Selenoproteine

44 « Back to Glossary Index

(biochimie, nutritie, endocrinologie)

Selenoproteinele sunt o clasa de proteine care contin seleniu sub forma aminoacidului selenocisteina (Sec, simbolul U in codul unileteric), incorporat co-translational in lantul polipeptidic in raspuns la un codon UGA recoding (codon care in mod normal semnalizeaza terminarea translatiei, dar care in prezenta unei structuri SECIS in regiunea 3-UTR a ARNm codifica selenocisteina). Genomul uman codifica 25 de selenoproteine distincte, din care cele mai importante biologic sunt glutation-peroxidazele (GPx1-4, GPx6), tioredoxinreductazele (TrxR1-3), deiodinazele (DIO1-3), selenoproteinele P (SELENOP, proteina de transport plasmatic a seleniului), selenoproteinele S si R (implicate in stress-ul reticulului endoplasmatic) si selenofosfat sintetaza 2.

Mecanismul biologic

•  Selenocisteina – al 21-lea aminoacid; continut de seleniu in loc de sulf (fata de cisteina); reactivitate chimica superioara cisteinei: pKa de 5.2 (fata de 8.3 al cisteinei) – la pH fiziologic, selenocisteina este predominant in forma ionizata (Se-), cu reactivitate nucelofila si capacitate redox superioare; esentiala in centrul catalitic al GPx si TrxR – substituirea selenocisteinei cu cisteina reduce activitatea catalitica de 10-100 ori

•  Glutation-peroxidazele (GPx) – GPx1 (citoplasmatics si mitocondriala): reduce H2O2 si hidroperoxizii organici cu GSH – principala enzima antioxidanta intracelulara; GPx4 (fosfolipid hidroperoxid GPx): unica enzima capabila sa reduca hidroperoxizii fosfolipidici direct in membrane – esentiala pentru preventia feroptozei si pentru fertilitatea masculina; GPx3 (plasmatica): produsa de rinichi, circula in plasma, protejeaza tesuturile periferice; GPx2 (gastrointestinala): protejeaza mucoasa intestinala

•  Tioredoxinreductazele (TrxR) si tiroida – TrxR1 si TrxR2 reduc tioredoxina oxidata (Trx) cu NADPH ca sursa de electroni; sistemul Trx/TrxR mentine tioredoxina in forma redusa – esentiala pentru reducerea ribonucleotid-reductazei (sinteza ADN), a peroxiredoxinelor (antioxidante) si a APE1 (repararea ADN); in tiroida, TrxR participa la eliminarea H2O2 in exces produs de DUOX in sinteza hormonilor tiroidieni – protejeaza tirocitele de stresul oxidativ propriu; deficitul de seleniu compromite TrxR si GPx in tiroida – amplifica stresul oxidativ si susceptibilitatea autoimuna

•  Selenoproteina P (SELENOP) – principala selenoproteina plasmatica; produsa de ficat; transporta seleniu din ficat spre tesuturi periferice, in special creier si testicule; nivelul SELENOP plasmatic reflecta fidel statusul de seleniu al organismului (mai sensibil decat seleniu seric sau urinar in ranguri de aport moderate); receptorii SELENOP: ApoER2 (in creier si testicule) si megalin (in rinichi) – asigura captarea preferentiala a seleniului de catre aceste tesuturi prioritare

Contexte clinice relevante

•  Seleniu, selenoproteine si tiroida – tiroida are cea mai mare concentratie de seleniu per gram de tesut din corp (alaturi de testiculele si rinichii); necesarul crescut de seleniu al tiroidei este explicat de nevoia de a proteja tirocitele de H2O2 (produs in cantitati mari in sinteza hormonilor) prin GPx si TrxR; deficitul de seleniu produce oxidativ damage tirocitar, amplificand autoimunitatea – mecanism sustinut de studii epidemiologice (prevalenta mai mare a Hashimoto in zone cu sol sarac in seleniu)

•  Seleniu seric si starea nutritionala – seleniu plasmatic: 70-150 mcg/L in populatia europeana; activitatea GPx eritrocitara: marker functional al statusului de seleniu (mai relevant decat concentratia); SELENOP plasmatica: marker al statusului de seleniu (plafonata la aport optim, nu creste proporational la doze suplimentare); necesarul zilnic recomandat: 55 mcg/zi (adulti); limita superioara de siguranta: 400 mcg/zi; intoxicatia cu seleniu (selenoza): caderea parului, unghii fragile, miros de usturoi al respiratiei, greata, neuropatie la doze > 800-1000 mcg/zi cronic

selenoproteinele sunt motivul biologic pentru care seleniu conteaza in functia tiroidiana – nu printr-un mecanism vag de suport, ci prin enzime specifice (GPx, TrxR, deiodinaze) cu roluri precise. dar acesta este si motivul pentru care suplimentarea cu seleniu are sens numai la deficit dovedit sau la risc specific: un organism cu starea nutritionala buna de seleniu nu va produce mai multe selenoproteine la suplimentare suplimentara (SELENOP plasmatica platoneaza la aport adecvat). suplimentarea excesiva produce selenoza. doza corecta conteaza mai mult decat principiul.

« Back to Glossary Index