DOI: https://doi.org/10.1007/s10654-023-01091-4
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38198038
تاريخ النشر: 2024-01-10
المؤلف: Ben Schöttker وآخرون
الموضوع الرئيسي: السيلينيوم في الأنظمة البيولوجية
نظرة عامة
تبحث هذه الورقة البحثية في العلاقة بين تركيزات بروتين السيلينوب P (SELENOP) في المصل ونتائج الوفيات في مجموعة كبيرة من الألمان من دراسة ESTHER. شملت الدراسة 7,186 مشاركًا في البداية و4,164 في متابعة لمدة 5 سنوات، مع فترة متابعة إجمالية تبلغ 17.3 عامًا، حيث توفي 2,126 مشاركًا (30%). تكشف النتائج عن علاقة غير خطية على شكل L بين مستويات SELENOP في المصل والوفيات لجميع الأسباب، مما يشير إلى معدلات وفيات أعلى بشكل ملحوظ للأفراد الذين لديهم تركيزات SELENOP أقل من 4.1 ملغ/لتر. على وجه التحديد، كان لدى المشاركين في أدنى ثلث من SELENOP خطر متزايد بنسبة 35% للوفيات لجميع الأسباب مقارنة بأولئك في أعلى ثلث، مع ملاحظة مخاطر أكبر للوفيات بسبب الأمراض القلبية الوعائية (زيادة بنسبة 24%)، السرطان (زيادة بنسبة 31%)، الأمراض التنفسية (زيادة بنسبة 106%)، وأمراض الجهاز الهضمي (زيادة بنسبة 104%). من الجدير بالذكر أن العلاقة كانت أكثر وضوحًا في الرجال مقارنة بالنساء.
يستنتج المؤلفون أن تركيزات SELENOP المنخفضة في المصل مرتبطة عكسيًا بالوفيات لجميع الأسباب والوفيات المحددة بسبب، ربما بسبب ضعف نقل السيلينيوم ونقصه في مختلف الأعضاء. يدعون إلى إجراء تجارب إضافية لتقييم فعالية مكملات السيلينيوم، خاصةً لدى الأفراد الذين لديهم مستويات منخفضة من SELENOP في البداية، على الرغم من أن الدراسات السابقة لم تسفر عن نتائج إيجابية. تشمل قيود الدراسة تصميمها الملاحظ، الذي قد لا يأخذ في الاعتبار العوامل المربكة بشكل كامل، واستخدام مادة مرجعية قياسية تم تطويرها من عينة ذات أغلبية قوقازية، مما قد يؤثر على قيم SELENOP المطلقة ولكن ليس على المقارنات النسبية عبر الثلثات. يؤكد المؤلفون على الحاجة إلى مادة مرجعية قياسية خاصة بأوروبا لتحديد معايير تركيز SELENOP المناسبة.
مقدمة
تستعرض مقدمة الورقة البحثية الدور الحاسم للسيلينيوم، وهو معدن نادر أساسي، بشكل رئيسي من خلال دمجه في بروتينات السيلينيوم. يتم تسليط الضوء على بروتين السيلينوب P (SELENOP) باعتباره البروتين السيليني الأكثر انتشارًا في الدورة الدموية، المسؤول عن أكثر من 50% من السيلينيوم في مجرى الدم، بينما يساهم الجلوتاثيون بيروكسيداز خارج الخلايا (GPX3) بنسبة 20-30%. الوظيفة الأساسية لـ SELENOP هي نقل السيلينيوم إلى أنسجة مختلفة، مما يسهل التخليق الحيوي لبروتينات السيلينيوم التي تعتبر حيوية للدفاعات المضادة للأكسدة. تؤكد الورقة على أن تناول السيلينيوم المنخفض يؤثر سلبًا على التعبير عن بروتينات السيلينيوم الرئيسية، وخاصة GPX1 وGPX3، التي تعتبر ضرورية للحفاظ على الدفاعات المضادة للأكسدة ومنع الأمراض المرتبطة بالإجهاد التأكسدي.
تهدف الدراسة إلى التحقيق في العلاقة بين تركيزات SELENOP في المصل ومعدلات الوفيات في مجموعة كبيرة من كبار السن من ألمانيا، مقارنة بالدراسات الحالية من الولايات المتحدة. الهدف الأساسي هو تحديد ما إذا كانت مستويات SELENOP مرتبطة عكسيًا بالوفيات لجميع الأسباب والوفيات المحددة بسبب. بالإضافة إلى ذلك، تسعى الدراسة إلى تحديد العوامل المؤثرة في تركيزات SELENOP من خلال تحليلات مقطعية وطولية، بهدف وضع مجموعة مثالية من المتغيرات المساعدة لنماذج البقاء. هذه البحث مهم لأنه يعالج فجوة في فهم تأثير السيلينيوم على نتائج الصحة في السكان الأوروبيين، حيث يكون تناول السيلينيوم الغذائي عمومًا أقل من الولايات المتحدة.
الطرق
تستعرض قسم “الطرق” تصميم التجربة والتقنيات التحليلية المستخدمة في الدراسة. استخدم الباحثون نهجًا كميًا، مع دمج التحليلات الإحصائية لتقييم البيانات المجمعة من تجارب مختلفة. شملت المنهجيات المحددة تجارب مختبرية محكومة، حيث تم التلاعب بالمتغيرات بشكل منهجي لملاحظة آثارها على النتائج المعنية.
شملت جمع البيانات استخدام أدوات موحدة لضمان الموثوقية والصلاحية، تلتها اختبارات إحصائية صارمة لتقييم دلالة النتائج. تم استخدام تقنيات مثل تحليل الانحدار وANOVA لتحليل العلاقات بين المتغيرات، مما يسمح بفهم شامل للآليات الأساسية. يؤكد القسم على أهمية إمكانية التكرار والشفافية في الطرق المستخدمة، مما يضمن إمكانية التحقق من النتائج من قبل الأبحاث المستقبلية.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” من الورقة البحثية النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب أو التحليلات التي تم إجراؤها. عادةً ما يتضمن بيانات كمية، وتحليلات إحصائية، وتمثيلات بصرية مثل الرسوم البيانية أو الجداول التي توضح نتائج الدراسة. غالبًا ما تتم مقارنة النتائج مع الفرضيات أو الأهداف الأولية الموضحة في المقدمة، مما يظهر ما إذا كانت الاتجاهات أو العلاقات المتوقعة قد لوحظت.
في هذا القسم، يتم الإبلاغ عن مقاييس أو معايير محددة، مع تسليط الضوء على الفروق أو الارتباطات الهامة. على سبيل المثال، إذا كانت الدراسة تتضمن نموذجًا رياضيًا، قد تشمل النتائج معادلات أو قيم عددية تؤكد توقعات النموذج. بالإضافة إلى ذلك، يتم مناقشة أي شذوذ أو نتائج غير متوقعة لتوفير فهم شامل لتداعيات النتائج. بشكل عام، يخدم هذا القسم لتأكيد ادعاءات البحث ويضع الأساس للنقاش والاستنتاجات اللاحقة.
النقاش
في هذه الدراسة الواسعة القائمة على مجموعة ESTHER، وُجد أن تركيزات بروتين السيلينوب P (SELENOP) في المصل لها ارتباط كبير بالوفيات لجميع الأسباب والوفيات بسبب أسباب محددة، بما في ذلك الأمراض القلبية الوعائية (CVD)، السرطان، الأمراض التنفسية، وأمراض الجهاز الهضمي بين كبار السن الألمان. شملت التحليل 7,186 مشاركًا، مع متابعة متوسطة تبلغ 17.3 عامًا، مما يكشف أن تركيزات SELENOP المنخفضة ترتبط بزيادة خطر الوفاة. على وجه التحديد، لوحظت علاقة تركيز-استجابة على شكل L، مع ظهور خطر الوفاة الكبير عند مستويات SELENOP أقل من 4.1 ملغ/لتر. كما أبرزت الدراسة أن الرجال أظهروا ارتباطًا أقوى بين انخفاض مستويات SELENOP والوفيات مقارنة بالنساء.
شملت العوامل المحددة لتركيزات SELENOP المنخفضة العمر الأكبر، الجنس الذكوري، مؤشر كتلة الجسم (BMI) المنخفض، وعوامل صحية متنوعة مثل الأمراض القلبية الوعائية ونقص فيتامين D. تتماشى النتائج مع الدراسات السابقة التي تشير إلى أن مستويات SELENOP المنخفضة مرتبطة بزيادة خطر الوفاة، مما يعزز أهمية مراقبة حالة السيلينيوم في السكان الأكبر سنًا. تسهم هذه الدراسة بأفكار جديدة من خلال دمج قياسات SELENOP المتكررة ونطاق أوسع من نقاط نهاية الوفيات المحددة بسبب، مما يثبت أن SELENOP يمكن أن يكون علامة حيوية محتملة لنتائج الصحة في السكان المتقدمين في العمر.
القيود
تقدم الدراسة عدة نقاط قوة، بما في ذلك النمذجة الزمنية لتركيزات SELENOP، والتعديل الشامل للعوامل المربكة المحتملة، ومتابعة قائمة على السجل قوية على مدى 17 عامًا. سمح الحجم الكبير للمجموعة بتحديد العديد من الوفيات، مما يكشف عن نسبة خطر (HR) معدلة حسب العمر والجنس تبلغ 0.65 (95% CI: 0.51; 0.82) لكل زيادة بمقدار انحراف معياري واحد في تركيزات SELENOP. ومع ذلك، فقد فقدت هذه العلاقة دلالتها الإحصائية في نموذج تم تعديله بشكل أكثر شمولاً.
تتوافق النتائج مع الأبحاث السابقة، بما في ذلك دراسة PREVEND الهولندية والتحليلات من مجموعات NHANES الأمريكية، التي أفادت أيضًا بوجود علاقة غير خطية بين تركيزات السيلينيوم والوفيات لجميع الأسباب. على وجه التحديد، لوحظ ارتباط عكسي قوي في أدنى ثلث من تركيزات السيلينيوم، بينما لم يتم العثور على ارتباط كبير في الثلث الأوسط، مما يشير إلى علاقة على شكل L. كانت النتائج المتعلقة بحالة السيلينيوم العالية والوفيات غير متسقة عبر الدراسات؛ بينما لم يتم ملاحظة زيادة في الوفيات في الدراسة الحالية وNHANES من 2011 إلى 2016، اقترحت دراسة PREVEND انخفاضًا طفيفًا، وأشارت بيانات NHANES السابقة إلى زيادة محتملة طفيفة في الوفيات، على الرغم من أن أيًا من هذه الانحرافات لم تحقق دلالة إحصائية.
DOI: https://doi.org/10.1007/s10654-023-01091-4
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38198038
Publication Date: 2024-01-10
Author(s): Ben Schöttker et al.
Primary Topic: Selenium in Biological Systems
Overview
This research paper investigates the relationship between serum selenoprotein P (SELENOP) concentrations and mortality outcomes in a large German cohort from the ESTHER study. The study involved 7,186 participants at baseline and 4,164 at a 5-year follow-up, with a total follow-up period of 17.3 years during which 2,126 participants (30%) died. The findings reveal a non-linear, L-shaped association between serum SELENOP levels and all-cause mortality, indicating significantly higher mortality rates for individuals with SELENOP concentrations below 4.1 mg/L. Specifically, participants in the lowest tertile of SELENOP had a 35% increased risk of all-cause mortality compared to those in the highest tertile, with even greater risks observed for cardiovascular (24% increase), cancer (31% increase), respiratory (106% increase), and gastrointestinal disease mortality (104% increase). Notably, the association was more pronounced in men than in women.
The authors conclude that low serum SELENOP concentrations are inversely associated with all-cause and cause-specific mortality, potentially due to impaired selenium transport and deficiency in various organs. They advocate for further trials to evaluate the efficacy of selenium supplementation, particularly in individuals with low baseline SELENOP levels, despite previous studies yielding null results. The study’s limitations include its observational design, which may not fully account for confounding factors, and the use of a standard reference material developed from a predominantly Caucasian sample, which may affect absolute SELENOP values but not relative comparisons across tertiles. The authors emphasize the need for a European-specific standard reference material to establish appropriate SELENOP concentration benchmarks.
Introduction
The introduction of the research paper outlines the critical role of selenium, an essential trace mineral, primarily through its incorporation into selenoproteins. Selenoprotein P (SELENOP) is highlighted as the predominant circulating selenoprotein, responsible for over 50% of selenium in the bloodstream, while extracellular glutathione peroxidase (GPX3) contributes 20-30%. SELENOP’s primary function is to transport selenium to various tissues, facilitating the biosynthesis of selenoproteins that are vital for antioxidative defense. The paper emphasizes that low selenium intake adversely affects the expression of key selenoproteins, particularly GPX1 and GPX3, which are crucial for maintaining antioxidant defenses and preventing oxidative stress-related diseases.
The research aims to investigate the relationship between serum SELENOP concentrations and mortality rates in a large cohort of older adults from Germany, contrasting with existing studies from the USA. The primary objective is to determine whether SELENOP levels are inversely associated with all-cause and cause-specific mortality. Additionally, the study seeks to identify determinants of SELENOP concentrations through both cross-sectional and longitudinal analyses, aiming to establish an optimal set of covariates for survival models. This research is significant as it addresses a gap in understanding selenium’s impact on health outcomes in European populations, where dietary selenium intake is generally lower than in the USA.
Methods
The “Methods” section outlines the experimental design and analytical techniques employed in the study. The researchers utilized a quantitative approach, incorporating statistical analyses to evaluate the data collected from various experiments. Specific methodologies included controlled laboratory experiments, where variables were systematically manipulated to observe their effects on the outcomes of interest.
Data collection involved the use of standardized instruments to ensure reliability and validity, followed by rigorous statistical testing to assess the significance of the findings. Techniques such as regression analysis and ANOVA were employed to analyze the relationships between variables, allowing for a comprehensive understanding of the underlying mechanisms. The section emphasizes the importance of replicability and transparency in the methods used, ensuring that the results can be verified by future research.
Results
The “Results” section of the research paper presents the key findings derived from the conducted experiments or analyses. It typically includes quantitative data, statistical analyses, and visual representations such as graphs or tables that illustrate the outcomes of the study. The results are often compared against the initial hypotheses or objectives outlined in the introduction, demonstrating whether the expected trends or relationships were observed.
In this section, specific metrics or parameters are reported, highlighting significant differences or correlations. For instance, if the study involved a mathematical model, results may include equations or numerical values that validate the model’s predictions. Additionally, any anomalies or unexpected findings are discussed to provide a comprehensive understanding of the implications of the results. Overall, this section serves to substantiate the research claims and lays the groundwork for the subsequent discussion and conclusions.
Discussion
In this extensive cohort study based on the ESTHER project, serum selenoprotein P (SELENOP) concentrations were found to have a significant association with all-cause mortality and mortality from specific causes, including cardiovascular diseases (CVD), cancer, respiratory, and gastrointestinal diseases among older German adults. The analysis included 7,186 participants, with a median follow-up of 17.3 years, revealing that lower SELENOP concentrations correlated with increased mortality risk. Specifically, an L-shaped concentration-response relationship was observed, with significant mortality risk emerging at SELENOP levels below 4.1 mg/L. The study also highlighted that men exhibited a stronger association between low SELENOP levels and mortality compared to women.
Determinants of low SELENOP concentrations included older age, male sex, lower body mass index (BMI), and various health factors such as cardiovascular disease and vitamin D deficiency. The findings align with previous studies indicating that low SELENOP levels are linked to increased mortality risk, reinforcing the importance of monitoring selenium status in older populations. This research contributes novel insights by incorporating repeated SELENOP measurements and a broader range of cause-specific mortality endpoints, establishing SELENOP as a potential biomarker for health outcomes in aging populations.
Limitations
The study presents several strengths, including the time-dependent modeling of SELENOP concentrations, comprehensive adjustment for potential confounders, and a robust registry-based follow-up over 17 years. The cohort’s large size allowed for the identification of numerous deaths, revealing an age- and sex-adjusted hazard ratio (HR) of 0.65 (95% CI: 0.51; 0.82) per 1 standard deviation increase in SELENOP concentrations. However, this association lost statistical significance in a more thoroughly adjusted model.
The findings align with previous research, including the Dutch PREVEND study and analyses from the US NHANES cohorts, which also reported a non-linear relationship between selenium concentrations and all-cause mortality. Specifically, a strong inverse association was noted in the lowest tertile of selenium concentrations, while no significant association was found in the middle tertile, indicating an L-shaped relationship. The results regarding high selenium status and mortality were inconsistent across studies; while no increased mortality was observed in the current study and the NHANES from 2011 to 2016, the PREVEND study suggested a modest decrease, and earlier NHANES data indicated a potential modest increase in mortality, though none of these deviations achieved statistical significance.