Selen und Schilddrüse – schädigt ein Selenmangel die Schilddrüse?

Ziel der Studie: Neben dem essenziellen Spurenelement Jod, das den zentralen Bestandteil der Schilddrüsenhormone bildet, wird ein zweites essenzielles Spurenelement benötigt: Selen. Es ist für die angemessene Synthese, Aktivierung und den Stoffwechsel der Schilddrüsenhormone erforderlich. Die menschliche Schilddrüse weist pro Gramm Gewebe den höchsten Selengehalt aller Organe auf.

Ergebnisse: Es wird angenommen, dass ein kombinierter Jodid- und Selenmangel, wie er beispielsweise in Zentral-Zaire vorkommt, die myxödematöse Form des endemischen Kretinismus verursacht. Eine unzureichende Selenversorgung und niedrige Selenspiegel im Serum vor der Diagnose stehen in einem signifikanten Zusammenhang mit der Entwicklung von Schilddrüsenkarzinomen und anderen Tumoren. Obwohl die Selenversorgung die Expression und Translation selenocysteinhaltiger Proteine steuert, besteht kein direkter Zusammenhang zwischen dem Selengehalt im Gewebe und der Expression verschiedener Schilddrüsen-Selenoproteine. Das weist darauf hin, dass weitere Regulationsfaktoren die selenabhängige Steuerung der Expression beeinflussen oder überlagern, etwa bei Schilddrüsenadenomen, -karzinomen oder Autoimmunerkrankungen. Da in vielen Regionen der Welt während und nach den Eiszeiten beide Spurenelemente – Jod und Selen – aus den oberen Bodenschichten ausgewaschen wurden, muss eine ausreichende Zufuhr dieser essenziellen Stoffe durch eine ausgewogene Ernährung oder Nahrungsergänzung sichergestellt werden.

Ziel der Studie: Selen (Se) ist ein essenzieller Mikronährstoff, der an verschiedenen Immun- und Regulationsfunktionen im Körper beteiligt ist. Im Schilddrüsengewebe trägt Se zum antioxidativen System bei und ist ein wichtiger Bestandteil der Deiodasen. Diese Selenoproteine sind am Stoffwechsel der Schilddrüsenhormone beteiligt.

Ergebnisse: Darüber hinaus weisen mehrere Studien auf einen Zusammenhang zwischen einem Selenmangel im Serum und der Entwicklung von Schilddrüsenkrebs hin. Eine normale Selenkonzentration scheint mit der Vorbeugung von Schilddrüsenerkrankungen verbunden zu sein. Die derzeitigen Daten reichen jedoch nicht aus, um die Wirksamkeit einer Supplementierung eindeutig zu bestätigen oder zu widerlegen. In dieser narrativen Übersichtsarbeit wollen wir die neuesten Erkenntnisse zur Rolle von Selen bei der Krankheitsentstehung der Schilddrüse vorstellen. Zur Ermittlung relevanter Literatur wurden gezielte Suchstrategien in den elektronischen Datenbanken PubMed, Lilacs und SciELO eingesetzt.

Ziel der Studie: Eine unzureichende Versorgung mit dem essenziellen Spurenelement Selen (Se) wird mit einer Veranlagung für oder dem Auftreten verschiedener menschlicher Erkrankungen in Verbindung gebracht, etwa der Keshan- und Kashin-Beck-Krankheit, Krebs, einer beeinträchtigten Immunfunktion, neurodegenerativen und altersbedingten Erkrankungen sowie Störungen der Schilddrüsenhormonachse. Ein Se-Mangel in Verbindung mit einer unzureichenden Jodversorgung trägt zur Entstehung des myxödematösen Kretinismus bei.

Ergebnisse: Die Schilddrüse gehört neben anderen endokrinen Organen und dem Gehirn zu den menschlichen Geweben mit dem höchsten Se-Gehalt pro Masseneinheit. Selenoproteine, die an der zellulären antioxidativen Abwehr und der Redoxregulation beteiligt sind, schützen die Schilddrüse vor überschüssigem Wasserstoffperoxid und reaktiven Sauerstoffspezies. Zu diesen Proteinen gehören die Glutathionperoxidase (GPx) und die Thioredoxinreduktase (TxnRd). Wasserstoffperoxid und reaktive Sauerstoffspezies werden von den Follikeln für die Bildung von Schilddrüsenhormonen erzeugt. Auch die drei wichtigsten Enzyme, die an der Aktivierung und Inaktivierung der Schilddrüsenhormone beteiligt sind – die Iodthyronin-Deiodinasen (DIO1, 2, 3) –, sind Selenoproteine. Ihre Expression hängt von Entwicklung, Zelltyp und Krankheitszustand ab.

Ziel der Studie: Ein großer Teil der Forschung zur Funktion von Selen in der Zelle konzentrierte sich auf seine Rolle in selenhaltigen Glutathionperoxidasen. Kürzlich wurde jedoch gezeigt, dass Selen bei Ratten ein essenzieller Bestandteil der Typ-I-Iodthyronin-5'-Deiodinase ist. Dieses Enzym wandelt Thyroxin in das biologisch aktivere Hormon 3,5,3'-Trijodthyronin um.

Ergebnisse: Ein großer Teil der Forschung zur Funktion von Selen in der Zelle konzentrierte sich auf seine Rolle in selenhaltigen Glutathionperoxidasen. Kürzlich wurde jedoch gezeigt, dass Selen bei Ratten ein essenzieller Bestandteil der Typ-I-Iodthyronin-5'-Deiodinase ist. Dieses Enzym wandelt Thyroxin in das biologisch aktivere Hormon 3,5,3'-Trijodthyronin um. Daher weisen selenarme Ratten eine geringere Deiodinaseaktivität im Gewebe und einen gestörten Schilddrüsenhormonstoffwechsel auf. Die Entdeckung dieser Funktion von Selen für den Schilddrüsenhormonstoffwechsel hat wichtige Folgen für die Bewertung der Auswirkungen eines Selenmangels, insbesondere bei Personen mit ausreichender Vitamin-E-Versorgung.

Ziel der Studie: Eine ausreichende Verfügbarkeit und ein angemessener Stoffwechsel der drei essenziellen Spurenelemente Jod, Selen und Eisen bilden die grundlegenden Voraussetzungen für die Funktion und Wirkung des Schilddrüsenhormonsystems bei Menschen, Wirbeltieren und deren evolutionären Vorläufern.

Ergebnisse: Wasserstoffperoxid wird vom Dualoxidase-System erzeugt, das als „Thyroxisom“ an der Oberfläche der apikalen Membran zum kolloidalen Lumen der Schilddrüsenfollikel hin organisiert ist. Verschiedene in Thyreozyten gebildete Selenoproteine schützen die Follikelstruktur und -funktion vor der lebenslangen Einwirkung von H2O2 und den daraus entstehenden reaktiven Sauerstoffspezies. Das Hypophysenhormon Thyreotropin (TSH) regt alle für die Synthese und Ausschüttung von Schilddrüsenhormonen erforderlichen Prozesse an und reguliert Wachstum, Differenzierung und Funktion der Thyreozyten. Ein weltweiter Mangel an Jod, Selen und Eisen in der Ernährung und die daraus entstehenden endemischen Erkrankungen lassen sich durch Bildungsmaßnahmen sowie gesellschaftliche und politische Maßnahmen verhindern.

Ziel der Studie: Das Spurenelement Selen ist ein essenzieller Mikronährstoff, der für die Bildung selenocysteinhaltiger Selenoproteine benötigt wird. Die meisten bekannten Selenoproteine werden in der Schilddrüse gebildet, darunter auch einige mit bislang unbekannter Funktion.

Ergebnisse: Ein niedriger Selenstatus steht jedoch bei europäischen Frauen mit dem Risiko für Kropf und multiple Schilddrüsenknoten in Zusammenhang. Einige klinische Studien haben gezeigt, dass Patienten mit Selenmangel und autoimmuner Schilddrüsenerkrankung von einer Selensupplementierung profitieren. Die Ergebnisse sind jedoch widersprüchlich, und viele Einflussgrößen müssen noch bestimmt werden. Der Selenstatus einer Person vor Beginn der Supplementierung könnte der wichtigste Faktor sein, der das Ergebnis beeinflusst. Die Supplementierung könnte vor allem sich selbst verstärkende Kreisläufe an der Schnittstelle zwischen Hormon- und Immunsystem unterbrechen, welche die Wechselwirkung von Lymphozyten mit Schilddrüsenautoantigenen regulieren. Ein Selenmangel könnte ein Risikofaktor für eine sich verstärkende Fehlregulation der Wechselwirkung zwischen Immunsystem und Schilddrüse sein, während eine Selensupplementierung die selbstverstärkende Wirkung dieser gestörten Wechselwirkung abzuschwächen scheint.

Ziel der Studie: Auf Grundlage experimenteller Studien an Ratten sowie epidemiologischer und experimenteller Studien am Menschen lassen sich mehrere Hypothesen zu den Folgen eines Selenmangels für den Jodstoffwechsel aufstellen. Durch die Verringerung der intrazellulären Glutathionperoxidase-Aktivität kann ein Selenmangel die Verfügbarkeit von Wasserstoffperoxid (H2O2) erhöhen und über mehrere Wochen zu der bei myxödematösen Kretinen beobachteten Schilddrüsenatrophie führen.

Ergebnisse: Auf Grundlage experimenteller Studien an Ratten sowie epidemiologischer und experimenteller Studien am Menschen lassen sich mehrere Hypothesen zu den Folgen eines Selenmangels für den Jodstoffwechsel aufstellen. Durch die Verringerung der intrazellulären Glutathionperoxidase-Aktivität kann ein Selenmangel die Verfügbarkeit von Wasserstoffperoxid (H2O2) erhöhen und über mehrere Wochen zu der bei myxödematösen Kretinen beobachteten Schilddrüsenatrophie führen. Indem ein Selenmangel die Schilddrüsenhormonsynthese verbessert und die Umwandlung von Thyroxin (T4) außerhalb der Schilddrüse verringert, könnte er die T4-Versorgung des fetalen Gehirns schützen und so neurologischem Kretinismus vorbeugen. Ein Selenmangel könnte vor Jodmangel schützen, indem er den T4-Stoffwechsel – und damit den Verlust von Jodid – verringert und vielleicht auch die Verfügbarkeit von H2O2 sowie die Schilddrüsenhormonsynthese und damit die Leistungsfähigkeit der Schilddrüse erhöht.

Ziel der Studie: Die Häufigkeit des papillären Schilddrüsenkarzinoms (PTC) nimmt weltweit stetig zu, ohne dass systematische Screening-Untersuchungen durchgeführt werden. Die derzeitige Herausforderung besteht darin, relevante Risikofaktoren für diesen Anstieg zu bestimmen und eine frühzeitige Diagnose zu erleichtern.

Ergebnisse: Alle Biomarker im Plasma zeigten signifikante positive Korrelationen. Dies spricht für die Unversehrtheit der Proben, die Qualität der Analysen und einen unzureichenden Se-Status. Ein Vorhersagemodell ergab einen signifikanten Zusammenhang zwischen niedrigem Se-Spiegel im Plasma und PTC (OR=5.02, 95%; CI:1.51-16.73; P = 0.009). Die Ergebnisse stützen die Hypothese, dass der Se-Status durch Schilddrüsenkrebs beeinflusst wird, dass das Risiko für Schilddrüsenkrebs bei einem Se-Mangel steigt oder dass beide Faktoren miteinander zusammenhängen. Da ein Se-Mangel ein beeinflussbares Gesundheitsrisiko ist, sind Langzeitstudien nötig, um die Richtung des Zusammenhangs zu klären und vorbeugende Maßnahmen zu prüfen.