Mutacja genu GPX – niedobór peroksydazy glutationowej i choroba Keshan

Białko kodowane przez ten gen należy do rodziny peroksydaz glutationowych, których członkowie katalizują redukcję organicznych wodoronadtlenków i nadtlenku wodoru (H2O2) przez glutation, a tym samym chronią komórki przed uszkodzeniami oksydacyjnymi.

Inne badania wskazują, że H2O2 jest również niezbędny do przekazywania sygnału za pośrednictwem czynników wzrostu, funkcji mitochondriów i utrzymania równowagi tiolowej w układzie redoks; dlatego, ograniczając akumulację H2O2, peroksydazy glutationowe są również zaangażowane w modulowanie tych procesów. Kilka kręgów tej rodziny genów występuje u kręgowców, które różnią się lokalizacją komórkową i specyficznością substratu. Ten izozym jest najliczniejszy, jest powszechnie eksprymowany i zlokalizowany w cytoplazmie, a jego preferowanym substratem jest nadtlenek wodoru. Jest to również selenoproteina, zawierający rzadki aminokwas selenocysteinę (Sec) w aktywnym miejscu.

Choroby związane z mutacją GPX1 obejmują niedobór peroksydazy glutationowej i chorobę Keshana.
Peroksydaza glutationowa GPX, (ang. glutathione peroxidase), należąca do selenoprotein, jest enzymem antyoksydacyjnym, jednym z markerów stresu oksydacyjnego o aktywności zależnej od poziomu selenu w organizmie. Główną funkcją peroksydazy glutationowej (GPX) jest ochrona przed nadtlenkami (nadtlenkiem wodoru i nadtlenkami organicznymi, np. wodoronadtlenkami lipidowymi) powstającymi w trakcie procesów biochemicznych.

Obniżona aktywność GPX obserwowana jest w przypadku:
• zbyt małej zawartości selenu w diecie,
• w efekcie narażenia zawodowego i/lub środowiskowego na substancje chemiczne (np. metale ciężkie, smog),
• w niektórych stanach patologicznych (nowotwory, chorobach układu krążenia, przewlekłej niewydolności nerek);
• fizjologicznie, u kobiet w prawidłowej ciąży.
Monitorowanie aktywności GPX wskazane jest przy długotrwałym stosowaniu suplementów diety (selen, witamina E).

Wpływ niedoboru selenu na zakres i postać uszkodzeń mięśnia sercowego, spowodowanych niedokrwieniem i reperfuzją, oraz na aktywność – w tych warunkach – tkankowego enzymatycznego układu obrony antyoksydacyjnej, oceniono w badaniach eksperymentalnych na modelu szczurzym. Charakterystyczne zmiany w ultrastrukturze miokardium były znacznie bardziej nasilone u zwierząt z niedoborem selenu w porównaniu ze zwierzętami o prawidłowych zasobach selenu. W grupie zwierząt z niedoborem selenu liczba mitochondriów o prawidłowej morfologii była znamiennie niższa, podczas gdy liczba uszkodzonych mitochondriów wyższa w porównaniu z grupą kontrolną.

Uznanie selenu za pierwiastek śladowy stanowi osiągniecie nauki ostatnich 50 lat. Długo przypisywano mu rolę antyoksydantu z powodu jego obecności w cząsteczce peroksydazy glutationowej. Dalsze analizy badań wykazały natomiast, że selen jest również składnikiem wielu innych białek – enzymów, które pełnią w organizmie różne funkcje, nie tylko antyoksydacyjne.

Niedobór selenu:
• jest główną przyczyną uszkodzenia mięśnia sercowego. Małe zawartości selenu przyczyniają się do występowania zespołu objawów, do których należą niewydolność krążenia, arytmia i powiększenie mięśnia sercowego. Na szczególną uwagę zasługuje kardiomiopatia rozstrzeniowa, znana pod nazwą choroby Keshan, w przypadku której udowodniono, że niedobór selenu stanowi czynnik środowiskowy, predysponujący do jej wystąpienia.
• dodatkowo niedobór tego składnika będzie obniżać efektywność konwersji fT4 do fT3;
• przypuszczalnie przyczynia się do rozwoju choroby Hashimoto;
• Jeżeli niedobór selenu jest długotrwały, może to obniżyć przyswajalność jodu i prowadzić do niedoczynności tarczycy;

Chorobę Keshan opisano po raz pierwszy już w 1907 r. Nazwa pochodzi od rejonu Keshan w prowincji Heilongjiang w Chinach, gdzie stężenie Se w glebach jest szczególnie małe. Małemu stężeniu selenu w środowisku towarzyszy drastycznie małe stężenie Se we krwi i we włosach mieszkańców tego rejonu. Badania epidemiologiczne potwierdziły występowanie choroby Keshan także w wielu innych miejscach Chin, w większości na terenach wiejskich, gdzie zwyczaje żywieniowe miejscowej ludności są stosunkowo proste, a dieta mało zróżnicowana.

Patogeneza choroby nie jest dotychczas w pełni wyjaśniona, ale wyniki wielu badań wskazują na to, że niedobór selenu, często połączony z niedoborem witaminy E, stanowi czynnik środowiskowy, predysponujący do wystąpienia choroby Keshan. Wśród innych czynników są wymieniane niedobory cynku lub molibdenu, albo intoksykacja barem lub ołowiem. Warunkiem koniecznym jest jednak wystąpienie infekcji wywołującej stres oksydacyjny.

Choroba uszkadza głównie mięsień sercowy oraz mięśnie poprzecznie prążkowane. W obrazie anatomicznym obserwuje się rozstrzeń jam serca, liczne ogniska martwicze, powiększenie serca. Poza tym charakterystyczne są dodatkowe objawy: zastoinowa niewydolność krążenia, zaburzenie rytmu mięśnia sercowego, upośledzenie jego kurczliwości, zakrzepy wewnątrz jam serca powodujące zatory, zmiany w obrazie EKG odpowiadające niedokrwieniu mięśnia sercowego.

Dobrym źródłem selenu są:
• orzechy brazylijskie,
• ryby (szczególnie łosoś i tuńczyk)
• owoce morza,
• czerwone mięso,
• jaja,
• kurczak, indyk,
• pieczywo,
• ryż,
• wątroba,
• czosnek,
• drożdże piwne,
• kiełki pszenicy.

Należy jak zawsze pamiętać, aby rozpocząć suplementację należy sprawdzić poziom niedoboru w organizmie dokonując badania laboratoryjnego.

Choroby związane z GPX2 obejmują przełyk Barretta i raka jelita grubego.

Kluczowe w tym przypadku będzie również wspieranie organizmu antyoksydantami np. Astaksantyną.

Źródło:
https://www.genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=GPX1
https://www.malacards.org/card/glutathione_peroxidase_deficiency
https://www.genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=GPX2

Peroksydaza glutationowa (GPX), enzym antyoksydacyjny


http://www.phmd.pl/api/files/view/2080.pdf
http://www.szkoleniadietetyka.pl/aktualnosci/182-selen-w-chorobie-keshan
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22705420
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11868394
http://www.wbc.poznan.pl/Content/447776/index.pdf

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *