Selen

selenium

Selen (chemisches Symbol: Se) ist ein Halbmetall mit der Ordnungszahl 34. Es gehört zu den essenziellen Spurenelementen. In hohen Konzentrationen ist es toxisch.

Selen tritt in den Oxidationsstufen −2, +2, +4 und +6 auf. Die biologisch wirksamen Formen sind Se(VI) und Se(IV), wobei letztere die stabile Form ist. Im Organismus ist Selen vorwiegend an Proteine oder Aminosäuren gebunden.

Relative Atommasse: 78,96.

Die Zufuhr von Selen und infolge dessen der Versorgungsgrad, der Körperbestand und die Normalwerte sind in Abhängigkeit vom Selengehalt des Bodens und damit vom Selengehalt des Trinkwassers und der pflanzlichen und tierischen Kost regional sehr unterschiedlich verteilt. Der Selengehalt des Bodens nimmt von Süden nach Norden deutlich ab. Die Bundesrepublik Deutschland gehört zu den Regionen, in denen die Selenversorgung nicht ausreichend gesichert ist.

Die Zufuhr des Selens erfolgt hauptsächlich über die Nahrung, die intestinale Absorption liegt bei durchschnittlich 80 %. Im Plasma liegt Selen an die Plasmaproteine Albumin, Selenoprotein P und Glutathionperoxidase gebunden oder als Selenoaminosäure (Selenomethionin, Selenocystein), als Selenit oder Selenat vor. Speicherorte sind Schilddrüse, Niere, Leber, Milz, Herz. Absolut gesehen ist auch der Skelettmuskel selenreich. Der Selenhaushalt wird über die renale Ausscheidung geregelt, 50–60 % der zugeführten Menge werden mit dem Urin ausgeschieden.

Körperbestand: 10–15 mg. Bedarf: Männer 25 μg/Tag, Frauen 20 μg/Tag. Empfohlene Zufuhr: 30–50 μg/Tag, zusätzlich am Ende der Schwangerschaft 18 μg/Tag und in der Stillzeit 16 μg/Tag. Tolerierbare Aufnahme pro Tag: 6 μg/kg KG. Selenreich sind Fleisch, Leber, Eier, Meerestiere, Nüsse. Pflanzliche Nahrungsmittel und Hefen enthalten Selenomethionin.

Aus klinischer Sicht hat die ausreichende Selenzufuhr Priorität, da dieses Element an wichtigen biochemischen Prozessen beteiligt ist, u. a. im Lipidstoffwechsel, in der Kardiologie, in der Intensivmedizin oder im Tumorgeschehen. Als Ursachen für einen Selenmangel kommen die nutritive Unterversorgung (Nahrungsmittel in selenarmen Gegenden), ungeeignete Angebotsformen, Selenantagonisten (Schwermetalle), erhöhter Bedarf, erhöhte Verluste, intensivmedizinische Therapien (totale parenterale Ernährung) oder angeborene Fehler in Betracht.

Selen übt seine physiologische Funktion als Bestandteil von etwa 30 Enzymen oder anderen Selenoproteinen aus. Am besten studiert sind die 4 Glutathionperoxidasen (Schutz vor Radikalen, Abbau von Lipidperoxiden), die 3 Deiodasen Typ I–III (Aktivierung und Inaktivierung von Schilddrüsenhormonen), Thioredoxinreduktasen (Regulation des zellulären Redoxstatus), Selenophosphatsynthetase (Selenoproteinsynthese), die Selenoproteine P und W und weitere Selenoproteine, die u. a. in Reproduktion, Spermatogenese und Tumorgenese eine Rolle spielen und deren Funktion noch untersucht wird. Weitere Funktionen: Entgiftung von Schwermetallen (Cd, Hg u. a.) durch Bildung und Ausscheidung schwerlöslicher Selenide und die Stärkung der Immunabwehr durch Stimulierung von Makrophagen.

Bei schwerem Selendefizit treten Kardiomyopathien, Leberschädigungen und Myopathien der Skelettmuskulatur auf. Als Selenmangelkrankheiten sind die Keshan-Krankheit, eine in China endemisch auftretende Kardiomyopathie und die Kashin-Beck-Krankheit, eine ebenfalls endemisch auftretende Osteoarthropathie mit starker Verformung der Gelenke beschrieben.

Die Gefahr einer Selenvergiftung ist gering, jedoch sind akute und chronische Intoxikationen bei erhöhter Selenzufuhr bekannt. Als Belastungsquellen kommen neben dem Arbeitsplatz die falsche Dosierung oder versehentliche Zufuhr von selenhaltigen Medikamenten sowie der Genuss von extrem selenreichen Nahrungsmitteln oder Trinkwasser (z. B. Venezuela) in Betracht.

Blut, Plasma, Urin.

Blut: 20 °C 2 Tage. Plasma, Urin: 20 °C 7 Tage, 4–8 °C 14 Tage, −20 °C 1 Jahr.

Besonders gereinigte Abnahmegeräte und Aufbewahrungsgefäße verwenden. Als Koagulans ist Li-Heparin oder EDTA geeignet. Kontamination vermeiden. Zertifizierte Referenzmaterialien verwenden. Vermeidung von Matrixeinflüssen durch Matrixmodifier.

Atomabsortionsspektrometrie mit Graphitrohr- oder Hydridtechnik, Fluorometrie, Neutronenaktivierungsanalyse (NAA).

μg/L, μg/d.

μmol/L, μmol/d.

μmol/L (d) = 0,01266 × μg/L (d); μg/L (d) = 78,96 × μmol/L (d).

Einen Referenzbereich für Selen festzulegen, ist – anders als für andere Elemente – aus den unter Interpretation genannten Gründen schwierig. Für Gesunde in Deutschland findet man folgende Werte: Vollblut: zwischen 0,8–1,7 μmol/L (63–134 μg/L); Serum/Plasma: zwischen 0,5–1,5 μmol/L (39–118 μg/L); Urin: zwischen 0,18–0,95 μmol/24 Stunden (14–75 μg/24 Stunden); Haare/Nägel: 0,3–1,8 mg/kg TG (4–23 μmol/kg TG) (Rükgauer und Kruse-Jarres 2002; Meißner 1997; Brätter 1992)

Altersabhängige Referenzbereiche in Serum (nach Rükgauer und Kruse-Jarres 2002):

Verdacht auf Unterversorgung oder Überladung, intensivmedizinische Behandlung, Kontrolle der Selentherapie, Niereninsuffizienz, arbeitsmedizinische Überwachung.

Kurzzeitparameter: Urin, Plasma; mittelfristiger Parameter: Blut (bester Parameter zur Statusbestimmung); Langzeitparameter: Haare, Nägel. Die Referenzwerte sind regional stark unterschiedlich und hauptsächlich von der Bodenbeschaffenheit in der Region, den Verzehr- und Trinkgewohnheiten (Aufnahme über Speisen und Getränke) und darüber hinaus von der unkontrollierten Zufuhr über Nahrungsergänzungsmittel abhängig. Es ist sinnvoll, dass sich jedes Labor an eigenen Referenzwerten orientiert. Zusätzliche Informationen sind durch die Selenbestimmung in Erythrozyten (Langzeitparameter) zu erhalten. Niedrige Selenwerte sind bei einer großen Zahl von Krankheiten beobachtet worden. Bei Unterversorgung wird Substitution empfohlen.

BAT-Wert (Serum): 150 μg/L (BAT-Werte-Liste 2017).

Grenzkonzentration im Trinkwasser: 10 μg Se/L (Trinkwasser-VO 2016).

Bestimmung des Selenstatus, Diagnose des Selenmangels, der Selenexposition oder der Selenintoxikation.