Анализы

Селен

Идентификация и биохимия

Полное название: Селен (Selenium, Se) — жизненно важный микроэлемент, участвующий в синтезе селенопротеинов.

Синонимы: Selenium, Se, микроэлемент селен, селениум.

Ген: Селен не кодируется отдельным геном, но включается в белки через кодон UGA (обычно стоп-кodon), что регулируется специфическими селенопротеиновыми генами, такими как SEPX1, GPX1–4 (глутатионпероксидазы), DIO1–3 (деиодиназы), SELENOP (селенопротеин P), SELENOS, SELENOF и др. Эти гены содержат элемент SECIS (selenocysteine insertion sequence), необходимый для включения селеноцистеина в белковую цепь.

Молекулярная масса: 78,96 г/моль (атомная масса селена).

Форма в биоматериалах: В организме селен присутствует в органических формах (селеноцистеин, селенометионин, метилселеноцистеин) и неорганических (селенит, селенат). В сыворотке крови основная транспортная форма — селенометионин, связанный с альбумином, а также селенопротеин P (SELENOP), отвечающий за распределение селена по тканям, особенно в мозг и щитовидную железу.

LOINC-коды: LOINC-коды зависят от биоматериала и метода определения. Примеры: 72816-7 (Селен в сыворотке), 50566-3 (Селен в моче), 50565-5 (Селен в волосах). Коды могут отличаться в зависимости от лаборатории и платформы.

SNOMED CT: 260180009 (Selenium measurement), 260179007 (Selenium deficiency), 260178005 (Selenium toxicity). Конкретные коды могут варьироваться в зависимости от клинического контекста.

Физиологическая роль

Селен не синтезируется в организме и поступает исключительно с пищей. После всасывания в тонком кишечнике (в форме селенометионина или селенита) он транспортируется в печень, где включается в состав селенопротеинов. Основные функции селена обусловлены его вхождением в активные центры более чем 25 селеносодержащих белков (селенопротеинов), среди которых:

  • Глутатионпероксидазы (GPX1–4, GPX6): ключевые антиоксидантные ферменты, катализирующие восстановление перекисей водорода и липидов с помощью глутатиона, защищая клетки от окислительного стресса.
  • Деиодиназы (DIO1, DIO2, DIO3): регулируют метаболизм тиреоидных гормонов. DIO1 и DIO2 катализируют конверсию неактивного тироксина (Т4) в активный трийодтиронин (Т3), тогда как DIO3 инактивирует Т3 и Т4.
  • Селенопротеин P (SELENOP): основной транспортный белок селена в плазме, обеспечивает доставку микроэлемента в периферические ткани, особенно в мозг и яички. Обладает антиоксидантной активностью.
  • Тиоредоксинредуктазы (TXNRD1–3): участвуют в поддержании редокс-статуса клетки, регенерации тиолсодержащих антиоксидантов, контроле апоптоза и пролиферации.

Селен участвует в регуляции иммунного ответа, детоксикации тяжелых металлов, поддержании репродуктивной функции и нейропротекции. Его дефицит нарушает работу нескольких ключевых сигнальных путей, включая NF-κB, Nrf2 и JAK/STAT, что влияет на воспаление, окислительный стресс и иммунный ответ.

Патофизиология

Дефицит селена развивается при недостаточном поступлении с пищей, нарушении всасывания или повышенных потерях. Наиболее распространён в регионах с низким содержанием селена в почве (например, Китай — провинция Хубэй, Россия — Забайкалье, Сибирь, Беларусь). Основные патологические последствия:

  • Болезнь Кешана: эндемическая миокардиопатия, связанная с сочетанием дефицита селена и вирусной инфекцией (например, энтеровирусом Коксаки). Дефицит снижает активность GPX, усиливая окислительное повреждение миокарда.
  • Болезнь Кашин-Бек: остеоартропатия, связанная с дефицитом селена и йода, приводящая к дегенерации хрящевой ткани.
  • Гипотиреоз и зоб: при дефиците снижается активность деиодиназ, замедляется конверсия Т4 в Т3, повышается уровень ТТГ. Селен также участвует в защите тиреоидных клеток от перекисного окисления липидов, особенно при аутоиммунном тиреоидите (AITD).
  • Иммунодефицит: снижается активность естественных киллеров (NK-клеток), Т-лимфоцитов, нарушается продукция цитокинов.
  • Мужское бесплодие: селен необходим для синтеза фосфолипидгидропероксид-глутатионпероксидазы (GPX4), стабилизирующей мембраны сперматозоидов. Дефицит приводит к снижению подвижности и увеличению фрагментации ДНК сперматозоидов (олигозооспермия).

Избыток селена (селеноз) возникает при длительном приёме добавок (>400 мкг/сут) или потреблении продуктов из селеновых почв. Механизмы токсичности:

  • Нарушение синтеза белков из-за замены серы на селен в цистеиновых остатках.
  • Генерация токсичных метаболитов (диметилселенид, селениды).
  • Ингибирование ферментов, чувствительных к редокс-изменениям.

При хроническом селенозе поражаются волосы, ногти, печень, нервная система. Острая интоксикация (>900 мкг/сут) может привести к гепатонекрозу, судорогам, почечной недостаточности.

Референсные значения

Биоматериал Норма Единицы измерения Замечания
Сыворотка / плазма 70–150 мкг/л Отражает текущее поступление. Значения <50 мкг/л указывают на дефицит, >200 мкг/л — на избыток. Нормы зависят от метода и популяции.
Моча (суточная или случайная) 20–100 мкг/л Показывает экскрецию селена, отражает долгосрочный баланс. Высокие значения могут указывать на избыток или недавнее поступление.
Волосы 0.8–2.5 мкг/г Интегральный показатель поступления за 3–6 месяцев. Подвержен внешнему загрязнению (шампуни, краски).
Ногти 0.5–2.0 мкг/г Отражают накопление за 6–12 месяцев. Медленно реагируют на изменения статуса.

Примечание: Референсные значения могут варьироваться в зависимости от лаборатории, метода анализа, географического региона и этнической принадлежности. У детей нормы аналогичны взрослым, но менее изучены.

Методы определения

Определение селена проводится с использованием высокочувствительных аналитических методов:

  • Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS): золотой стандарт. Высокая чувствительность (до 0,1 мкг/л), широкий динамический диапазон, возможность мультиэлементного анализа. Платформы: Agilent 7900, Thermo Scientific iCAP RQ. Преаналитические требования: кровь — в пробирках с/без антикоагулянтом (лучше с EDTA), избегать загрязнения от резиновых пробок или силиконовых шприцев. Моча — в пластиковых контейнерах, без консервантов.
  • Атомно-абсорбционная спектрометрия (AAS): менее чувствительна, чем ICP-MS, но доступна в большинстве лабораторий. Требует большего объёма образца.
  • Флуориметрические методы: используются для определения селенита и селената после химической обработки. Менее специфичны.
  • Иммунологические методы (ИФА): применяются для определения специфических селенопротеинов (например, SELENOP), но не общего селена. Платформы: ELISA-наборы от ALPCO, Immundiagnostik.

Преаналитические факторы: гемолиз может завышать уровень селена в сыворотке; длительное хранение при комнатной температуре — приводит к потере стабильности. Образцы хранят при -20 °C или ниже.

Клинические показания

Показания к назначению анализа:

  • Подозрение на дефицит селена: мышечная слабость, миалгии, кардиомиопатия неясного генеза (особенно в эндемичных регионах).
  • Гипотиреоз или аутоиммунный тиреоидит (AITD), особенно при неэффективности заместительной терапии.
  • Мужское бесплодие с олигозооспермией или снижением подвижности сперматозоидов.
  • Оценка статуса микроэлементов у пациентов с мальабсорбцией (болезнь Крона, целиакия, после бариатрической хирургии).
  • Контроль при приёме селенсодержащих добавок.
  • Проживание или питание из регионов с высоким/низким содержанием селена в почве.

Когда анализ НЕ назначают:

  • Рутинная профилактическая проверка у здоровых людей без факторов риска.
  • Оценка общего «антиоксидантного статуса» без клинических признаков дефицита.
  • Диагностика инфекций или онкологических заболеваний в отсутствие связи с селеновым статусом.

Интерференции и ограничения

Лекарства и добавки:

  • Приём селенсодержащих БАДов за несколько дней до анализа может вызвать ложное повышение уровня.
  • Антиконвульсанты (например, фенитоин) могут снижать уровень селена за счёт индукции метаболизма.
  • Кортикостероиды — могут влиять на распределение селена между компартментами.

Биологические факторы:

  • Гемолиз — увеличивает концентрацию селена в сыворотке (эритроциты богаты GPX).
  • Воспаление и острые фазы — снижают уровень селена в сыворотке за счёт его перераспределения в ткани и потребления.
  • Беременность — уровень селена в сыворотке снижается на 20–30% из-за гемодилюции и повышенного потребления.

Ограничения методов:

  • Общий селен в сыворотке не отражает функциональную активность селенопротеинов.
  • Уровень в волосах подвержен внешнему загрязнению.
  • Моча отражает экскрецию, а не запасы.
  • SELENOP — более специфичный маркер функционального статуса, но анализ недоступен в routine-лабораториях.

Интерпретация и тактика

При дефиците (кровь <70 мкг/л, особенно <50 мкг/л):

  • Оценить клинические симптомы: щитовидная железа, сердце, иммунитет, репродуктивная функция.
  • Провести дополнительные анализы: ТТГ, свободный Т4, антитела к ТПО, спермограмму, маркеры воспаления.
  • Коррекция:
    • Через питание: бразильские орехи (1 орех — 50–100 мкг, 2–3 в день), тунец, сардины, яйца, печень, чеснок, цельнозерновые.
    • Добавки: селенометионин 100–200 мкг/сут перорально в течение 3–6 месяцев. Целевой уровень: 90–150 мкг/л в сыворотке.

При избытке (кровь >200 мкг/л):

  • Отменить все селенсодержащие добавки.
  • Оценить симптомы: выпадение волос, ломкость ногтей, неврологические нарушения.
  • Поддержка детоксикации: увеличение приёма серосодержащих аминокислот (метионин, цистеин, N-ацетилцистеин), способствующих связыванию и выведению селена.
  • Контроль через 1–3 месяца. При уровне >900 мкг/л — госпитализация (риск острой токсичности).

Советы пациенту: не превышать 200 мкг/сут из всех источников. Бразильские орехи — мощный источник, но более 3 в день могут привести к избытку. Избегайте длительного приёма добавок без контроля анализа.

Связь с другими маркерами

Анализ селена интерпретируют в контексте:

  • Тиреоидные гормоны: ТТГ, свободный Т4, свободный Т3, антитела к ТПО — при подозрении на аутоиммунный тиреоидит или вторичный гипотиреоз.
  • Маркеры окислительного стресса: малоновый диальдегид (МДА), общий антиоксидантный статус (TAC), активность GPX в эритроцитах (если доступно).
  • Микроэлементы: цинк, медь, йод, железо — при оценке общего статуса минералов.
  • Печеночные пробы: АЛТ, АСТ, ГГТ — при подозрении на токсичность.
  • Спермограмма: при мужском бесплодии.
  • Селенопротеин P (SELENOP): функциональный маркер селенового статуса, более чувствительный, чем общий селен, но анализ редко доступен.

Вывод

Селен — незаменимый микроэлемент, входящий в состав более 25 селенопротеинов, регулирующих антиоксидантную защиту, функцию щитовидной железы, иммунитет, репродуктивное здоровье и детоксикацию. Дефицит (<70 мкг/л в сыворотке) ассоциирован с гипотиреозом, кардиомиопатией Кешана, иммунодефицитом и мужским бесплодием. Избыток (>200 мкг/л) приводит к селенозу с поражением волос, ногтей, нервной системы и печени. Референсные значения зависят от биоматериала и метода. Оптимальное поступление — 50–200 мкг/сут, преимущественно из пищи. Бразильские орехи содержат рекордные количества селена — достаточно 2–3 орехов в день. Анализ показан при клинических признаках дефицита/избытка, заболеваниях щитовидной железы, бесплодии и мальабсорбции. Интерпретация требует учёта клинической картины, других лабораторных маркеров и преаналитических факторов.