Denne kjemiske bindingen og inaktiveringen av kvikksølv er reel nok. Kvikksølv har en stor affinitet for selen som anslås å være ca. en million ganger sterkere enn kvikksølvs affinitet for svovel. Så selens binding til kvikksølv i vevet, avholder virkelig kvikksølvet fra å skade hjernen og ryggmargen, det perifere nervesystem samt det endokrine systemet.
Kvikksølv og selen: Forstå omvendt
Det virkelige problemet med kvikksølv, er at det hemmer kroppens evne til å fremstille de antioksidant selenoproteiner, som er nødvendige for å beskytte mot oksidative skader i hjernen og det neuroendokrine vev.
Kvikksølvet gjør dette ved å binde selenet i selenocystein, den 21. aminosyren, som ellers ville være tilgjengelig for dannelsen av selenoproteiner. Følgen blir at kvikksølvet hindrer selenet fra å utøve sin antioksidant virkning.
Hjernen er spesielt mottakelig for oksidativ skade forårsaket av reaktive oksygenarter (frie radikaler), fordi hjernen bruker ca. 20% av oksygenet, som forbrukes av kroppen til å opprette og vedlikeholde sine millioner av neuronale forbindelser.
- Ved hjernens bruk av oksygen, dannes det automatisk frie radikaler som overfører redokssignaler*.
- Når alt går bra, regulerer redoks-signaleringen kritiske funksjoner i hjernen og nervesystemet.
- Når det imidlertid er overproduksjon av frie radikaler og en ubalanse mellom frie radikaler og antioksidanter, leder det till oksidative skader i vevet og I hjernens celler.
*Merk: Det er vanlig misforståelse, at reaktive oksygenforbindelser kun virker som skadelige frie radikaler, som forårsaker oksidativ skade. De reaktive oksygenforbindelsers sentrale rolle i cellesignalering har bruk for å bli erkjent. Det er ubalansen mellom frie radikaler og antioksidanter, som forårsaker oksidative skader.
Professor Nicholas Ralston og Dr. Laura J. Raymond forklarer i en nylig review-artikkel, at den toksiske virkningen på hjernen og nervesystemet primært kommer fra kvikksølvs hemning av selenstoffskiftet. Selenstoffskiftet hemmes, fordi kvikksølv binder seg til og beslaglegger selen og derved tømmer kroppen for selenforbindelser til dannelse av selenoproteiner. Giftvirkningen på hjernen oppstår, fordi det er en utilstrekkelig antioksidantbeskyttelse [Ralston & Raymond, 2018].
Hjernen er veldig sårbar overfor oksidativ skade
Hjernen er veldig sårbar overfor oksidativ skade i fravær av en tilstrekkelig antioksidant-beskyttelse fra selenoproteiner av forskjellige årsaker [Ralston & Raymond 2018]:
- Hjernen har en begrenset antall antioksidant-enzym-signalvei, som er tilgjengelige i større grad i andre vev.
- Hjernen har et høyt jerninnhold, som er i stand til å øke oksidative skader.
- Hjernen har en overflod av langkjedet, flerumettet fettsyrer, som er sårbare for lipidoksidering.
Kvikksølvs forstyrrelse av selens biokjemi
Tittelen på professor Ralston og Dr. Raymond’s 2018 artikkel er avslørende: Kvikksølvs neurotoksisitet er kjennetegnet ved dets forstyrrelse av selens biokjemi.
Deres oppgave er at det er tap av cellulær redoks-kontroll, som forårsaker mye av den kvikksølvrelaterte skaden på hjernen og det neuroendokrine system. Under normale forhold opprettholder produksjonen og fjerningen av reaktive oksygenforbindelser samt reaktive nitrogenforbindelser den korrekte funksjon av de cellulære redoks-signalproteiner. En slik korrekt funksjon er nødvendig for celleoverlevelsen. En ubalanse mellom reaktive oksygenforbindelser og antioksidanter resulterer i oksidativt stress og oksidativ skade [Ralston & Raymond 2018].
Mangel på tilstrekkelig selen til å produsere antioksidant-selenoproteiner er en årsak til tapet av cellulær redokskontroll. Tap av cellulær redokskontroll resulterer i oksidativt stress og skader på hjerneceller og vev.
Selen: Det biokjemiske målet for kvikksølv
Dr. Ralston og Dr. Raymond mener, at selen alene er det biokjemiske målet for de toksiske methylkvikksølvmolekyler. Når methylkvikksølvet kommer inn i kroppen, kanaliseres det inn i stoffskiftets signalvei, hvor det forstyrrer eller avbryter normal nødvendig omsetning av selen.
Selens “beskyttende virkning”
Det er med andre ord bekvemt, med upresist og vildledende utelukkende å snakke om en “beskyttende” virkning av selen i forbindelse med kvikksølvstoksisitet. Denne forklaringen er utilstrekkelig.
Det dreier seg ikke kun om at selen motvirker og beskytter mot kvikksølvs toksisitet i seg selv. Det er snarere slik, at skadene på hjernen og nervesystemet, som er forbundet med kvikksølvstoksisitet, er typiske for de oksidative skader, som skyldes en mangel på antioksidant-selenoenzymer.
Professor Ralston og Dr. Raymond sier, at skaden fra selenmangel – den oksidative skaden – medfører de fleste av de karakteristika, som vi assosierer med kvikksølvtoksisitet. Slik synes kvikksølvets skadelige virkninger primært å stamme fra hemningen av selenstoffskiftet. Hvis det er tilstrekkelig selen til rådighet til støtte for selenoenzymaktivitetene i hjernen, vil skadevirkningene fra selv toksiske doser av kvikksølv ikke utvikle seg [Ralston & Raymond 2018].
- Det kan være en langvarig forsinkelse mellom inntak av en skadelig dose kvikksølv og symptomenes oppståelse. En hjerneskadet alvorlighetsgrad forårsaket av kvikksølveksponering er direkte forbundet med doseringen.Dette gjelder ikke for latensperioden.
- Latensperioden varierer alt etter kvikksølvforgiftedes selenstatus
- Utsettelse for kvikksølv ved mangel på tilstrekkelig selen medfører en sekvens av symptomer som svarer til følgende:
- prikkende fornemmelse i lepper og ekstremiteter
- nedsatt bevegelseskoordinering
- vanskeligheter med å uttale ord
- nedsatt syn
- døvhet
- død i tilfelle av dødelige doser
Betydningen av et vellykket selenstoffskifte
Et vellykket selenstoffskifte er viktig, fordi elementært selen, som inngår i aminosyren selenocystein, er en viktig del av de 25 kjente selenoproteinene, som finnes hos mennesker. Mange av disse selenoproteinene er selenoenzymer, som er nødvendige for å forebygge og reparere oksidative skader i hjernen og det neuroendokrine system.
- glutathionperoxidaserne (spesielt GPx 1, 2, 4 og 6)
- thioredoxinreduktaser (TXNRD 1-3)
- Selenoproteinene M, N og W
Dannelsen av disse selenoenzymene er spesielt sårbart overfor irreversibel forstyrrelse og hemning fra methylkvikksølv. Forstyrrelsen og avbrytelsen av selenoenzymenes antioksidantaktivitet er det, som synes å forårsake mange av de patologiske virkninger av kvikksølvtoksisitet [Ralston & Raymond 2018].
Betydningen av antioksidant-selenoenzymene fremgår av at kroppen fortrinsvis leverer og bevarer selenoproteiner til hjernen og det neuroendokrine vevet i tider med en utilstrekkelig selentilførsel [Ralston & Raymond].
Utsettelse for kvikksølv og blod-hjernebarrieren
Eksponering på lavt nivå for kvikksølv og methylkvikksølv er alminnelig og generelt uten bivirkninger. Høye eksponeringsnivåer er imidlertid neurotoksiske, fordi kvikksølv og methylkvikksølv lett krysser blodhjernebarrieren, og i hjernen og nervesystemet binder de fortrinsvis selen, hvorr de berøver disse organer det selenet de har behov for [Ralston & Raymond, 2018].
Eksponering for kvikksølv og morkakens blodbarriere
Morkakebarrierens evne til å blokkere for passasje av giftige kjemikalier er veldig dårlig. Den blokkerer ikke for passasje av methylkvikksølvforbindelser fra mor til foster.
Dessuten mangler fosteret generelt en reserve av selen i vevet. Hvis tilførselen av selen fra mor til foster plutselig stopper, fordi morens selen i stigende grad bindes til giftigt kvikksølv, vil det oppstå et nedsatt selenstoffskifte i fosterhjernen med alvorlige konsekvenser for fosterhjernens utvikling [Ralston & Raymond 2018].
Gjennomgangen av tilgjengelig forskning viser, at gravide kvinner, som spiser “sikker” havfisk, som inneholder selen i et molært overskudd i forhold til kvikksølv, får barn som er bedre neurologisk utviklet. Gravide kvinner, som unngår å spise “sikker” havfisk under graviditeten, kan få barn med høy risiko for dårlig helse og utviklingsproblemer [Ralston & Raymond 2018].
Kostkilder til selen
Professor Ralston og Dr. Raymond sier, at hav- og ferskvannsfisk er den dominerende kilde til eksponering for methylkvikksølv i kosten.
Undersøkelser viser imidlertid, at mange havfisk har et molært forhold mellom selen og kvikksølv til fordel for selen og kan derfor betraktes som “sikre” å spise. Havfisk med ugunstige, molære selen-kvikksølv-forhold bør unngås [Ralston & Raymond 2018]:
- Rovhvaler
- Haier
- Sverdfisk
- Helleflynde
Med hensyn til ferskvannsfisk og oppdrettsfisk kan det molære selen-kvikksølvforhold variere i overensstemmelse med det regionale innholdet av selen i jorden. Det er best å sjekke lokale analyser av det molære selen-kvikksølv-forholdet og å sjekke websiden http://www.seafoodwatch.org/
Konklusjoner om kvikksølvs og selens biokjemi
Selen og selenoproteiner er viktig for en sunn hjerne og neuroendokrint system. I perioder med langvarig selenmangel vil seleninnholdet i organer som lever, muskler og blod falle, så hjernen og det endokrine vevet fortsatt har selen [Ralston & Raymond 2018].
Høye konsentrasjoner av kvikksølv i hjernen og det endokrine vevet ser ut til å være uten toksisitetsmessige konsekvenser, så lenge det er tilgjengelig selen, som kan binde seg til kvikksølvet, slik at dannelsen av livsviktige antioksidant-selenoenzymer kan finne sted [Ralston & Raymond 2018].
Betydningen av selentilskudd i område, hvor kostinntaket av selen er utilstrekkelig, ses i nyere undersøkelser, som har vist, at selenberiket kost ikke kun motvirker methylkvikksølvs toksisitet, men også kan vende forløpet av de alvorligste symptomene forbundet med kvikksølvforgiftning [Ralston & Raymond 2018].
Kilder
Ralston, N. V. C. & Raymond, L. J. (2018). Mercury’s neurotoxicity is characterized by its disruption of selenium biochemistry. Biochim Biophys Acta, pii: S0304-4165(18)30141-7. doi: 10.1016/j.bbagen.2018.05.009. [Epub ahead of print]
Richie, J. J., Das, A., Calcagnotto, A. M., Sinha, R., Neidig, W., Liao, J., & … El-Bayoumy, K. (2014). Comparative effects of two different forms of selenium on oxidative stress biomarkers in healthy men: a randomized clinical trial. Cancer Prevention Research (Philadelphia, Pa.), 7(8), 796-804. doi:10.1158/1940-6207.CAPR-14-0042
Informasjoni denne artikkelen er ikke ment som legehjelp og bør ikke tolkes slik.