Рівно 200 років тому шведський учений Йонс Якоб Берцеліус (Jöns Jacob Berzelius) винайшов мікроелемент селен, який назвав на честь богині Місяця в грецькій міфології. Крім промислового застосування (хімічна промисловість, виготовлення напівпровідників і тонерів), селен – важливий мікроелемент, тобто необхідний для життя людини, багатьох тварин і деяких бактерій. Чому це так, нещодавно пояснила команда вчених на чолі з доктором Маркусом Конрадом (Marcus Conrad) з Інституту розвиткової генетики (Institut für Entwicklungsgenetik, IDG) з Мюнхенського центру імені Гельмгольца.
Селен захищає специфічний тип внутрішніх нейронів у мозку. Зображення: Ingold et al., Cell, 2017.
Вже роками вчені досліджують фероптоз – одну з форм клітинної смерті. У цьому процесі важливий фермент GPX4, що зазвичай містить селен у вигляді амінокислоти селеноцистеїну.
«Аби краще описати значення GPX4, ми створили мишачі моделі та дослідили, у яких з них фермент був змінений, – пояснив керівник дослідження Конрад. – Передусім нам впала у вічі одна, в якій фермент GPX4 утворюється сіркою, а не селеном». Науковці пояснили, що ця модель через неврологічні ускладнення була життєздатною не більш як три тижні.
У пошуках причин такого нетривалого життя науковці виявили, що без ферменту GPX4 з селеном певних нервових клітини в мозку не було. «В наступних дослідженнях ми змогли продемонструвати, що ці нервові клітини помирали впродовж фероптозу, якщо в GPX4 не було достатньо селену», – пояснила провідна авторка Ірина Інґольд (Irina Ingold) з IDG.
Після цього вчені змогли показати, що фероптоз провокує передусім сильний окисний стрес, типовий при активному обміні речовин і перенесенні сигналу в нервових клітинах. «Наше дослідження вперше доводить, що селен – важливий для постнатального розвитку певного типу нервових клітин, – пояснив Хосе Педро Фрідман Ангелі (José Pedro Friedmann Angeli). – GPX4, що містить селен, захищає нервові клітини від окисного стресу і зумовленої ним смерті».
Так учені пояснили, чому селеновий фермент важливий для деяких організмів, зокрема ссавців, натомість в інших організмах, наприклад грибах і вищих рослинах, він – зайвий.
У майбутньому керівник дослідження Маркус Конрад з командою планує дослідити, як і де в клітинах починається фероптоз. У довготривалій перспективі вони мали б зрозуміти роль фероптозу при розвитку різних захворювань. Ці знання допоможуть лікувати ті хвороби, які сьогодні не лікуються або підлягають лише складній терапії, зокрема йдеться про рак або дегенерацію нервів.
Selen schützt nervenzellen im gehirn
helmholtz zentrum münchen - german research center for environmental health, 29/12/2017
Зреферувала Соломія Кривенко
03.01.2018