Numéro spécial de «Statut de sélénium optimal et sélénoprotéines en bonne santé»
Wen-Hsing Cheng Recherche d'éléments traces biologiques Novembre 2019, Volume 192, numéro 1 , p. 1–2
Le sélénium, un oligo-élément essentiel, soutient diverses fonctions cellulaires et physiologiques et prévient certaines maladies chroniques et infectieuses principalement par le biais de sélénoprotéines. Aux niveaux nutritionnels d'ingestion, le sélénium corporel est principalement orchestré pour l'expression de la sélénoprotéine. La maladie de Keshan est le premier syndrome identifié avec déficit en sélénium, caractérisé par une cardiomyopathie congestive en présence d'une souche mutée du virus Coxsackie B3 accompagnée d'un déficit sévère en sélénium ou en glutathion peroxydase 1 [ 1 ]. Il apparaît de plus en plus clairement qu’une carence en sélénium ou en sélénoprotéine implique la pathogénie du cancer, du diabète de type 2, des maladies neuronales dégénératives et des maladies cardiovasculaires, en association avec un déséquilibre entre la génération et l’élimination d’oxygène ou d’azote réactifs [ 2, 3 ]. Au-delà des besoins nutritionnels (55 μg / jour pour les adultes), le sélénium peut être bénéfique à un stade très étroit pour prévenir certains types de cancer [ 4 ]. À mesure que les doses augmentent, la toxicité du sélénium peut également exacerber la maladie et, par conséquent, son apport maximal tolérable est fixé à 400 μg / jour chez l'homme [ 5 ]. Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre l'impact sur les pools de sélénoprotéines dans des tissus / cellules spécifiques et l'incorporation non spécifique de sélénium et les fondements mécanistiques dans des modèles animaux et cellulaires appropriés.
Il y a un total de 25 sélénoprotéines chez l'homme, et les nombres varient selon les espèces [ 2 ]. Les sélénoprotéines humaines sont classées en glutathion peroxydases (GPX1-4; 6), thiorédoxines réductases (TXNRD1-3), iodothyronine désiodinases (DIO1-3), thiorédoxines réductrices (SELENOW, SELENOT, SELENOH, et SELENOH). (SELENOF, SELENOM, SELENOI, SELENOK, SELENOS, SELENOO, SELENON, SELENOP, méthionine- R- sulfoxyde réductase 1 et sélénophosphate synthétase 2). Bien que la liste des sélénoprotéines humaines ait été confirmée en 2003 [ 6], beaucoup d’entre eux restent peu étudiés et leurs fonctions moins bien comprises. Le rôle biologique des métabolites non sélénoprotéines et du sélénium, qui sont régulés par une carence en sélénium et / ou des niveaux supranutritionnels de sélénium [ 7 ], est un autre domaine de recherche nécessitant des recherches plus approfondies .
Ce numéro spécial comprend deux recherches originales et six articles de synthèse. Les deux articles de recherche étudient les interactions du sélénium avec d'autres minéraux. Guo et al. démontrer un lien entre les gènes liés au sélénium et au magnésium par le biais d'une analyse par micropuce d'ADNc de cellules mononucléées du sang périphérique de patients atteints de la maladie de Keshan [ 8 ]. En outre, une équipe internationale de Russie, d'Inde et de Chine rapporte l'analyse d'échantillons de blé cultivés dans une zone sélénifère du Pendjab en Inde et montre une augmentation de quelques autres minéraux dans le blé et le pain enrichis en sélénium [ 9 ]. Des études in vitro utilisant de tels extraits de céréales ont permis d’atténuer l’expression des gènes inflammatoires dans les cellules immunitaires [ 10], l’effet de la consommation de céréales enrichies en sélénium sur la santé humaine et animale doit encore être examiné.
L'incorporation en co-traduction de la sélénocystéine est guidée par les codons UGA en phase et par la séquence d'insertion de sélénocystéine (SECIS) au niveau de la région non traduite en 3 'des ARNm de sélénoprotéine, ainsi que de facteurs de trans- action [ 2 ]. Michael Howard et Paul Copeland discutent de la compréhension actuelle de la redéfinition des codons UGA pour l'expression de la sélénoprotéine et mettent en évidence deux nouveaux domaines de recherche sur l'incorporation de sélénocystéine [ 11 ]. Lucia Seale, Marla Berry et leurs collègues présentent une excellente revue axée sur la dégradation de la sélénoprotéine et le recyclage de la sélénocystéine [ 12 ]. Du point de vue de la biologie des systèmes, Yan Zhang et son collègue examinent le statut en sélénium et les sélénoprotéines dans les maladies humaines [ 13]. L'essentialité du sélénium et des sélénoprotéines dans une santé optimale est illustrée de manière spécifique par les revues approfondies de SELENOP, GPX1, SELENOF et de la protéine 1 liant le sélénium dans le cancer de la prostate d'Alan Diamond [ 14 ], de SELENOK dans l'immunité et le cancer de Peter Hoffmann et ses collaborateurs. collègue [ 15 ], et le rôle de plusieurs sélénoprotéines dans la pathogenèse bactérienne par Kirimanjeswara et al. [ 16 ]
Ces huit articles de ce numéro spécial de Biological Trace Elements and Research illustrent de manière opportune l’état actuel de la recherche sur le sélénium dans le domaine de la santé pour son impact sur la production alimentaire, la prévention des maladies et la compréhension des mécanismes de base, avec des perspectives et des orientations pour des études futures
