Селен: биохимическая роль и значение баланса в организме человека

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Цель данного обзора – систематизировать современные знания о роли селена в биохимических процессах и в развитии заболеваний, возникающих при его недостаточности или избытке.

Материал и методы. Проведен поиск и анализ публикаций с 2005 по 2025 гг. в базах данных PubMed, Scopus и Elsevier. Селен (Se) является незаменимым микроэлементом, важным для здоровья человека благодаря своему участию в образовании селенопротеинов, которые осуществляют антиоксидантные, противовоспалительные и регуляторные функции. Многие селенопротеины выполняют ключевую антиоксидантную функцию, защищая клетки от активных форм кислорода и поддерживая ее окислительно-восстановительный гомеостаз. Это имеет важное значение для ряда биологических процессов: передачи и модуляция внутриклеточных сигналов, пролиферации, работы иммунной системы, старения клеток, ферроптозa, уменьшения повреждения ДНК и сохранения длины теломер и др. Важной функцией некоторых селенопротеинов является опосредованное участие в синтезе тиреоидных гормонов с регуляцией их активности в тканях. Гормоны щитовидной железы, в свою очередь, регулируют метаболизм практически во всех тканях организма.

Результаты. Данный обзор обобщает современные знания о биохимической роли селена, его значении для иммунной, эндокринной, репродуктивной, сердечно-сосудистой и нервной систем, а также о последствиях его дефицита или избытка в организме. Систематический анализ литературы подтверждает, что недостаток селена связан с повышенной восприимчивостью к вирусным инфекциям (включая COVID-19), нарушением функции щитовидной железы, риском развития кардиометаболических, нейродегенеративных, онкологических заболеваний, бесплодия, а также неблагоприятным течением и исходом беременности, повышенным риском врожденного гипотиреоза и задержкой роста и развития ребенка. Еще одним важным аспектом является возможность участия селена в обезвреживании тяжелых металлов, эндотоксинов и микотоксинов, повышении эффективности некоторых противоопухолевых препаратов. Однако при избыточном поступлении селена в организм повышается риск его токсического действия.

Заключение. Собранные и проанализированные данные подчеркивают, что селен служит важным микроэлементом в поддержании «метаболического здоровья» и профилактике различных заболеваний. Как дефицит, так и его избыток могут оказывать пагубное влияние на человека, что требует более тщательного изучения этого вопроса. Дальнейшие исследования с оценкой концентрации селена и его специфичного транспортера в крови могут способствовать разработке персонализированных подходов к прогнозированию, диагностике и лечению ряда заболеваний, ассоциированных как с дефицитом, так и с избытком данного микроэлемента.

Об авторах

Татьяна Андреевна Деева

ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: deeva_t_a@staff.sechenov.ru
ORCID iD: 0000-0002-3126-141X

кандидат медицинских наук, доцент кафедры биологической химии Института цифрового биодизайна и искусственного интеллекта в медицине

Россия, 119048, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2

Эдуард Геворгович Тягунов

ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)

Email: tyagunov_e_g@student.sechenov.ru
ORCID iD: 0009-0004-4055-9922

студент II курса по специальности «Моделирование здоровья» лечебного факультета

Россия, 119048, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2

Оксана Юрьевна Зольникова

ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)

Email: zolnikova_o_yu@staff.sechenov.ru
ORCID iD: 0000-0002-6701-789X

доктор медицинских наук, профессор кафедры пропедевтики внутренних болезней, гастроэнтерологии и гепатологии Института клинической медицины им. Н.В. Склифосовского

Россия, 119048, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2

Список литературы

  1. Hariharan S., Dharmaraj S. Selenium and selenoproteins: it’s role in regulation of inflammation. Inflammopharmacology. 2020; 28 (3): 667–95. doi: 10.1007/s10787-020-00690-x.
  2. Schomburg L. The other view: The trace element selenium as a micronutrient in thyroid disease, diabetes, and beyond. Hormones. 2020; 19: 15–24. doi: 10.1007/s42000-019-00150-4.
  3. Gorini F., Sabatino L., Pingitore A., Vassalle C. Selenium: An Element of Life Essential for Thyroid Function. Molecules. 2021; 26 (23): 7084. doi: 10.3390/molecules26237084.
  4. Radomska D., Czarnomysy R., Radomski D., Bielawska A., Bielawski K. Selenium as a Bioactive Micronutrient in the Human Diet and Its Cancer Chemopreventive Activity. Nutrients. 2021; 13 (5): 1649. doi: 10.3390/nu13051649.
  5. Fairweather-Tait S.J., Bao Y., Broadley M.R., Collings R., Ford D., Hesketh J.E., Hurst R. Selenium in human health and disease. Antioxid. Redox Signal. 2011; 14: 1337–83. doi: 10.1089/ars.2010.3275.
  6. Filippini T., Michalke B., Wise L.A., Malagoli C., Malavolti M., Vescovi L., Salvia C. et al. Diet composition and serum levels of selenium species: A cross-sectional study. Food Chem. Toxicol. 2018; 115: 482–90. doi: 10.1016/j.fct.2018.03.048.
  7. Hu W., Zhao C., Hu H., Yin S.. Food Sources of Selenium and Its Relationship with Chronic Diseases. Nutrients. 2021; 13 (5): 1739. doi: 10.3390/nu13051739. PMID: 34065478; PMCID: PMC8160805.
  8. He Y., Xiang Y., Zhou Y., Yang Y., Zhang J., Huang H., Shang C., et al. Selenium contamination, consequences and remediation techniques in water and soils: A review. Environ. Res. 2018; 164: 288–301. doi: 10.1016/j.envres.2018.02.037.
  9. Gebreeyessus G.D., Zewge F. A review on environmental selenium issues. SN Appl. Sci. 2019; 1: 55. doi: 10.1007/s42452-018-0032-9.
  10. Lü J., Jiang C., Hu H. Selenium compounds for cancer prevention and therapy – human clinical trial considerations. Med Rev (2021). 2025; 5 (3): 203–30. doi: 10.1515/mr-2024-0065.
  11. Методические рекомендации Mинздрава Pоссии 2.3.1.0253-21 «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации» (утв. Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека 22 июля 2021 г.).
  12. Winkel L.H., Johnson C.A., Lenz M., Grundl T., Leupin O.X., Amini M., Charlet L. Environmental selenium research: From microscopic processes to global understanding. Environ. Sci. Technol. 2012; 46: 571–9. doi: 10.1021/es203434d.
  13. Zhang W., Liu Y., Liao Y., Zhu C., Zou Z. GPX4, ferroptosis, and diseases. Biomed Pharmacother. 2024; 174: 116512. doi: 10.1016/j.biopha.2024.116512. Epub 2024 Apr 3. PMID: 38574617.
  14. Ventura M., Melo M., Carrilho F. Selenium and Thyroid Disease: From Pathophysiology to Treatment. Int. J. Endocrinol. 2017; 2017: 1297658. doi: 10.1155/2017/1297658.
  15. Martinez S.S., Huang Y., Acuna L., Laverde E., Trujillo D., Barbieri M.A., Tamargo J., et al. Role of Selenium in Viral Infections with a Major Focus on SARS-CoV-2. Int. J. Mol. Sci. 2021; 23 (1): 280. doi: 10.3390/ijms23010280.
  16. Holmgren A., Lu J. Thioredoxin and Thioredoxin Reductase: Current Research with Special Reference to Human Disease. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2010; 396: 120–4. doi: 10.1016/j.bbrc.2010.03.083.
  17. Zhu K., Yang S., Li T., Huang X., Dong Y., Wang P., Huang J. Advances in the Study of the Mechanism by Which Selenium and Selenoproteins Boost Immunity to Prevent Food Allergies. Nutrients. 2022; 14 (15): 3133. doi: 10.3390/nu14153133.
  18. Kuganesan M., Samra K., Evans E., Singer M., Dyson A. Selenium and hydrogen selenide: essential micronutrient and the fourth gasotransmitter? Intensive Care Med Exp. 2019; 7 (1): 71. doi: 10.1186/s40635-019-0281-y.
  19. Liampas A., Zis P., Hadjigeorgiou G., Vavougios G.D. Selenium, Stroke, and Infection: A Threefold Relationship; Where Do We Stand and Where Do We Go? Nutrients. 2023; 15 (6): 1405. doi: 10.3390/nu15061405.
  20. Labunskyy V.M., Hatfield D.L., Gladyshev V.N. Selenoproteins: Molecular pathways and physiological roles. Physiol. Rev. 2014; 94: 739–77. doi: 10.1152/physrev.00039.2013.
  21. Bubenik J.L., Miniard A.C., Driscoll D.M. Characterization of the UGA-recoding and SECIS-binding activities of SECIS-binding protein 2. RNA Biol. 2014; 11: 1402–13. doi: 10.1080/15476286.2014.996472.
  22. Wu Q., Rayman M.P., Lv H., Schomburg L., Cui B., Gao C., Chen P., et al. Low Population Selenium Status Is Associated With Increased Prevalence of Thyroid Disease. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2015; 100: 4037–47. doi: 10.1210/jc.2015-2222
  23. Brigelius-Flohé R., Flohé L. Selenium and redox signaling. Arch Biochem Biophys. 2017; 617: 48–59. doi: 10.1016/j.abb.2016.08.003.
  24. Moghaddam A., Heller R.A., Sun Q., Seelig J., Cherkezov A., Seibert L., Hackler J. et al. Selenium Deficiency Is Associated with Mortality Risk from COVID-19. Nutrients. 2020; 12 (7): 2098. doi: 10.3390/nu12072098.
  25. Chen Z., Lu Y., Dun X., Wang X., Wang H. Research Progress of Selenium-Enriched Foods. Nutrients. 2023; 15 (19): 4189. doi: 10.3390/nu15194189.
  26. Schomburg L., Orho-Melander M., Struck J., Bergmann A., Melander O. Selenoprotein-P Deficiency Predicts Cardiovascular Disease and Death. Nutrients. 2019 ; 11 (8): 1852. doi: 10.3390/nu11081852.
  27. Leszto K., Biskup L., Korona K., Marcinkowska W., Możdżan M., Węgiel A., Młynarska E. et al. Selenium as a Modulator of Redox Reactions in the Prevention and Treatment of Cardiovascular Diseases. Antioxidants (Basel). 2024; 13 (6): 688. doi: 10.3390/antiox13060688.
  28. Bastola M.M., Locatis C., Maisiak R., Fontelo P. Selenium, copper, zinc and hypertension: an analysis of the National Health and Nutrition Examination Survey (2011–2016). BMC Cardiovasc Disord. 2020; 20: 45.
  29. Genchi G., Lauria G., Catalano A., Sinicropi M.S., Carocci A. Biological Activity of Selenium and Its Impact on Human Health. Int. J. Mol. Sci. 2023; 24 (3): 2633. doi: 10.3390/ijms24032633.
  30. Flohé L. Selenium in mammalian spermiogenesis. Biol Chem. 2007; 388 (10): 987–95. doi: 10.1515/BC.2007.112.
  31. Mistry H.D., Broughton Pipkin F., Redman C.W., Poston L. Selenium in reproductive health. Am. J. Obstet Gynecol. 2012; 206 (1): 21–30. doi: 10.1016/j.ajog.2011.07.034.
  32. Varikasuvu S.R., Prasad V.S., Kothapalli J., Manne M. Brain Selenium in Alzheimer’s Disease (BRAIN SEAD Study): A Systematic Review and Meta-Analysis. Biol. Trace Elem. Res. 2019; 189: 361–9. doi: 10.1007/s12011-018-1492-x.
  33. Raschke S., Ebert F., Kipp A.P., Kopp J.F., Schwerdtle T. Selenium homeostasis in human brain cells: Effects of copper (II) and Se species. J. Trace Elem Med. Biol. 2023; 78: 127149. doi: 10.1016/j.jtemb.2023.127149.
  34. Alehagen U., Opstad T.B., Alexander J., Larsson A., Aaseth J. Impact of Selenium on Biomarkers and Clinical Aspects Related to Ageing. A Review. Biomolecules. 2021; 11 (10): 1478. doi: 10.3390/biom11101478.
  35. Liu X., Liu J., Liu C.; Zhang X., Zhao Z., Xu J., Zhang X., et al. Selenium-containing polysaccharides isolated from Rosa laevigata Michx fruits exhibit excellent anti-oxidant and neuroprotective activity in vitro. Int. J. Biol. Macromol. 2022; 209: 1222–33.
  36. Pillai R., Uyehara-Lock J.H., Bellinger F.P. Selenium and selenoprotein function in brain disorders. IUBMB Life. 2014; 66 (4): 229–39. doi: 10.1002/iub.1262.
  37. Aaseth J., Alexander J., Bjorklund G., Hestad K., Dusek P., Roos P.M., Alehagen U. Treatment strategies in Alzheimer’s disease: A review with focus on selenium supplementation. Biometals. 2016; 29: 827–39. doi: 10.1007/s10534-016-9959-8.
  38. Cardoso B.R., Roberts B.R., Bush A.I., Hare D.J. Selenium, selenoproteins and neurodegenerative diseases. Metallomics. 2015; 7: 1213–28. doi: 10.1039/C5MT00075K.
  39. Kryscio R.J., Abner E.L., Caban-Holt A., Lovell M., Goodman P., Darke A.K., Yee M., et al. Association of Antioxidant Supplement Use and Dementia in the Prevention of Alzheimer’s Disease by Vitamin E and Selenium Trial (PREADViSE) JAMA Neurol. 2017; 74: 567–73. doi: 10.1001/jamaneurol.2016.5778.
  40. Jackson M.I., Combs G.F.Jr. Selenium and anticarcinogenesis: underlying mechanisms. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2008; 11: 718–26. doi: 10.1097/MCO.0b013e3283139674.
  41. Fernandes A.P., Gandin V. Selenium compounds as therapeutic agents in cancer. Biochim Biophys Acta. 2015; 1850: 1642–60. doi: 10.1016/j.bbagen.2014.10.008.
  42. Kuria A., Fang X., Li M., Han H., He J., Aaseth J.O., Cao Y. Does dietary intake of selenium protect against cancer? A systematic review and meta-analysis of population-based prospective studies. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2020; 60: 684–94. doi: 10.1080/10408398.2018.1548427.
  43. Hu B., Cheng R., Gao X., Pan X., Kong F., Liu X., Xu K., et al. Targetable mesoporous Silica nanoprobes for mapping the subcellular distribution of H2Se in cancer cells. ACS Appl Mater Interfaces. 2018; 10: 17345–51. doi: 10.1021/acsami.8b02206.
  44. Le N.T., Pham Y.TH., Le C.T., Le L.T., Le T.D., Dao H.V., Ha T.H., et al. A U-shaped association between selenium intake and cancer risk. Sci Rep 14, 21378 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-024-66553-5.
  45. Qi Z., Duan A., Ng K. Selenoproteins in Health. Molecules. 2023; 29 (1): 136. doi: 10.3390/molecules29010136.
  46. Rahman M.M., Hossain K.F.B., Banik S., Sikder M.T., Akter M., Bondad S.E.C., Rahaman M.S. et al. Selenium and zinc protections against metal-(loids)-induced toxicity and disease manifestations: A review. Ecotoxicol Environ Saf. 2019; 168: 146–63. doi: 10.1016/j.ecoenv.2018.10.054.
  47. Hashtjin Y.A., Raeeszadeh M., Khanghah A.P. Interaction of Heavy Metals (Cadmium and Selenium) in an Experimental Study on Goldfish: Hematobiochemical Changes and Oxidative Stress. J. Xenobiot. 2025; 15 (2): 57. doi: 10.3390/jox15020057.
  48. Tinkov A.A., Skalny A.V., Guo X., Korobeinikova T.V., Ning Y., Rocha J.B.T., Zhang F, et al. Review of the Protective Effects of Selenium against T-2 Toxin-Induced Toxicity. Chem Res Toxicol. 2025; 38 (6): 975–96. doi: 10.1021/acs.chemrestox.5c00095.
  49. Ahmad S., Isab A.A., Al-Arfaj A.R. Antitumor potential of platinum(II) complexes of selenium donor ligands. Metallomics. 2023; 15 (4): mfad020. doi: 10.1093/mtomcs/mfad020. PMID: 36918206.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).