Selenoprotein P (SELENOP) und Selenoprotein-P-Autoantikörper: der Weg im Körper

Selenoprotein P (SELENOP) und Selenoprotein-P-Autoantikörper ist Teil des Weges „Selen“. Diese Seite zeigt den ganzen Weg; die Station von Selenoprotein P (SELENOP) und Selenoprotein-P-Autoantikörper ist hervorgehoben.

Hier steht dieser Laborwert: Selenoprotein P — Selen im Blut. Beim Ablesen der Erbinformation setzt die Zelle Selenocystein an der Stelle UGA ein; ein Signal in der RNA (SECIS-Element) macht das möglich. Die Leber gibt Selenoprotein P ins Blut ab; es bringt Selen zu den Geweben. Es sinkt früh, wenn wenig Selen ankommt. Quelle 3, 1

Kurz erklärt

Selen ist ein Spurenelement, das der Körper als Selenocystein in Eiweiße einbaut. Diese Selenoproteine setzen Peroxide zu Wasser um und wandeln Schilddrüsenhormone in ihre wirksame oder unwirksame Form. Kommt wenig Selen an, verteilt der Körper es nach einer Rangfolge.

13 Stationen · 7 Quellen

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Der Weg Schritt für Schritt

An jeder Station steht, was der Stoff dort tut. Drei Zeichen: ↑ liefert — baut auf oder stellt bereit · ↓ zehrt — hemmt, verbraucht oder entzieht · ↕ beides, je nach Menge. Dahinter steht, worauf die Aussage beruht: gesicherte Physiologie, in Studien beobachtet oder umstritten. Die Zeichen bewerten nicht; sie benennen die Richtung.

Selen in der Nahrung → Selenid Selenocystein-Lyase · Vitamin B6 (PLP) Die Selenocystein-Lyase löst das Selen aus der Aminosäure heraus. Selenid ist die gemeinsame Drehscheibe, aus der alle weiteren Schritte gespeist werden. Von hier führt ein Weg in die Selenoproteine, ein anderer zur Ausscheidung. Quelle 1, 2↕ beides, je nach Menge Selenid ist der Knotenpunkt: Von hier geht Selen entweder in den Einbau in Selenoproteine oder in die Methylierung zur Ausscheidung. Frei ist es sehr reaktionsfreudig und wird deshalb rasch weiterverarbeitet. gesicherte Physiologie Quelle 2, 1
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Staut sich Selenid, reagiert es mit Schwefelgruppen und Sauerstoff; in Zellkultur entstehen dabei reaktive Sauerstoffverbindungen. Über diesen Vorgang belasten sehr große Selenmengen die Zelle.

zu wenig — Ist wenig Selenid da, stocken alle folgenden Schritte zugleich, weil jedes Selenoprotein aus diesem einen Vorrat gebaut wird.

in Studien beobachtet · Quelle 2
Selenid → Selenophosphat SEPHS2 · ATP Die Selenophosphat-Synthetase 2 hängt Selenid an ein Phosphat aus ATP. Erst in dieser Form lässt sich Selen in Eiweiße einbauen. Ohne ATP gelangt kein Selen in die Selenoproteine. Quelle 2↑ liefert Selenophosphat ist die einzige Form, in der die Zelle Selen für den Einbau bereitstellt. Die Reaktion verbraucht ATP; ohne sie gelangt kein Selen in Selenoproteine, gleich wie viel Selenid vorhanden ist. gesicherte Physiologie Quelle 2
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Mehr Selenophosphat bringt nicht beliebig mehr Einbau: Die Menge der Selenocystein-tRNA und die Ableseschritte am Ribosom setzen die Grenze.

zu wenig — Ist wenig Selenophosphat da, entsteht an der tRNA weniger Selenocystein, und alle Selenoproteine werden langsamer nachgebildet.

gesicherte Physiologie · Quelle 2
Selenophosphat → Selenocystein an tRNA SEPSECS · Serin an tRNA, PSTK Auf einer eigenen Transfer-RNA wird zunächst Serin gebunden, phosphoryliert und dann durch das Enzym SEPSECS mit Selenophosphat zu Selenocystein umgebaut. Ist wenig Selen da, werden die wichtigsten Selenoproteine zuerst bedient. Quelle 2↑ liefert Die beladene tRNA bringt Selenocystein an die Ribosomen. Sie ist der Engpass zwischen dem Selenvorrat und der Zahl der Selenoproteine, die eine Zelle bilden kann. gesicherte Physiologie Quelle 2
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Ist reichlich beladene tRNA vorhanden, werden alle Selenoproteine bis zu ihrer vollen Menge gebildet; darüber hinaus steigt ihre Zahl nicht weiter.

zu wenig — Ist wenig beladene tRNA da, bildet die Zelle Haushalts-Selenoproteine wie GPX4 und die Thioredoxin-Reduktasen weiter, während andere wie GPX1 deutlich zurückgehen.

gesicherte Physiologie · Quelle 2
Selenocystein an tRNA → Selenoprotein P Einbau am UGA-Codon · SECIS-Element Beim Ablesen der Erbinformation setzt die Zelle Selenocystein an der Stelle UGA ein; ein Signal in der RNA (SECIS-Element) macht das möglich. Die Leber gibt Selenoprotein P ins Blut ab; es bringt Selen zu den Geweben. Es sinkt früh, wenn wenig Selen ankommt. Quelle 3, 1↑ liefert Selenoprotein P trägt bis zu zehn Selenocysteine und ist das Transportmittel für Selen im Blut. Es bringt Selen von der Leber zu Geweben wie Gehirn, Hoden und Nieren. gesicherte Physiologie Quelle 3, 1
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Bei guter Versorgung erreicht Selenoprotein P im Blut eine Sättigung: Weitere Zufuhr erhöht es kaum; zusätzliches Selen erscheint dann als Selenomethionin in anderen Eiweißen und im Urin.

zu wenig — Kommt wenig Selen an, sinkt Selenoprotein P im Blut früh und deutlich; die Leber gibt weniger ab, und Gewebe mit eigenem Rezeptor wie das Gehirn halten ihr Selen am längsten.

gesicherte Physiologie · Quelle 3
Selen in der Zelle → Glutathionperoxidasen Diese Enzymfamilie trägt Selenocystein im aktiven Zentrum. Sie setzt Wasserstoffperoxid und andere Peroxide zu Wasser um. Dafür verbraucht sie Glutathion; arbeitet sie langsamer, bleiben Peroxide länger bestehen. Quelle 4, 2↓ zehrt Die Glutathionperoxidasen bauen Peroxide ab, bevor sie Membranfette und Eiweiße verändern; GPX4 entschärft Fettperoxide direkt in der Zellmembran. Dafür verbrauchen sie Glutathion. gesicherte Physiologie Quelle 4, 2
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Ist die Peroxidase-Aktivität hoch, wird auch Wasserstoffperoxid abgefangen, das die Zelle in kleinen Mengen als Botenstoff nutzt; dieses Signal fällt dann schwächer aus.

zu wenig — Arbeiten die Glutathionperoxidasen langsamer, bleiben Peroxide länger bestehen und verändern Fette in den Membranen; in Zellkultur und Tiermodell sind Zellen ohne GPX4-Aktivität nicht lebensfähig.

in Studien beobachtet · Quelle 4
Selen in der Zelle → Deiodasen Auch die Deiodasen tragen Selenocystein. Sie entfernen einzelne Jodatome aus Schilddrüsenhormonen und bestimmen so, welche Form im Gewebe vorliegt. Ist wenig Selen da, werden sie lange bevorzugt gebildet. Quelle 5↕ beides, je nach Menge Die Deiodasen bestimmen im Gewebe, wie viel wirksames T3 vorliegt: DIO1 und DIO2 bilden T3 aus T4, DIO3 baut T4 und T3 zu unwirksamen Formen ab. So steuert jedes Gewebe seine Hormonwirkung selbst. gesicherte Physiologie Quelle 5
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Überwiegt die Aktivität von DIO3, wird mehr T4 und T3 unwirksam gemacht, und im Gewebe kommt weniger Hormonwirkung an, auch wenn die Schilddrüse genug abgibt.

zu wenig — Ist wenig Selen da, werden die Deiodasen gegenüber anderen Selenoproteinen lange bevorzugt gebildet; geht ihre Aktivität dennoch zurück, wird T4 langsamer zu T3 umgewandelt.

gesicherte Physiologie · Quelle 5
Wasserstoffperoxid → Wasser Glutathionperoxidase · Glutathion (GSH) Die Glutathionperoxidase überträgt Elektronen von Glutathion auf das Peroxid; übrig bleiben Wasser und oxidiertes Glutathion. Aus dem oxidierten Glutathion stellt die Glutathionreduktase mit NADPH wieder GSH her. Quelle 4↑ liefert Am Ende stehen Wasser und oxidiertes Glutathion (GSSG). Die Glutathionreduktase stellt aus GSSG mit NADPH wieder GSH her, sodass der Kreislauf weiterlaufen kann. gesicherte Physiologie Quelle 4
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Fällt viel oxidiertes Glutathion an, verschiebt sich das Verhältnis von GSH zu GSSG – ein Zeichen, dass gerade viel Peroxid abgebaut wird.

zu wenig — Wird wenig Glutathion zurückgewonnen, etwa weil NADPH knapp ist, hat die Peroxidase weniger Elektronenspender, und der Abbau der Peroxide verlangsamt sich.

gesicherte Physiologie · Quelle 4
Thyroxin (T4) → Trijodthyronin (T3) Deiodase Deiodasen spalten ein Jodatom ab; so entsteht T3, das an die Empfängerstellen im Zellkern bindet. Andere Deiodasen bauen die Hormone in unwirksame Formen um. T3 bestimmt Energieumsatz, Wärmebildung und Herzfrequenz mit. Quelle 5↑ liefert T3 bindet an Rezeptoren im Zellkern und schaltet Gene an und ab, die Energieumsatz, Wärmebildung und Herzfrequenz bestimmen. Wie viel T3 eine Zelle erreicht, regeln die Deiodasen vor Ort. gesicherte Physiologie Quelle 5
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Liegt viel T3 im Gewebe vor, laufen Energieumsatz, Wärmebildung und Herzschlag schneller; DIO3 baut dann vermehrt T3 zu unwirksamen Formen ab.

zu wenig — Liegt wenig T3 im Gewebe vor, laufen Energieumsatz und Wärmebildung langsamer, und die betroffenen Gene werden seltener abgelesen.

gesicherte Physiologie · Quelle 5
Selenoprotein P → SELENOP + Autoantikörper · Autoantikörper (IgG) Manche Menschen bilden Autoantikörper gegen Selenoprotein P. Sie binden an das Transporteiweiß im Blut; gemessen werden sie getrennt von Selenoprotein P selbst. Quelle 6↓ zehrt In Zellversuchen hemmten solche Autoantikörper die Aufnahme von Selen über Selenoprotein P; gebunden erreicht das Transporteiweiß seine Rezeptoren schlechter. in Studien beobachtet Quelle 6
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Ist viel Selenoprotein P gebunden, kommt weniger Selen in den Geweben an; in Studien gingen Autoantikörper mit niedrigerer Aktivität der Glutathionperoxidase GPX3 im Blut einher.

zu wenig — Fehlen solche Autoantikörper, erreicht Selenoprotein P seine Rezeptoren ungehindert, und die Versorgung der Gewebe folgt allein dem Selenangebot.

in Studien beobachtet · Quelle 6, 7
Forschungsfeld — Autoantikörper gegen Selenoprotein P werden bei Schilddrüsenerkrankungen und bei anhaltender Erschöpfung untersucht. Quelle 6, 7

Weitere Stationen

Selen in der Nahrung — Selenomethionin, Selenocystein Selen steckt in Lebensmitteln meist in Aminosäuren eingebaut, als Selenomethionin oder Selenocystein. In Wasser und Böden kommt es auch als Selenat und Selenit vor. Selenomethionin dient dabei als Zwischenlager. Quelle 1↑ liefert Selenomethionin baut der Körper wie Methionin in beliebige Eiweiße ein und lagert so Selen zwischen; Selenocystein und anorganisches Selen gehen direkt in den Weg zum Selenid. Beide speisen denselben Vorrat. gesicherte Physiologie Quelle 1
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Kommt mehr Selen an, als die Selenoproteine brauchen, baut die Leber den Überschuss zu methylierten Formen um; sie gehen über den Urin und bei großen Mengen auch über die Atemluft hinaus.

zu wenig — Kommt wenig Selen an, wird es nach einer Rangfolge verteilt: Einige Selenoproteine und Organe wie Gehirn und Hoden werden bevorzugt versorgt, die übrigen bekommen, was bleibt.

gesicherte Physiologie · Quelle 1
Selen in der Zelle — aufgenommen über ApoER2 Zellen holen Selenoprotein P über Rezeptoren wie ApoER2 herein und setzen das Selen daraus frei. Daraus bauen sie ihre eigenen Selenoproteine auf. Gehirn und Hoden werden dabei bevorzugt versorgt. Quelle 3, 1↑ liefert Über Rezeptoren wie ApoER2 oder Megalin nimmt die Zelle Selenoprotein P auf und baut es ab. Das freigesetzte Selen geht über Selenid in die zelleigenen Selenoproteine. gesicherte Physiologie Quelle 3
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Steht mehr Selen bereit, als die Zelle in Selenoproteine einbauen kann, läuft der Überschuss in die Methylierung und wird ausgeschieden.

zu wenig — Gewebe mit ApoER2 wie Gehirn und Hoden holen sich Selen auch bei knappem Angebot bevorzugt; Gewebe ohne diesen Rezeptor bekommen dann weniger.

gesicherte Physiologie · Quelle 3, 1
Wasserstoffperoxid — entsteht im Stoffwechsel Wasserstoffperoxid fällt bei vielen Reaktionen der Zelle an und kann Eiweiße und Fette der Membran verändern. In kleinen Mengen ist es zugleich ein Signalstoff der Zelle. Quelle 4↕ beides, je nach Menge Wasserstoffperoxid ist beides: In kleinen Mengen ein Signalstoff, der Enzyme an- und abschaltet, in größeren Mengen verändert es Eiweiße, Fette und Erbgut. Die Peroxidasen halten es im Bereich des Signals. in Studien beobachtet Quelle 4
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Staut sich Wasserstoffperoxid, oxidiert es Schwefelgruppen in Eiweißen und Fette der Membranen; aus Fetten entstehen dabei weitere Peroxide, die die Kette fortsetzen.

zu wenig — Ist sehr wenig Wasserstoffperoxid vorhanden, fehlen Signale, über die Zellen etwa auf Wachstumsfaktoren reagieren; ganz frei davon ist eine Zelle nie.

in Studien beobachtet · Quelle 4
Thyroxin (T4) — Speicherform Die Schilddrüse gibt überwiegend Thyroxin ab. Es trägt vier Jodatome und wirkt an den Empfängerstellen der Zelle selbst nur schwach. Erst im Gewebe wird es nach Bedarf in T3 umgewandelt. Quelle 5↑ liefert T4 ist die Speicher- und Transportform: Es kreist lange im Blut und wird erst im Gewebe nach Bedarf zu T3 umgewandelt. So stellt jedes Organ seine Versorgung unabhängig vom Blutspiegel ein. gesicherte Physiologie Quelle 5
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Liegt viel T4 vor, drosseln Gewebe die Aktivität von DIO2 und erhöhen DIO3; so wird weniger davon in T3 umgewandelt und mehr unwirksam gemacht.

zu wenig — Kommt wenig T4 an, erhöhen Gewebe wie das Gehirn die Aktivität von DIO2 und bilden aus dem verfügbaren T4 mehr T3, um ihre Versorgung zu halten.

gesicherte Physiologie · Quelle 5

Cofaktoren dieses Weges

Glutathion — Liefert der Glutathionperoxidase die Elektronen, mit denen sie Peroxide zu Wasser umsetzt; fehlt es, stockt der Abbau Quelle 4Im ORY-Katalog als Laborwert: Glutathion (GSH)
Jod — Die selenhaltigen Deiodasen spalten Jodatome von T4 und T3 ab und bestimmen so, wie viel T3 im Gewebe wirkt Quelle 5Im ORY-Katalog als Laborwert: Jod (Urin)
Serin — Wird an der eigenen tRNA zu Selenocystein umgebaut; ohne Serin entsteht kein Selenocystein Quelle 2Im ORY-Katalog als Laborwert: Serin
Vitamin B6 (PLP) — Cofaktor der Selenocystein-Lyase, die Selen als Selenid freisetzt; ist wenig PLP da, wird weniger Selen frei Quelle 1, 2Im ORY-Katalog als Laborwert: Vitamin B6
ATP — Liefert das Phosphat, mit dem SEPHS2 Selenid zu Selenophosphat aktiviert; ohne ATP kein Einbau von Selen Quelle 2
NADPH — Elektronenspender der Thioredoxin-Reduktasen, die selbst Selenoproteine sind; auch für die Rückgewinnung von Glutathion Quelle 2

Quellen

Burk RF, Hill KE. Regulation of Selenium Metabolism and Transport. Annu Rev Nutr 2015 · PubMed 25974694
Labunskyy VM, Hatfield DL, Gladyshev VN. Selenoproteins: molecular pathways and physiological roles. Physiol Rev 2014 · PubMed 24987004
Schomburg L. Selenoprotein P - Selenium transport protein, enzyme and biomarker of selenium status. Free Radic Biol Med 2022 · PubMed 36067902
Brigelius-Flohé R, Maiorino M. Glutathione peroxidases. Biochim Biophys Acta 2013 · PubMed 23201771
Köhrle J. Deiodinases control local cellular and systemic thyroid hormone availability. Free Radic Biol Med 2022 · PubMed 36206932
Sun Q, Mehl S, Renko K et al. Natural Autoimmunity to Selenoprotein P Impairs Selenium Transport in Hashimoto's Thyroiditis. Int J Mol Sci 2021 · PubMed 34884891
Sun Q, Oltra E, Dijck-Brouwer DAJ et al. Autoantibodies to selenoprotein P in chronic fatigue syndrome suggest selenium transport impairment and acquired resistance to thyroid hormone. Redox Biol 2023 · PubMed 37423160

Ganzer Weg: Selen