Könsskillnad i selenmetabolism och selenoproteiner

Couple on the beach
Män och kvinnor är olika på sätt som går bortanför morfologin i deras könsorgan. Denna könsdimorfism påverkar kritiska aspekter av selenmetabolismen hos djur och människor. Här granskade Seale et al. tillgänglig information om påverkan av biologiska könsparametrar på selenmetabolismen och effekten av selen och selenoproteiner på könshormoner.

En sak som covid-19 har lärt oss är att biologiska könsskillnader påverkar hur vi reagerar på viruset. Dr. Sabra Klein, som är biolog vid Johns Hopkins universitetet, säger att män är mer benägna att dö av covid-19, de är också mer benägna att läggas in på sjukhus med allvarligare sjukdomsbild.

Detta verkar vara sant, även om kvinnor är lika benägna att smittas och även när forskare kontrollerar effekten av faktorer som ålder och region.

Kvinnor verkar ha ett starkare immunsvar mot patogener – bakterier, virus, parasiter – och också ha en högre antikroppsproduktion efter vaccination. Å andra sidan löper kvinnor större risk att utveckla autoimmuna sjukdomar.

Det är inte känt varför män och kvinnors immunsystem verkar svara olika på en smittsam sjukdom. Förklaringen kan mycket väl komma från könsrelaterade skillnader i genuttryck och hormonaktivitet.

Könsskillnader i effekten av selen på grund av alla orsaker och risken för dödlighet i kardiovaskulära sjukdomar

Li et al. (2020) undersökte hur könsskillnader kan påverka förhållandet mellan serumkoncentrationer av selen och dödsfall på grund av alla orsaker och hjärt-kärlsjukdomar.

Forskarna använde data mellan 1999–2006 från US National Health and Nutrition Examination Survey.

  • I studien deltog 2 903 försökspersoner (varav 50,7 procent var kvinnor). De hade en medelålder på 61,9 ± 13,7 år och en genomsnittlig serumkoncentration av selen på 136,4 ± 19,6 mcg /L.
  • 858 personer (29,6 procent) dog totalt (all-cause mortality) och 126 (4,3 procent) dödsfall inträffade på grund av kardiovaskulära sjukdomar under en medianuppföljningsperiod på 10,2 år.
  • I genomsnitt hade de avlidna deltagare lägre serumselennivåer (135,1 ± 22,3 jämfört med 137,0 ± 18,4 mcg/L; P = 0,02).
  • Serumselen var också lägre hos kvinnor än hos män (134,7 ± 19,7 jämfört med 138,2 ± 19,4 mcg/L; P <0,01).

Jämfört med den lägsta kvartilen hade deltagarna med den högsta serumselenkoncentrationen en lägre risk för alla orsaker (HR: 0,60, 95 procent KI: 0,45, 0,78; P <0,01, P för trend <0,01) och kardiovaskulär dödlighet (HR: 0,73, 95 procent KI: 0,37, 1,43; P = 0,36, P för trend = 0,90).

Selen var signifikant associerat med alla dödsorsaker bland både män och kvinnor, men associerat med kardiovaskulär dödlighet enbart bland kvinnor.

Slutsats: Denna studie visade ett signifikant samband mellan serumselen och dödlighet av alla orsaker hos båda könen, men sambandet med kardiovaskulär dödlighet var endast signifikant hos kvinnor.

Könsskillnader/könshormoner och selenmetabolism och bildningen av selenoprotein

Seale et al (2018) har gjort en översiktsartikel av könsdimorfism i selenmetabolism och selenoproteiner. Här följer en kort sammanfattning av deras resultat:

Selenupptag

Tarmens upptag av selenometionin har visat sig vara cirka 96 procent hos friska kvinnor och cirka 76 procent hos friska män. Den molekylära förklaringen till denna könsrelaterade skillnad är inte känd.

Selen i blodcirkulationen

I skillnad mellan könen när det gäller påverkan av cirkulerande selenföreningar (hos människor) har man sett att kvinnor har högre glutation-peroxidasaktivitet i blodcirkulationen än män, men de har totalt sett inte högre selennivåer.

Hos människor verkar könsskillnader spela en roll i selenfördelningen i plasma med samma totala selennivåer. Forskning har visat könsrelaterade skillnader i förhållandet mellan selen bundet till albumin och i selen införlivat i selenoproteinerna, Selenoprotein P eller GPX3. De biologiska konsekvenserna av dessa skillnader är ännu inte kända.

Selentillskott

  • Vid selenbrist tar honråttor upp selen mer effektivt än hanarna.
  • När honråttor gavs selentillskott ökade plasmanivåerna av GPX-aktivitet mer än hos hanarna.
  • Honråttor har ett lägre selenbehov än hanarna.
  • reproduktionsorganen tas selen upp och bibehålls mycket effektivt i testiklarna. De kvinnliga reproduktionsorganen tar inte upp eller behåller signifikanta nivåer av selen.

Selenometioninets omvandling till selenocystein

Befintliga bevis visar att könshormoner reglerar processen genom vilket intaget selenometionin omvandlas till selenocystein och cirkulerar i blodet i selenoprotein P.

Seale et al (2018) föreslår att selenometionin-metabolismen och efterföljande selenocystein-bildningen samt tillgängligheten av selenocystein för selenoproteinsyntesen inte är desamma hos kvinnor som hos män.

Selenoproteinernas uttryck

  • Det finns många exempel, mestadels i djurstudier, på könsspecifika skillnader i uttryck och funktion av selenoprotein.
  • Selenit i kosten påverkar glutationperoxidas 1 i levern hos råttor på ett könsberoende sätt; GPx1-aktiviteten förbättras dubbelt så mycket hos honor som hos hanar.
  • I studier på råttor prioriterades selenfördelningen hos hanarna till testiklarna på bekostnad av selen till hjärnan för att behålla den neurologiska funktionen.
  • Ett uppdelat könsrelaterat mönster för reduceringen av selenoproteiner har noterats där hänsyn tagits till ålder och nivåerna av selen i kosten.
  • Studier tyder på att könet påverkar den åldersrelaterade ömtåligheten hos selenocystein vid absorberande mekanismer.

Selen och energimetabolism

Enzymer som är involverade i selenmetabolism har visat sig verka via glukosens vägar. Selenocysteinlyas är ett enzym involverat i selenmetabolism; det framkallar nedbrytningen av selenocystein till alanin och selenid.

Möss som är utarmade på selenocysteinlyas utvecklar metaboliskt syndrom. Hanarna utvecklar fetma, glukosintolerans, insulinresistens och hyperkolesterolemi. Honorna går upp i vikt men uppvisar inga andra symtom. Regleringen av selen verkar vara könsspecifik, med skillnader i utvecklingen av metaboliskt syndrom hos båda könen.

Könsskillnader i selenocysteinlyas-aktiviteten i metaboliska vävnader visar att selenocysteinlyas har tydliga roller hos män och kvinnor. Forskarna noterar att selenoproteiner också har visat sig verka på glukosmetabolismen. En könsskillnad har ännu inte hittats.

Selen och effekten på könshormoner

Selen stöder produktionen av testosteron; råttor med selenbrist uppvisar defekt testosteronsekretion.

Selen spelar en direkt roll i spermatogenes; normalt GPX4-uttryck är nödvändigt för att spermier ska förbli hela.

Effekterna av selen på östrogen är inte tydliga. Fler studier behövs för att klargöra förhållandet mellan selen och de kvinnliga könshormonerna.

Effekten av könshormoner på selenfördelning och selenoproteinuttryck beskriver Seale et al i följande resonemang för att dra slutsatsen att könshormoner, i viss okänd omfattning, står för könsskillnader i selenoproteinregleringen.

  1. Ingen av generna som kodar för selenoproteiner eller selenocysteinets integrerande faktorer finns i könskromosomerna hos människor eller möss.
  2. Könsskillnader i selenoproteinernas uttryck eller selenocysteinets integrerande faktorer måste sedan regleras av andra faktorer, till exempel könshormoner.
  3. Könsrelaterade skillnader i selenfördelning och selenoproteinets uttryck är väldokumenterade.
  4. Könshormoner verkar spela en direkt roll i selenfördelning och metabolism.
Slutsats – kön en faktor i selenmetabolism

Selenforskare behöver i sina analyser redogöra för könsskillnadernas påverkan på resultatet.

Till exempel visade resultat från en så kallad ”nested” fall-kontrollstudie, som använde data från observationsstudien Women’s Health Initiative (804 kolorektala cancerfall och 805 matchade kontroller), att det inte fanns någon skyddande effekt av selen på kolorektal cancer bland kvinnor. En metaanalys av 12 observationsstudier och 2 kliniska prövningar på selen visade på liknande sätt att det inte fanns ett samband mellan selen och risk för kolorektal tumör hos kvinnor.

Metaanalysen visade dock ett signifikant omvänt samband mellan selenstatus och risk för kolorektal tumör hos män (Takata 2011).

Att inte analysera studieresultaten efter kön kan förskjuta bevisen i en vilseledande riktning för ett av könen.

Ett annat exempel:

I den franska SU.VI.MAX-studien, som är randomiserad, dubbelblind, placebokontrollerad och i huvudsak en förebyggande studie som inkluderade 13 017 vuxna fransmän (7 876 kvinnor i åldern 35–60 år och 5 141 män i åldern 45–60 år). Deltagarna tog 100 mikrogram selen tillsammans med andra antioxidanter eller placebo.

Medianuppföljningstiden var 7,5 år.

När forskarna analyserade data såg de inga stora skillnader mellan de två grupperna i total cancerincidens. Ytterligare analys visade dock en signifikant interaktion mellan kön och gruppeffekter på cancerincidensen. En könsklassificerad analys visade en skyddande effekt av selen och antioxidanter hos män men inte hos kvinnor. En liknande trend observerades för dödlighet på grund av alla orsaker hos män men inte hos kvinnor (Hercberg 2004).

Källor

Hercberg S, Galan P, Preziosi P, Bertrais S, Mennen L, Malvy D, Roussel AM, Favier A, Briançon S. The SU.VI.MAX Study: a randomized, placebo-controlled trial of the health effects of antioxidant vitamins and minerals. Arch Intern Med. 2004 Nov 22;164(21):2335-42.

Li J, Lo K, Shen G, Feng YQ, Huang YQ. Gender difference in the association of serum selenium with all-cause and cardiovascular mortality. Postgraduate Medicine. 2020 Mar;132(2):148-155.

Seale LA, Ogawa-Wong AN, Berry MJ. Sexual Dimorphism in Selenium Metabolism and Selenoproteins. Free Radic Biol Med. 2018 Nov 1;127:198-205.

Takata, Y., Kristal, A. R., King, I. B., Song, X., Diamond, A. M., Foster, C. B., Hutter, C. M., Hsu, L., Duggan, D. J., Langer, R. D., Petrovitch, H., Shikany, J. M., Vaughan, T. L., Lampe, J. W., Prentice, R. L., & Peters, U. Serum selenium, genetic variation in selenoenzymes, and risk of colorectal cancer: primary analysis from the Women’s Health Initiative Observational Study and meta-analysis. Cancer epidemiology, biomarkers & prevention. 2011;20(9), 1822–1830.

Informationen i denna artikel är inte avsedd som medicinsk rådgivning och ska inte tolkas som sådan.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *