Selenoproteinprofil – Bedeutung und Diagnostik
Das Selenoproteinprofil beschreibt die Gesamtheit der selenabhängigen Proteine im menschlichen Körper und gibt Aufschluss über den funktionellen Selenstatus sowie selenabhängige Stoffwechselprozesse.
Wissenswertes über "Selenoproteinprofil"
Das Selenoproteinprofil beschreibt die Gesamtheit der selenabhängigen Proteine im menschlichen Körper und gibt Aufschluss über den funktionellen Selenstatus sowie selenabhängige Stoffwechselprozesse.
Was ist das Selenoproteinprofil?
Das Selenoproteinprofil bezeichnet die Gesamtheit aller im menschlichen Organismus vorkommenden Selenoproteine – also Proteine, die das Spurenelement Selen in Form der Aminosäure Selenocystein enthalten. Selenocystein wird häufig als die 21. proteinogene Aminosäure bezeichnet und ist essenziell für die biologische Aktivität dieser Proteine. Beim Menschen sind bislang 25 verschiedene Selenoproteine identifiziert worden, die eine Vielzahl lebenswichtiger Funktionen erfüllen.
Die Analyse des Selenoproteinprofils dient dazu, den funktionellen Selenstatus einer Person zu beurteilen – also nicht nur, wie viel Selen im Blut vorhanden ist, sondern wie gut die selenabhängigen Prozesse im Körper tatsächlich funktionieren. Damit geht das Selenoproteinprofil über eine einfache Selenmessung im Serum hinaus.
Bedeutung der Selenoproteine für den Körper
Selenoproteine übernehmen im menschlichen Körper zahlreiche regulatorische und schützende Aufgaben. Zu den wichtigsten zählen:
- Antioxidativer Schutz: Enzyme wie Glutathionperoxidasen (GPx) neutralisieren reaktive Sauerstoffspezies und schützen Zellen vor oxidativem Stress.
- Schilddrüsenhormonstoffwechsel: Iodthyronin-Deiodinasen (DIO1, DIO2, DIO3) sind für die Umwandlung von Schilddrüsenhormonen (z. B. T4 zu T3) unverzichtbar.
- Immunfunktion: Selenoproteine modulieren Entzündungsreaktionen und stärken die angeborene sowie adaptive Immunantwort.
- Proteinfaltung und Qualitätskontrolle: Thioredoxinreduktasen (TrxR) sind an der Reduktion von Disulfidbrücken beteiligt und regulieren den Redoxstatus der Zelle.
- Reproduktion und Spermienmotilität: Das Selenoprotein GPx5 und das mitochondriale Kapselselen-Protein (GPx4) schützen Spermien vor oxidativem Schaden.
- Muskel- und Herzfunktion: Selenoprotein N (SELENON) spielt eine Rolle bei der Kalziumhomöostase in Muskelzellen.
Klinische Relevanz des Selenoproteinprofils
Die Bestimmung des Selenoproteinprofils ist besonders relevant bei Verdacht auf einen Selenmangel oder bei Erkrankungen, die mit einer veränderten Selenoproteinexpression in Verbindung gebracht werden. Dazu gehören:
- Schilddrüsenerkrankungen (z. B. Hashimoto-Thyreoiditis, Morbus Basedow)
- Chronisch-entzündliche Erkrankungen
- Krebserkrankungen (veränderte Expression bestimmter Selenoproteine)
- Herz-Kreislauf-Erkrankungen
- Neurologische Erkrankungen
- Fertilitätsstörungen beim Mann
Genetische Varianten in Selenoproteingenen (Selenoprotein-Polymorphismen) können ebenfalls zu einer veränderten Proteinexpression oder -funktion führen und so das individuelle Krankheitsrisiko beeinflussen.
Diagnostik und Messung
Die Analyse des Selenoproteinprofils erfolgt in spezialisierten Laboren und umfasst typischerweise die Messung folgender Parameter:
- Selenoprotein P (SELENOP): Das wichtigste Transportprotein für Selen im Blut; gilt als zuverlässigster Marker für die hepatische Selenversorgung und den Gesamtselenstatus.
- Glutathionperoxidase-Aktivität (GPx): Meist GPx1 in Erythrozyten oder GPx3 im Plasma; Maß für den antioxidativen Selenstatus.
- Thioredoxinreduktase-Aktivität (TrxR): Marker für den intrazellulären Selenstatus und den Redoxstatus.
- Gesamtselenkonzentration im Serum oder Vollblut: Als ergänzender Parameter zur Einschätzung der Selenversorgung.
Die Kombination dieser Marker ermöglicht eine differenzierte Beurteilung, ob ein Selenmangel vorliegt, ob die selenabhängigen Enzyme ausreichend aktiv sind, und ob eine Supplementierung sinnvoll ist.
Selenmangel und Selenoproteinprofil
Bei einem Selenmangel sinkt die Expression und Aktivität der Selenoproteine, wobei eine Hierarchie der Versorgung besteht: Gehirn und Schilddrüse werden bevorzugt mit Selen versorgt, während Skelettmuskel und Plasma zuerst betroffen sind. Ein Selenmangel kann folgende Symptome und Erkrankungen begünstigen:
- Erhöhte Anfälligkeit für oxidativen Stress
- Störungen des Schilddrüsenstoffwechsels
- Keshan-Krankheit (Herzmuskelerkrankung, endemisch in selenarrmen Regionen Chinas)
- Kashin-Beck-Erkrankung (Knochenerkrankung)
- Immunschwäche
- Verminderte Spermienmotilität
Therapeutische Relevanz
Die Kenntnis des Selenoproteinprofils kann die gezielte Selensupplementierung unterstützen. Es ist jedoch zu beachten, dass eine Überversorgung mit Selen (Selenose) toxisch wirken kann. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) empfiehlt einen Tolerable Upper Intake Level (UL) von 300 µg Selen pro Tag für Erwachsene. Die optimale Selenzufuhr für eine maximale Selenoproteinexpression liegt je nach Studie bei etwa 80–100 µg pro Tag.
Quellen
- Labunskyy VM, Hatfield DL, Gladyshev VN. Selenoproteins: molecular pathways and physiological roles. Physiological Reviews. 2014;94(3):739-777.
- Schomburg L. Selenium, selenoproteins and the thyroid gland: interactions in health and disease. Nature Reviews Endocrinology. 2012;8(3):160-171.
- Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA). Dietary reference values for selenium. EFSA Journal. 2014;12(10):3846.
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