Fler sjukdomar kopplas till defekta selenproteiner
Selenproteinet tioredoxinreduktas finns i alla kroppens celler och är viktigt bland annat för celldelning och för att motverka programmerad celldöd, apoptos. I tumörer finns ofta höga nivåer av enzymet eftersom cancerceller kan producera mer av det för att överleva och dela sig snabbare.
Text: Mårten Göthlin. Först publicerad i Medicinsk Vetenskap nummer 1/2017
Elias Arnér, professor vid institutionen för medicinsk biokemi och biofysik, arbetar med att utveckla mediciner som kan hindra cancerceller från att använda proteinet och på så sätt stoppa tumörers utveckling.
– Vi försöker utnyttja det faktum att cancerceller använder sig av det här proteinet i högre grad än vanliga celler gör. Blockerar vi proteinet så dör många cancerceller, säger Elias Arnér.
Ny typ av cancermedicin
Men cancermediciner ger ofta kraftiga biverkningar eftersom de även drabbar de friska cellerna. Elias Arnérs forskargrupp tror på en ny typ av cancermedicin som förhoppningsvis ger färre biverkningar.
– Vi har sett att friska celler till skillnad från cancerceller inte bara överlever med den här medicinen, men att de dessutom kan anpassa sig till den nya situationen. De slår om till andra signalvägar och använder andra proteiner för att överleva, vilket kan göra dem mer motståndskraftiga än cancercellerna, säger Elias Arnér.
Han tror att selenproteiner som forskningsfält kommer att fortsätta växa.
– Vi upptäcker att fler och fler sjukdomar kan kopplas till defekter i selenproteiner.
Tidslinjen: Selen är giftet vi inte kan vara utan
Ett sällsynt spårämne från berggrunden visade sig vara en förutsättning för mänskligt liv. Sedan upptäckten av selen för 200 år sedan har forskare försökt förstå mer.
Trots att selen kan vara nästan lika giftigt som arsenik är grundämnet nödvändigt för att flera av kroppens proteiner ska fungera. Tjugofem av människans gener kodar för proteiner som innehåller selen. Vi får framförallt i oss selen från fisk, mjölk, ost och importerade växter.
1817 | Geggigt kattguld. I sin kemiska fabrik upptäcker Jöns Jacob Berzelius att en röd sörja bildas när svavelsyra utvinns ur kattguld. Så småningom får han fram ett tidigare okänt grundämne – han döper det till selen efter den grekiska mångudinnan Selene.
1934 | Snurrigt gift. Selen kopplas under 1930-talet ihop med boskapssjukdomarna ”Blind staggers” och ”Alkali disease”, som får djuren att tappa hår och blint irra runt i cirklar. Experiment visar att djuren ätit växter som ansamlat hög halt av selen från jorden.
1957 | Livsnödvändigt. Den tyske forskaren Klaus Schwarz försöker finna ämnen som vi inte kan leva utan genom att mata råttor en snål diet av jäst och socker. Råttorna dör men när han byter till amerikansk bryggerijäst överlever de. Selen visar sig vara den avgörande faktorn.
1971 | Selen skyddar blodet. Röda blodkroppar från råttor kan skyddas mot nedbrytning om selen tillsätts i födan, visar forskare från Wisconsin. Senare upptäcks att selen är oersättligt för några av kroppens antioxidantenzymer, bland annat enzymet glutationperoxidas, som skyddar röda blodkroppar mot reaktiva syremolekyler.
1973 | Naturlig byggsten. Biokemisten Theresa Stadtman hittar den 21:a aminosyran i människan, selenocystein. Den har en svavelatom i cystein utbytt mot selen. Skillnaden visade sig kunna göra enzymer med selen istället för svavel upp till 100 gånger mer effektiva.
1979 | Ger sjukdom i människan. Forskare kopplar för första gången selenbrist till hjärtmuskelsjukdomen Keshans sjukdom som drabbar barn och ungdomar i områden med selenfattig jord i Kina. Forskning visar att ett virus infekterar och skadar hjärtmuskelcellerna, men med selen i födan skyddas de.
1990-talet | Fjälliga axlar. Världshälsoorganisationen inkluderar mediciner med selen mot vissa svampinfektioner i sin lista över viktiga mediciner. Förutom att motverka mjällsvampar kan medicinen även hämma celldelning i hårbotten.
1990-talet | Evolution. Forskare upptäcker att aminosyran selenocystein byggs in i proteiner genom en unik syntesprocess som inte liknar hur några andra aminosyror byggs in i proteiner. Forskare studerar när mekanismen har utvecklats, och vilka fördelar ett så komplicerat system kan innebära.
2000-talet | Simkunniga spermier. Flera studier visar att selen påverkar manlig fertilitet genom att bidra till spermiers struktur och rörelseförmåga.
2010-talet | Tveeggat cancersvärd. Sedan 1960-talet har forskare anat att selen kan ha en skyddande effekt mot cancer. Fortfarande är det kontroversiellt eftersom resultaten inte är entydiga.
Framtidens utmaningar
Bästa dosen oklar
Kunskap saknas fortfarande om hur vi ska anpassa intaget av selen för att på bästa sätt gynna vår hälsa – vid olika sjukdomstillstånd och när vi är friska. Vilken mängd och form av selen som är bäst vet forskarna fortfarande lite om.
Roll i kroppen utreds
Ännu vet vi inte hur alla proteiner som innehåller selen fungerar på molekylär nivå. Den kunskapen blir viktig för att förstå selens alla roller i den mänskliga kroppen.
Hopp om nya behandlingar
Med ökad kunskap om hur mycket selen vi behöver – och varför – öppnas fler möjligheter att ta fram nya behandlingar för att förebygga och motverka sjukdomar där selenproteiner spelar roll.
Källor
Kristal et al., Journal of the National Cancer Institute 2014, Reeves and Hoffmann, Cellular and molecular life sciences 2009, Flohé Biochimica et Biophysica Acta 2009, Köhrle et al., Biological Chemistry 2000, www.who.int, se2017.se, Rsc.org, upac.org/publications/ci/2011/3305/5_trofast. html, Livsmedelsverket.se.
Läs fler spännande artiklar om medicinsk forskning
Du har väl inte missat Karolinska Institutets populärvetenskapliga tidning Medicinsk Vetenskap? Här kan du läsa fler artiklar om det senaste inom medicinsk forskning och möta forskarna bakom fynden. Bli prenumerant!