Слишком много марганца – важного микроэлемента, содержащегося в листовых зеленых овощах, фруктах и орехах – способствует инфицированию сердца бактерией Staphylococcus aureus ("стафилококк").
Результаты, опубликованные на этой неделе в журнале Cell Host & Микроб, добавьте доказательства того, что диета снижает риск заражения. Открытие также предполагает, что люди с избыточным уровнем марганца в тканях, в том числе те, кто потребляет пищевые добавки с высокими концентрациями этого металла, могут подвергаться повышенному риску сердечной инфекции стафилококка.
"Человеческое тело прекрасно справляется с регулированием уровня питательных веществ, а традиционная западная диета содержит много минералов. Идея сверхдозировки питательных веществ требует тщательного рассмотрения," сказал Эрик Скаар, доктор философии.D., MPH, Эрнест В. Гудпасчер, профессор патологии и старший автор настоящего исследования.
Скаар и его коллеги изучали влияние пищевого марганца на инфекцию стафилококка на мышиной модели. Большинство мышей, которые потребляли диету с высоким содержанием марганца – примерно в три раза больше марганца, чем обычно, – умерли после заражения стафилококком. Исследователи обнаружили, что животные на диете с высоким содержанием марганца были особенно восприимчивы к стафилококковой инфекции сердца, что было неожиданностью, сказал Скаар, который также является профессором патологии, микробиологии и иммунологии и директором Института инфекций, иммунологии и иммунологии им. Вандербильта. Воспаление.
"Мы очень мало знаем о том, как марганец перемещается и регулируется. Остается загадкой, почему высокое содержание марганца влияет на стафилококковую инфекцию одного органа," он сказал.
Исследователи обнаружили, что избыток марганца инактивирует ключевую линию защиты от патогенов: взрыв реактивного кислорода врожденной иммунной системы. Обычно в ответ на стафилококк, "нейтрофилы проникают в место инфекции и поражают бактерии активными формами кислорода," Скаар объяснил. Избыток марганца противостоит этому взрыву.
"Поразительно, что одно изменение в диете может деактивировать одну из самых мощных ветвей врожденной иммунной защиты и привести к смертельной инфекции," Скаар сказал.
Белок кальпротектин – еще одна линия защиты – обычно действует как "губка" для вытирания марганца и других металлов. Защита питательных веществ от патогенов известна как "пищевой иммунитет." Однако по неясным причинам кальпротектин совершенно неэффективен в сердцах с высоким содержанием марганца, сказал Скаар.
Staph – основная причина бактериального эндокардита (инфекция внутренней оболочки камеры сердца и сердечных клапанов) и вторая по частоте причина инфекций кровотока.
Интересно, что некоторые группы людей имеют как повышенный риск стафилококковых инфекций, особенно эндокардита, так и более высокие, чем обычно, уровни тканевого марганца, – отметил Скаар. К этим группам населения относятся потребители инъекционных наркотиков, пациенты с хроническими заболеваниями печени и пациенты, находящиеся на длительной внутривенной диете.
В текущих исследованиях Скаар и его коллеги работают, чтобы понять, как марганец транспортируется и регулируется у позвоночных и почему сердце особенно восприимчиво к фатальным инфекциям стафилококка при высоком уровне марганца. Они также изучают влияние других питательных минералов и витаминов на инфекцию.