La función metabólica del selenio en el cuerpo humano y su estado nutricional
(1) Las formas y medios por los cuales el cuerpo humano absorbe los nutrientes del selenio
El cuerpo humano absorbe el selenio de los alimentos, el agua y el aire. El selenio en el agua potable sólo representa aproximadamente el 1% de la ingesta de selenio del cuerpo y su impacto en el nivel de selenio del cuerpo no es importante. La concentración de selenio en la atmósfera es generalmente baja, de sólo unos pocos nanogramos por metro cúbico de atmósfera, lo que tiene menos impacto en el cuerpo humano. Sin embargo, las personas que viven en áreas especiales (como áreas con rocas y suelos con alto contenido de selenio, basura urbana y áreas cercanas a centrales eléctricas alimentadas con carbón) no pueden ignorar el impacto del selenio en el agua potable y el selenio en el aire.
Los alimentos son la principal fuente de selenio para el cuerpo humano, aunque la estructura de los alimentos no es exactamente igual en las distintas regiones, no son más que cereales, verduras, carnes y frutas. Dado que el contenido de selenio de estos alimentos es inconsistente entre las regiones, la cantidad de selenio consumida por las personas en distintas regiones también es diferente. La estructura nutricional de la cadena alimentaria del sistema material ecológico es la forma en que el cuerpo humano obtiene nutrición de selenio. Los hechos han demostrado que cuanto más compleja es la cadena alimentaria, más canales tiene el cuerpo humano para absorber los nutrientes de selenio; por el contrario, más canales tiene el cuerpo humano para absorber selenio; Pero esto no significa que cuantos más canales absorba selenio el cuerpo humano, mayor será el nivel nutricional de selenio del cuerpo humano. En otras palabras, cuantos más canales únicos de absorción de selenio, menor será el nivel de contenido de selenio del cuerpo humano. La determinación del nivel de nutrición de selenio en el cuerpo humano no solo depende de la complejidad de la cadena alimentaria, sino que también depende del nivel de selenio en los alimentos ingeridos por el cuerpo humano. En zonas ricas en selenio (como Enshi, Hubei), incluso si las personas o los animales sólo comieran uno o dos tipos de maíz y vegetales silvestres con alto contenido de selenio (durante la sequía de 1959 a 1963), el cuerpo humano consumiría selenio. rico debido al nivel ultra alto de selenio. Por el contrario, en áreas pobres en selenio (como Keshan Ward), incluso si la gente come una variedad de cereales, verduras, frijoles o carne, el contenido de selenio de estos alimentos es. muy bajo, lo que resulta en niveles bajos de selenio en el cuerpo humano.
La forma en que existirá el selenio después de que los alimentos ingresen al cuerpo humano es un tema de gran preocupación para las personas. Según la tecnología y el nivel de investigación actuales, se ha descubierto que el selenio existe en el cuerpo humano en las siguientes formas: dimetilselenio, dimetildiselenuro, compuestos de bajo peso molecular de trimetilselenio, selenotaurina y glutatión peroxidasa, selenoproteínas, polímeros de ARNt que contienen selenio, selenio. -que contienen enzimas y polisacáridos que contienen selenio. Ursini et al. (1982) y Schuckelt et al. (1991) también descubrieron una nueva enzima que contiene selenio y la denominaron fosfolípido hidroperóxido glutatión peroxidasa (PHGPx). Recientemente, alguien también informó sobre una nueva enzima que contiene selenio: la selenio desyodinasa (Xu Huibi, 1993). Whanger et al. (1997) informaron cinco formas de ADN celular de bajo peso molecular y las codificaron respectivamente. Park et al. (1997) propusieron que la proteína codificada por UGA es aportada por la síntesis de selenocisteína y aminoácidos transportados por el t-RNA de selenocisteína. Por tanto, la formación de selenoproteínas es el resultado de la transferencia, replicación y expresión del t-RNA de selenocisteína. Actualmente no hay ninguna conclusión positiva o negativa sobre si los animales, al igual que las plantas, pueden convertir el selenio inorgánico en aminoácidos y proteínas enzimáticas que contienen selenio. En el pasado se creía que la glutatión peroxidasa era la forma principal de selenio, pero ahora muchos investigadores lo han cuestionado. Los estudios han encontrado que el porcentaje de selenio presente en forma de GSH-Px en el contenido total de selenio del tejido varía mucho en diferentes cuerpos y diferentes tejidos. Tappel et al. descubrieron que el selenio en GSH-Px sólo representa un tercio del selenio total en el cuerpo. Desde este punto de vista, parece que debería reconsiderarse el uso de la actividad de la glutatión peroxidasa para medir el nivel de selenio del organismo. Sin embargo, Brigelius-Flohe et al. (1997) enfatizaron el papel de la lípido glutatión peroxidasa (pHGPx) y la síntesis de fosfato de selenio (SelD) en la función de las células endoteliales, los cuales están relacionados con el estado del selenio en el cuerpo.
Las pruebas muestran que las tasas de absorción de pequeñas dosis de selenito, selenometionina y selenocisteína en ratas son 92, 91 y 81 respectivamente, mientras que la tasa de absorción de selenio en la dieta en humanos es de 55~70. El contenido de selenio en los huesos de conejos alimentados con avena enriquecida con selenio aumentó 29 veces en comparación con la misma dosis de selenita. Los hombres finlandeses con niveles bajos de selenio comieron trigo rico en selenio y levadura de selenio de manera más efectiva que tomar selenato de sodio para aumentar los niveles de selenio en plasma y glóbulos rojos. Por lo tanto, algunos investigadores creen que el cuerpo humano puede absorber completamente los compuestos de selenio naturales solubles, y los compuestos de selenio naturales son más efectivos para mejorar el estado de selenio del cuerpo que las sales de selenio inorgánico.
Algunas personas también creen que el cuerpo absorbe más fácilmente el selenio de los productos vegetales que el selenio de los productos animales, pero otros han sugerido la conclusión opuesta.
Debido a que la vida media del selenio en varios tejidos del cuerpo humano es diferente, el contenido de selenio en varios tejidos y órganos variará con el tiempo. La regla general es riñón > hígado > testículos > corazón > intestino delgado > pulmones > cerebro > músculos > huesos. Estos tejidos y órganos convertirán el selenio en compuestos solubles de selenio en proteínas que contienen selenio y enzimas que contienen selenio a medida que se generan y fijan nuevas células. Al mismo tiempo, el selenio de las células se excretará con la orina durante el proceso metabólico. Además, el cuerpo humano también sintetizará dimetilseleniuro volátil y lo excretará a través del sistema respiratorio y la piel. Especialmente en áreas con alto nivel de intoxicación por selenio, el cuerpo humano puede exhalar un olor tipo ajo.
(2) El estado nutricional óptimo de selenio del cuerpo humano y el equilibrio de selenio del cuerpo humano
El selenio es un elemento nutritivo esencial para el cuerpo humano, pero cantidades excesivas pueden causar intoxicación por selenio. en el cuerpo humano. Por lo tanto, la demanda de selenio del cuerpo humano no puede ser mayor o menor y debe mantenerse en un nivel adecuado. Como se mencionó anteriormente, el selenio en sangre, el selenio en el cabello y el selenio en la orina se pueden usar para medir los niveles de contenido de selenio en el cuerpo humano, y se pueden dividir en cinco niveles: intoxicación por selenio, selenio alto, selenio apropiado, selenio límite bajo y selenio bajo. Entre ellos, los niveles nutricionales adecuados de selenio en sangre y selenio en cabello son 0,2-0,25 μg/ml y 0,2-1,0 μg/g respectivamente, y el estándar normal de selenio en orina es 0,005 μg/ml. Wada Gong (1985) utilizó la ingesta de selenio, el contenido de selenio en los alimentos y la concentración de selenio en sangre como indicadores de clasificación para clasificar el estado nutricional del selenio humano en seis niveles (Tabla 1-10). Entre ellos, el nivel óptimo de selenio en sangre es 0,1~0,2 mg/L, la cantidad de selenio que el cuerpo humano necesita consumir es 0,04~0,23 mg/(persona·d), el promedio es 0,1 mg/(persona·d), y el contenido de selenio en los alimentos es de 0,05 ~0,2 mg/kg.
Tabla 1-10 Estándares de referencia para los niveles de selenio en el cuerpo humano
Yang Guangqi et al (1990) estudiaron el envenenamiento por selenio en Enshi, Hubei y encontraron que niveles de envenenamiento excesivos (o cercanos a ellos) ) el selenio puede inhibir la carcinogénesis química, por lo que, además de los incidentes de envenenamiento por selenio que han ocurrido en el área con alto contenido de selenio de Enshi, la tasa de mortalidad por cáncer y la incidencia de muchas otras enfermedades son las más bajas del país. Esto demuestra que el nivel óptimo de selenio en el cuerpo humano puede mejorarse aún más sin riesgo de intoxicación por selenio y puede limitarse aproximadamente al rango de 0,1 a 0,44 μg/ml de selenio en sangre y de 0,2 a 3,76 μg/g de cabello. selenio. Yang Guangqi estableció la ingesta máxima de selenio en alimentos seguros correspondiente en 0,55 mg/(persona·d), y el límite máximo de ingesta en 0,75-0,85 mg/(persona·d) (Yang Guangqi, 1990). Sin embargo, Yang Guangqi también señaló que no hay mucha diferencia en la concentración de selenio en sangre entre las personas sanas en áreas con alto contenido de selenio y los pacientes con intoxicación por selenio. La concentración de selenio en sangre de algunas personas sanas es incluso mucho mayor que 1,0 μg/ml, y su cabello. Los niveles de selenio llegan a 14,16 μg/g. No se produjeron síntomas de intoxicación por selenio. Por tanto, cree que la concentración de selenio en sangre no parece estar relacionada con la intoxicación por selenio. Se ha propuesto que varios estándares de concentración de selenio en sangre (o selenio en cabello) deberían ser solo valores de referencia en lugar de indicadores absolutos. Este valor de referencia indica que la ingesta permitida de selenio en el cuerpo humano es de 0,1 a 0,55 mg/(persona·d) y, dentro de este rango, el nivel de selenio del cuerpo humano puede equilibrarse. Incluso si la concentración de selenio en sangre y selenio en cabello excede varias veces o más, no necesariamente causa daño al cuerpo. Por debajo o por encima de este rango de ingesta de selenio humano, el cuerpo humano perderá su equilibrio de selenio y sufrirá anomalías nutricionales de selenio.
(3) Nutrición anormal de selenio en el cuerpo humano - síndrome de reacción del selenio humano
El cuerpo humano pierde el equilibrio de selenio cuando las concentraciones de selenio en la sangre y en el cabello son mayores o menores. de 0,1 a 0,44 μg/ml y 0,2 ~ 3,76 μg/ml respectivamente, lo que provoca una nutrición anormal de selenio en el cuerpo humano. Su característica principal será la aparición de una reacción al selenio en humanos. Actualmente, las enfermedades más reconocidas que responden al selenio incluyen la enfermedad de Keshan, la intoxicación por selenio y el cáncer del tracto digestivo.
1. Enfermedad de Keshan
La enfermedad de Keshan es una miocardiopatía endémica de etiología desconocida. Sus principales síntomas clínicos son degeneración miocárdica grave, necrosis y formación de cicatrices. Excepto el tipo agudo con un curso corto o el tipo potencial sin disfunción cardíaca, el corazón tiene diversos grados de agrandamiento y aumento de peso. En casos graves, puede causar precordial. El síndrome de protrusión torácica y deformación del tórax, agrandamiento del corazón y forma casi esférica, necrosis miocárdica incluyen lisis miocárdica coagulativa y lisis miocárdica licuada, las cuales a menudo ocurren en combinación.
La enfermedad de Keshan se divide clínicamente en cuatro tipos: aguda, subaguda, latente y crónica. Los tipos agudo y subagudo se caracterizan por un inicio rápido, una evolución corta y una alta morbilidad y mortalidad. La enfermedad de Keshan latente generalmente no presenta síntomas evidentes, sólo presenta anomalías leves en el electrocardiograma y, a menudo, se transforma fácilmente en enfermedad de Keshan crónica. La encuesta muestra que el selenio en la sangre de las personas en la sala es generalmente inferior a 0,1-0,2 μg/ml, y el selenio en el cabello es <0,2 μg/g. La actividad de la enzima glutatión peroxidasa, que contiene selenio, en la sangre era significativamente menor que la de las personas que vivían en zonas no enfermas. El selenio en los medios ambientales como el suelo, los cereales y el agua potable en el área de la enfermedad también se encuentra en niveles bajos. La distribución zonal de las áreas de la enfermedad de Keshan es muy consistente con la distribución de estos ambientes ecológicos y nutricionales bajos en selenio (Figuras 1-3, 1-4) (Tan Jian'an et al., 1982, 1982, 1988; Ohta et al. ., 1990; Yin Zhaohan, 1990; Li Jiyuan, 1990). En particular, los ensayos de intervención a gran escala de suplementación con selenio humano realizados en áreas con enfermedad de Keshan en el noreste, noroeste y suroeste de mi país han reducido significativamente la incidencia de la enfermedad de Keshan, lo que demuestra que la deficiencia de selenio es uno de los factores que causan la enfermedad de Keshan, por lo que se considera Una reacción de deficiencia de selenio. Los resultados de la investigación muestran que el selenio puede proteger el corazón del daño y desempeñar un papel en la prevención y el tratamiento de la necrosis focal y la fibrosis en las enfermedades cardíacas. Si se encuentra en un estado de deficiencia de selenio, este efecto protector se reducirá y el cuerpo desarrollará lesiones;
Figura 1-3 Diagrama esquemático de la distribución de la enfermedad de Keshan en China
El ambiente bajo en selenio y la enfermedad de Keshan se distribuyen en una vasta área con una población de casi 300 millones en más de 300 condados en 14 provincias de mi país. Los grupos susceptibles son mujeres y niños en edad fértil en zonas rurales montañosas. La enfermedad se caracteriza por brotes rápidos y una rápida progresión de casos agudos a subagudos y crónicos que pueden poner en peligro la vida. En los últimos dos a treinta años, el país ha invertido mucha mano de obra y recursos materiales para prevenir y tratar la enfermedad de Keshan, y ha logrado resultados notables. Especialmente en la última década, la enfermedad de Keshan obviamente ha disminuido de forma natural, por lo que ya no representa una gran amenaza para la gente.
2. Intoxicación por selenio
Figura 1-4 Mapa de distribución del paisaje ecológico de selenio en China
La intoxicación endémica por selenio es causada por un exceso de oligoelemento selenio en el medio ambiente. cuerpo de humanos o animales. Una enfermedad que responde al selenio. Los síntomas principales incluyen caída temprana del cabello, daño y caída posterior de las uñas, enrojecimiento, hinchazón y ulceración de la piel alrededor de las uñas, acompañado de entumecimiento y dolor en las extremidades y, en casos graves, cuadriplejía y muerte (observado principalmente en ganado). Los estudios han encontrado que la causa del exceso de selenio en humanos o animales es el consumo de cantidades excesivas de cereales, animales y plantas ricos en selenio. Cuando se suspenden estos alimentos, el contenido de selenio en el cuerpo humano o animal disminuye rápidamente y los síntomas de intoxicación desaparecen (Mao Dajun et al., 1993; Yang Guangqi et al., 1990). El primer informe humano sobre los síntomas de intoxicación por selenio fue encontrado por el viajero italiano Marco Polo (1274) en el oeste de mi país. El fenómeno de la caída del cabello y de las pezuñas en los caballos se descubrió más tarde en otras partes del mundo. y también se descubrió pérdida de armaduras en humanos y ganado. Pero la verdadera causa de este fenómeno no se ha comprendido desde hace cientos de años. No fue hasta 1932 que Taboury detectó altos niveles de selenio elemental en el ganado y los pastos que comían, como la arveja, el astrágalo, la arveja y la alfalfa. En 1934, Franke demostró además mediante experimentos con animales que los animales comían pastos y alimentos ricos en selenio. Puede causar intoxicación por selenio, pero no se ha confirmado la intoxicación por selenio en humanos. En los Estados Unidos, no se han encontrado síntomas específicos de intoxicación por selenio, incluso en personas que viven en áreas con alto contenido de selenio donde los animales sufren intoxicación por selenio. No se encontraron síntomas de intoxicación por selenio entre 100 encuestados con niveles altos de selenio en la orina (Cheng Yunjiu et al. ., 1989).
De 1959 a 1963, en Enshi, provincia de Hubei, mi país, se produjo una pérdida de cabello inexplicable y alopecia areata en humanos y animales. Inicialmente se pensó que podría estar relacionado con elementos tóxicos como As, Sb, Hg y Pb en los alimentos y el agua, pero los resultados del monitoreo no encontraron las anomalías anteriores. Más tarde, después de varios años de minuciosa investigación por parte de Yang Guangqi y otros, finalmente descubrieron que el contenido de selenio en el cabello y la sangre humanos es muy alto, lo que concuerda con el alto contenido de selenio en el maíz y las verduras locales. Los experimentos con animales con maíz con alto contenido de selenio han confirmado que el envenenamiento por selenio en humanos es la causa de la caída del cabello y las uñas. Con base en registros anteriores de la enfermedad en esta área (Mao Dajun et al., 1993, 1990), se puede confirmar que esta área es la zona de intoxicación por selenio más típica en mi país e incluso en el mundo.
La investigación de Yang Guangqi sobre la intoxicación típica por selenio en Enshi, provincia de Hubei, muestra que la ingesta máxima segura de selenio para la intoxicación por selenio es de 0,55 mg/(persona · día), y el límite máximo de ingesta de selenio es de 0,75 ~ 0,85 mg. /( Humano · d), por debajo de este límite, generalmente no ocurre intoxicación por selenio, pero por encima de este límite, puede ocurrir intoxicación por selenio. El nivel de selenio en sangre correspondiente es > (1,00~1,05) μg/ml. Pero, de hecho, la concentración de selenio en sangre de muchas personas sanas en áreas envenenadas es mucho más alta que este nivel y no muestran síntomas de intoxicación por selenio. Por ejemplo, hay 119 personas en la zona de intoxicación de Huabian Village (5 de las cuales son pacientes no recuperados). La ingesta media diaria de selenio de los residentes es de 1.338,4 μg. La media de selenio medido es de (1,51 ± 0,05) μg/. ml, y el selenio promedio del cabello es (14,16 ± 1,04) μg/ml g. Todos los indicadores superan con creces el umbral límite. La concentración de selenio en sangre de los cinco pacientes fue de 1,054-1,85 μg/ml, que no era muy diferente de la de la gran mayoría de personas sanas. Estos hechos muestran que el indicador de ingesta máxima segura de selenio para el cuerpo humano proporcionado por Yang Guangqi es sólo un indicador de referencia para el riesgo de intoxicación por selenio. Afirma que si se excede este indicador, puede ocurrir intoxicación por selenio. Sin embargo, puede haber otras limitaciones sobre si eventualmente puede ocurrir una intoxicación por selenio, como el antagonismo de elementos, la tolerancia del cuerpo humano, la edad y razones de salud.
3. Cáncer
La relación entre la nutrición anormal de selenio humano y el cáncer es un área que ha atraído gran atención en las últimas una o dos décadas. Se basa principalmente en la creciente comprensión de las personas sobre las funciones bioquímicas del selenio. En primer lugar, el selenio participa en la enzima humana GSH-Px, que puede prevenir la peroxidación de los lípidos de la membrana celular, protegiendo así las membranas celulares, las membranas mitocondriales, las membranas microsomales y las membranas lisosomales del daño causado por los radicales libres de oxígeno. Xu Huibi (1993) también propuso la eliminación y el efecto de extinción de los compuestos orgánicos de selenio distintos de la enzima GSH-Px sobre los radicales libres de oxígeno. Además, el selenio también puede cooperar con la vitamina E para evitar que los radicales libres de oxígeno ataquen y dañen las membranas celulares. La teoría bioquímica moderna de los radicales libres cree que el cáncer celular y el envejecimiento de humanos y animales pueden estar relacionados con la reacción de oxidación de los radicales libres de oxígeno en los lípidos de las membranas celulares. Debido a que el selenio tiene los efectos de eliminación y extinción de los radicales libres de oxígeno mencionados anteriormente y protege las células contra el cáncer, ha atraído la atención de la gente. Las investigaciones de los últimos años también han descubierto que, a través del antagonismo, el selenito de sodio evita que el carcinógeno orgánico dimetilbenzantraceno (DMBA) y algunos iones de metales pesados potencialmente cancerígenos como Hg, Cd, Pb2, etc. entren en el ADN celular y se repara para inhibir el cáncer (. Xue Shaoan, 1989; Jia Yongping, 1989; Wei Huachen, 1985; Además de la preparación teórica anterior, en la práctica clínica y en comparaciones estadísticas también se han encontrado muchos hechos de que el selenio tiene efectos anticancerígenos. Por ejemplo, según las estadísticas de 1979 de la zona rica en selenio de Enshi, Hubei, las tasas de mortalidad por cáncer de esófago, cáncer gástrico, cáncer de mama y cáncer de pulmón fueron de 7,52, 6,49, 4,70 y 1,89 por 100.000 personas, respectivamente. La tasa de mortalidad promedio nacional por estos cánceres fue de 7,52, 6,49, 4,70 y 1,89 por 100.000 personas, respectivamente. Las cifras fueron 18,83, 19,54, 12,54 y 7,09 entre 10.000 personas. En comparación con otras regiones del país, se encontró que la tasa de mortalidad por los cánceres mencionados anteriormente en este distrito es una de las más bajas del país. El selenio en sangre y el selenio en el cabello de la población correspondiente son 0,16-1,51 μg/ml y 0,69-14,16 μg/g respectivamente, mientras que el selenio en sangre y el selenio en el cabello en áreas con alta incidencia de cáncer de esófago son 0,04-0,095 μg/ml y 0,193 -0,268 μg/g respectivamente. El selenio en sangre en áreas con alta incidencia de cáncer gástrico es de 0,085 a 0,46 μg/ml. Otro ejemplo es que la distribución geográfica de la incidencia de cáncer de hígado en el área de alta incidencia del condado de Qidong, provincia de Jiangsu, se correlaciona negativamente con el nivel de selenio en sangre de la población y el contenido de selenio de la sal que contiene selenio. (15 mg/kg Na2SeO3) para realizar una prueba de suplementación con selenio. Después de 6 años de observación, el contenido de selenio en sangre de los residentes aumentó significativamente y la mortalidad por cáncer de hígado disminuyó año tras año (Li Wenguang et al., 1986). Científicos chinos y estadounidenses llevaron a cabo un ensayo de intervención aleatoria de 6 años en humanos en el área de alta incidencia de cáncer de esófago en el condado de Lin, mi país, y descubrieron que el uso del oligoelemento selenio, vitamina E y betacaroteno puede reducir el cáncer gástrico. la mortalidad por cáncer en un 20%, pero el efecto sobre el cáncer de esófago no es evidente. Parte de la razón puede estar relacionada con la dosis baja de suplementos de selenio (50 μg/día·persona) (Zhang Qiling et al., 1998).
En ensayos clínicos comparativos en animales, cuando se utilizan 7,12-dimetilbenzantraceno (DMBA), N-metil-N-nitrosourea (MNO), 1,2-dimetilhidrazina (DMH), 2 -cuando carcinógenos químicos como el 2-acilaminobenceno (AAF), El 3-metilhidrazanteno y la aflatoxina B inducen tumores en ratones; un suplemento de 1 a 5 μg/g de selenio (Na2SeO3, selenio-aminoácidos, levadura de selenio y caseína que contiene selenio, etc.) puede reducir los tumores de piel, hígado, mama, colon, pulmón, intestino grueso, intestino delgado, tráquea, etc. entre un 7 y un 100%. Cuando se suplementa con 2 a 5 μg/g, el selenio muestra la mayor actividad anticancerígena. Cuando el selenio es superior a 5 μg/g, no solo no aumenta la actividad anticancerígena, sino que también causa daño hepático (Xue). Shaoan, 1989; Jia Yongping, 1989). Combs et al. (1997) realizaron una prueba de suplementación oral con tabletas de levadura de selenio (200 μg/día) durante 8 años (1983-1990) en 8269 personas. Los resultados mostraron que el efecto sobre el cáncer de piel no era obvio, pero reducía el riesgo. efecto de otros cánceres (cáncer de pulmón, cáncer de colon, etc.), mortalidad total y mortalidad estandarizada.
Los experimentos y resultados estadísticos anteriores muestran que el selenio tiene un efecto inhibidor sobre algunos cánceres y puede reducir el riesgo de estos cánceres, pero su efecto sobre otros cánceres no es obvio. Además de la dosis de suplementos de selenio y otros factores supresores de enfermedades, puede haber razones más profundas.