Selenium and Thyroid Function: Essential Mineral Guide

갑상선 호르몬 대사에서 셀레늄(Selenium)의 역할

갑상선은 인체의 어떤 기관보다 조직 1g당 셀레늄(Selenium) 농도가 가장 높습니다. 이는 우연이 아닙니다. 셀레늄은 갑상선 호르몬의 활성화와 불활성화를 촉매하는 여러 셀레노단백질, 특히 요오도티로닌 탈요오드효소(DIO1, DIO2, DIO3)의 필수 구성 요소입니다. 갑상선은 주로 불활성 전구 호르몬인 T4(티록신)를 생성하며, 이것은 말초 조직에서 이러한 셀레늄 의존성 탈요오드효소에 의해 생물학적으로 활성화된 T3(트리요오드티로닌)로 전환되어야 합니다.

이 전환은 주로 간, 신장, 뇌에서 일어납니다. 셀레늄이 충분하지 않으면 T4에서 T3로의 전환이 손상되어, 갑상선 자체가 구조적으로 정상이더라도 기능적 갑상선 기능 저하증이 나타납니다. 이 기전은 통상적으로 TSH와 T4만을 측정하고 T3/T4 비율이나 셀레늄 상태는 측정하지 않는 표준 갑상선 검사에서 정상 TSH를 보이는 사람들에서 셀레늄 결핍이 갑상선 기능 저하 증상(피로, 추위 불내증, 체중 증가, 건조한 피부, 인지 기능 저하)을 일으킬 수 있는 이유를 설명합니다.

셀레늄은 또한 갑상선 자체를 산화적 손상으로부터 보호합니다. 갑상선 호르몬 합성 중, 갑상선 퍼옥시다제가 촉매하는 티로글로불린의 요오드화 부산물로 과산화수소가 생성됩니다. 셀레노단백질 글루타티온 퍼옥시다제(GPX)는 갑상선 여포 세포 내에서 이 과산화수소를 제거합니다. 셀레늄이 결핍되면 과잉 H2O2가 갑상선 조직을 손상시켜 하시모토 갑상선염에서 나타나는 염증과 자가면역을 촉진할 수 있습니다.

셀레노단백질(Selenoproteins)과 항산화 방어

인간 유전체는 25개의 알려진 셀레노단백질을 암호화하며, 이 모두는 활성 부위에 '21번째 아미노산'이라고도 불리는 희귀 아미노산인 셀레노시스테인(selenocysteine)을 포함합니다. 가장 잘 특성화된 것으로는 글루타티온 퍼옥시다제(GPX1~6), 티오레독신 환원효소(TrxR1~3), 그리고 앞서 설명한 탈요오드효소가 있습니다. 이러한 효소들은 함께 비타민 C, E와 같은 비효소적 항산화제와 협력하여 신체의 주요 효소적 항산화 방어 네트워크를 구성합니다.

글루타티온 퍼옥시다제는 셀레늄을 이용하여 환원된 글루타티온을 전자 공여체로 사용하면서 과산화수소와 지질 하이드로퍼옥사이드를 무해한 물이나 알코올로 환원합니다. 가장 풍부한 형태인 GPX1은 사실상 모든 세포에서 발견되며 세포 내 산화 스트레스에 대한 첫 번째 방어선을 제공합니다. GPX4는 지질 과산화에 의해 구동되는 철 의존성 프로그램된 세포 사멸 형태인 페롭토시스(ferroptosis)로부터 세포막을 보호하는 데 독보적으로 중요하며, 남성 생식력에도 필수적입니다(정자 중간부의 GPX4는 정자 구조와 운동성에 필요합니다).

티오레독신 환원효소(TrxR)는 산화된 티오레독신을 환원시키며, 이 작은 단백질은 산화된 단백질을 환원하고, 비타민 C와 E를 재생하며, 세포 생존과 DNA 복구에 관여하는 여러 전사 인자를 활성화합니다. TrxR1은 종양 억제 인자인 p53의 활성화에도 필요합니다. 항산화 방어와 암 예방 모두에서의 이러한 다양한 역할은 충분한 셀레늄 상태를 여러 장기 시스템에 걸친 장기적 건강 결과의 의미 있는 요소로 만듭니다.

셀레늄(Selenium) 결핍: 징후와 건강 위험

셀레늄(Selenium) 결핍은 1970년대에 케샨병(Keshan disease, 치명적인 심근증)이 세계에서 토양 셀레늄 함량이 가장 낮은 중국의 셀레늄 결핍 지역에서 확인되면서 임상 질환으로 인정받았습니다. 케샨병은 주로 어린이와 가임기 여성에게 영향을 미쳤으며, 셀레늄 보충 프로그램을 통해 극적으로 감소하였습니다. 이 발견으로 인간 영양에서 셀레늄의 필수성이 확립되었습니다.

카신-벡병(Kashin-Beck disease)은 어린이의 관절과 성장판에 영향을 미치는 골관절병증으로, 중국, 러시아, 티베트의 풍토 지역에서 셀레늄과 요오드 결핍이 동반될 때 발생합니다. 이러한 풍토성 결핍 증후군 외에도, 특히 셀레늄이 부족한 토양(핀란드, 뉴질랜드, 셀레늄 비료 프로그램 시행 전의 중국과 유럽 일부 지역)에서 재배된 식품에 의존하는 인구에서는 경계성 셀레늄 결핍이 종종 인식되는 것보다 더 흔합니다.

셀레늄 결핍의 징후로는 갑상선 기능 저하 증상(피로, 추위 불내증), 근육 쇠약과 통증(근육병증), 면역 기능 저하(바이러스 감염에 대한 감수성 증가 — 셀레늄 결핍은 바이러스 돌연변이율을 높여 더 독성 있는 바이러스 균주를 유발할 수 있음), 남성 불임, 인지 기능 저하가 있습니다. 위험이 가장 높은 집단으로는 셀레늄이 부족한 지역에서 현지에서 재배된 식품만 먹는 사람들, 흡수 장애 증후군(크론병, 셀리악병, 단장 증후군) 환자, 셀레늄 보충이 없는 완전 비경구 영양을 받는 환자, 그리고 셀레늄이 낮은 지역의 채식주의자들이 있습니다.

셀레늄(Selenium)의 주요 식품 공급원

브라질너트(Brazil nuts)는 가장 탁월한 셀레늄 식품 공급원이지만, 함량 변동이 가장 심합니다. 브라질너트 한 개는 68~91 mcg의 셀레늄을 함유할 수 있지만(권장섭취량은 55 mcg/일), 일부 샘플에서는 견과류 한 개당 400 mcg으로 검사되기도 합니다. 하루에 브라질너트 1~2개를 섭취하는 것이 셀레늄 필요량을 충족하는 방법으로 흔히 권장되지만, 이러한 극단적인 변동성(견과류가 자란 지역의 토양 셀레늄 함량에 따라 결정됨) 때문에 식이 주식보다는 보충제로 취급해야 하며, 과도한 섭취(하루 3~4개 이상)는 독성 위험이 있습니다.

더 일관적인 식이 공급원은 해산물과 동물성 제품입니다. 참치(라이트 통조림)는 85g당 약 68 mcg(일일 권장량의 124%)를 제공합니다. 황다랑어는 85g당 92 mcg, 굴은 85g당 56 mcg, 정어리는 85g당 45 mcg를 제공합니다. 넙치와 대구는 각각 85g당 약 40 mcg를 제공합니다. 닭 가슴살은 85g당 27~30 mcg, 쇠고기는 85g당 18~24 mcg를 제공합니다. 계란은 한 개당 약 15 mcg를 함유합니다.

셀레늄(Selenium) 독성과 안전 상한 섭취량

셀레늄(Selenium)은 필수 영양소 중 치료 범위가 가장 좁은 것 중 하나입니다. 결핍과 독성 사이의 간격이 대부분의 비타민과 미네랄에 비해 상대적으로 작습니다. 성인의 허용 상한 섭취량(UL)은 400 mcg/일입니다. 이 수준을 초과하는 만성 섭취는 셀레늄 독성(selenosis)을 일으키며, 특유의 마늘 냄새 나는 구취(호기 중 디메틸셀레나이드로 인한 것), 탈모증(alopecia), 부서지기 쉬운 손발톱, 말초 신경병증, 피로, 과민성, 메스꺼움, 설사가 특징입니다.

셀레늄 중독 사례는 과도한 브라질너트 섭취, 오염된 보충제(2008년 미국에서 라벨에 표시된 셀레늄 함량의 200배를 함유한 액체 보충제로 인한 사고), 그리고 셀레늄이 풍부한 지리적 지역에서의 환경적 노출로 발생하였습니다. 전립선암 예방을 위한 고용량 셀레늄 보충(200 mcg/일)을 테스트한 SELECT 임상 시험에서는 이점이 없었으며, 초기 셀레늄 상태가 높은 남성에서 잠재적 해로움인 제2형 당뇨병 위험 증가가 시사되어, 이미 충분한 사람에게는 더 많이 섭취하는 것이 좋지 않다는 것을 강조합니다.

다양한 식사를 하는 북미 성인 대부분에서는 셀레늄 결핍이 드물며 셀레늄 보충제는 불필요합니다. 정기적으로 생선과 해산물을 섭취하거나 고기, 가금류, 계란을 포함하는 식단으로 55 mcg/일의 권장섭취량을 충족하는 것은 어렵지 않습니다. 보충제는 결핍이 확인된 사람, 흡수 장애 상태가 있는 사람, 셀레늄이 부족한 토양 지역의 식품만으로 제한된 식사를 하는 사람에게 가장 적합합니다.