Selen (Se) ist ein essentielles Spurenelement, das in Form der modifizierten Aminosäure Selenocystein Bestandteil der Selenoproteine ist. Dort stellt es bei Enzymen der antioxidativen Abwehr und des Schilddrüsenmetabolismus einen Teil des aktiven Zentrums dar. Das über die Nahrung aufgenommene Se wird über Selenoprotein P (SELENOP) von der Leber zu den extrahepatischen Organen transportiert. Eine Unterversorgung mit Se, so wie es bei vielen Europäern der Fall ist, erhöht das Krankheitsrisiko für Inflammation, Krebs, Fertilitätsstörungen und Autoimmunität. Daher ist die Erfassung von Biomarkern des Se-Status von großer Bedeutung. Die SELENOP-Konzentration im Serum bzw. Plasma spiegelt die Versorgungslage der Organe mit dem spezifisch regulierten Se-Pool wider. Jedoch zeigen Publikationen zu SELENOP-Konzentrationen von gesunden Menschen Diskrepanzen um annähernd das Zehntausendfache, was in der Verwendung kommerzieller nicht validierter und unkalibrierter Immunassays begründet liegt. Daher stand die Etablierung eines ELISAs, dessen Charakterisierung und Kalibrierung an einem international zugänglichen NIST Standard Referenz Material im Vordergrund dieser Arbeit. Diese Aufgabe wurde bewältigt und der neue Assay zeigt innerhalb seines großen Arbeitsbereiches (11,6 - 538,4 µg/L) eine sehr gute Richtigkeit (2,9 %) und gute Präzision (9,3 %). Der Vergleich jüngerer und älterer Probanden offenbarte einen altersspezifischen Geschlechtsdimorphismus. Bei jungen Frauen war der lineare Zusammenhang von Gesamt-Se und SELENOP im Serum auffällig gering, und der Quotient aus Se / SELENOP war höher als bei jüngeren oder älteren Männern oder älteren Frauen. Durch diesen Befund bereichert diese Arbeit die Biomarker des Se-Status um den Se / SELENOP-Quotienten. Überdies wird zum ersten Mal gezeigt, dass dieser Quotient durch die Verwendung von Antibiotika negativ beeinflusst werden kann. Bei den hier untersuchten gesunden Teilnehmern liegt er beim isolierten SELENOP mit 5,4 ± 0,5 (MW ± SD) deutlich unter dem theoretisch möglichen Wert von 10 Atomen pro Molekül. Zukünftige Studien mit hochqualitativen Proben in validierten und kalibrierten Methoden sind notwendig, um pathophysiologische Resultate in Zusammenhang mit Se-Biomarkern vor dem Hintergrund einer altersabhängigen geschlechtsspezifischen Regulation zu interpretieren. Weiterhin muss geklärt werden, inwieweit der Se / SELENOP-Quotient zusätzlich klinisch relevante Informationen bei der Diagnose von Erkrankungen oder Beurteilung von Mortalitätsraten wie z.B. bei konnatalen Infektionen in der Pädiatrie oder schwerer Sepsis liefert.
Selenium (Se) is an essential trace element inserted in selenoproteins in the form of the modified amino acid selenocysteine. In the active site of enzymes, Se is involved in processes of antioxidant defense and thyroid metabolism. The dietary Se is transported via selenoprotein P (SELENOP) from the liver to the extrahepatic tissues for the synthesis of other selenoproteins. A low Se intake like in Europe increases the risk of inflammation, cancer, fertility problems, and autoimmunity, which makes the detection of biomarkers of the Se status very important. In contrast to total Se, SELENOP in serum or plasma represents the supply of the tissues with the regulated Se-pool. However, publications on SELENOP concentrations of healthy humans differ by almost factor ten thousand, which are outside reasonable limits. These contradictions complicate the comparability of clinical studies. Reasons are the usage of commercial non-validated and uncalibrated immunoassays. Consequently, the establishment of an ELISA, its characterization, and calibration against the internationally available NIST Standard Reference Material SRM1950 is the central part of this work. The new assay shows excellent accuracy (2.9 %) and good precision (9.3 %) within its large working range (11.6 - 538.4 μg / L). The comparison of younger and older subjects showed an age-specific sexual dimorphism. In serum, the correlation between total Se and SELENOP was remarkably low in young women, and the Se / SELENOP ratio was higher than that of younger or older men or older women. Because of this finding, this work enriches the biomarkers of Se status by the Se / SELENOP ratio. Moreover, it is shown for the first time that this quotient can be adversely affected using antibiotics. In healthy participants studied here on average 5.4 +/- 0.5 (mean +/- SD) Se atoms per molecule were found in the isolated SELENOP which is below the theoretically possible value of 10. Future studies with high-quality samples in validated and calibrated methods are necessary to interpret pathophysiological results associated with Se biomarkers considering an age-dependent gender-specific regulation. Furthermore, it must be clarified to what extent the Se / SELENOP ratio provides additional clinically relevant information in disease diagnostics or prediction of mortality risks, e.g., in conatal infections in pediatrics or severe sepsis.
