Onderzoek Selenium beschermt de zenuwcellen van de hersenen tegen celdood

Artsen onderzoeken waarom selenium essentieel is voor het overleven van zoogdieren

200 jaar geleden ontdekten onderzoekers het sporenelement selenium. Maar alleen nu kunnen de wetenschappers bewijzen dat dit chemische element essentieel is voor het overleven van zoogdieren. Selenium is een component van het enzym GPX4 en beschermt de zenuwcellen tijdens hun ontwikkeling tegen celdood.

Onderzoekers van het Instituut voor Ontwikkelingsgenetica (IDG) van Helmholtz Zentrum München hebben in hun huidige onderzoek gevonden dat selenium, als een component van het enzym GPX4, bepaalde zenuwcellen tijdens hun ontwikkeling kan beschermen tegen celdood. De artsen publiceerden de resultaten van hun studie in het Engelstalige tijdschrift "Cell".

Selenium is belangrijk voor de bescherming van onze hersencellen. Goede bronnen van selenium zijn paranoten, eieren, peulvruchten en kip. (Afbeelding: bit24 / fotolia.com)

Waarom is selenium zo belangrijk om te overleven??

200 jaar geleden ontdekte de Zweedse onderzoeker Jöns Jacob Berzelius het spoorelement selenium. Hij noemde het naar de maangodin Selene. Het sporenelement vindt zijn toepassing in de industrie. Het wordt bijvoorbeeld gebruikt voor de productie van halfgeleiders en toners en wordt gebruikt in de chemische industrie. Maar selenium is ook een essentieel sporenelement dat van vitaal belang is voor mens, dier en bacterie. Voor het eerst verkennen wetenschappers van Helmholtz Zentrum München waarom het element zo belangrijk is om te overleven.

Enzym GPX4 speelt een belangrijke rol bij ferroptosis

De experts houden zich al enkele jaren bezig met de zogenaamde ferroptosis, een bekende vorm van celdood. Het enzym GPX4 speelt hier een belangrijke rol. GPX4 bevat normaal gesproken selenium in de vorm van het aminozuur selenocysteïne, verklaren de onderzoekers.

Artsen onderzochten modellen met muizen

"Om de rol van GPX4 beter te beschrijven, hadden we muismodellen opgesteld en bestudeerd waarin het enzym was veranderd", legt de onderzoeksdirecteur uit. Conrad in een persbericht van het Helmholtz Zentrum München. "Een van de dingen die we vooral opmerkten, was dat GPX4 niet is gevormd met selenium, maar met zwavel," voegt de expert toe. Het muismodel was echter niet langer dan drie weken levensvatbaar vanwege neurologische complicaties.

Zonder selenium-bevattende GPX4, sterven bepaalde zenuwcellen in de hersenen

Bij hun zoektocht naar de oorzaken vonden de wetenschappers bepaalde zenuwcellen in de hersenen. Deze ontbraken zonder selenhaltiges GPX4. Door verder onderzoek konden de onderzoekers vaststellen dat de zenuwcellen tijdens hun ontwikkeling waren gestorven door de zogenaamde ferroptose, als er geen seleniumbevattende GPX4 aanwezig was, volgens de auteur Irina Ingold van het Instituut voor Ontwikkelingsgenetica.

Selenium is een essentiële factor in de postnatale ontwikkeling van een type zenuwcel

De experts vonden ook dat de belangrijkste oorzaak van ferroptosis ernstige oxidatieve stress is. Dergelijke stress is typerend voor hoge metabole activiteit en signalering in zenuwcellen, zeggen de auteurs. De huidige studie toont voor de eerste keer aan dat selenium een ​​essentiële factor is in de postnatale ontwikkeling van een bepaald type zenuwcel, legt de onderzoeker uit. José Pedro Friedmann Angeli van het Institute of Developmental Genetics.

Selenium-bevattende GPX4 beschermt zenuwcellen tegen oxidatieve stress

Selenium-bevattende GPX4 is in staat om zenuwcellen te beschermen tegen oxidatieve stress, waardoor de dood van zenuwcellen wordt voorkomen. Dit is een verklaring waarom zogenaamde selenoenzymen zo essentieel zijn in sommige organismen zoals zoogdieren, leggen experts uit. In andere organismen (paddenstoelen en sommige hogere planten) zijn ze echter overbodig.

Verder onderzoek is nodig

Het onderzoeksteam rond Dr. Marcus Conrad is van plan in de toekomst te onderzoeken hoe en waar precies in de cellen de ferroptose wordt veroorzaakt. Het is in de toekomst belangrijk om de rol van ferroptose bij verschillende ziekten beter te begrijpen. Tot dusver kon niet worden verlicht of slechts zeer moeilijk om ziekten te behandelen. Deze omvatten bijvoorbeeld kanker of neurodegeneratieve ziekten. (As)