. Curr. Opin. Endocrinol. Diabetes Obes. 2010; 17(5): 446–452. DOI: 10.1097/MED.0b013e32833c3026
22. Методические рекомендации 2.3.1.2432-08. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации. 4.2.2.2.2.6. Селен.
23. Голубкина Н.А. Влияние геохимического фактора на накопление селена зерновыми культурами и сельскохозяйственными животными в условиях России, стран СНГ и Балтии. Проблемы региональной экологии. 1998; 4: 94–101.
24. Полубояринов П.А., Елистратов Д.Г., Швец В.И. Метаболизм и механизм токсичности селенсодержащих препаратов, используемых для коррекции дефицита микроэлемента селена // Тонкие химические технологии. 2019; 1 (14): 5–24.
25. Rayman M.P. Selenium intake, status, and health: a complex relationship. Hormones (Athens). 2020; 19 (1): 9–14. DOI: 10.1007/s42000-019-00125-5
26. Papp L.V., Holmgren A., Khanna K.K. Selenium and selenoproteins in health and disease. Antioxid. Redox Signal.2010: 12: 793–795. DOI: 10.1089/ars.2009.2973
27. Полубояринов П.А., Елистратов Д.Г. Исследование биофортификации растений астрагала шерстистоцветкового (astragalus dasyanthus pall.) аминокислотой L-селеноцистином. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2019; 12 (22): 64.