Хроніка зв’язку селену та коксаківірусу про співпрацю The Journal of Nutrition Oxford

Орвілл А. Левандер, Зв’язок вірусу селен-Коксакі: Хроніка співпраці, The Journal of Nutrition, том 130, випуск 2, лютий 2000 р., Сторінки 485S – 488S, https://doi.org/10.1093/jn/130.2.485S

хроніка

АНОТАЦІЯ

У цьому огляді подано історичний звіт про співпрацю між дієтологом та вірусологом для дослідження взаємозв’язку харчового статусу господаря та вірулентності. Сторони цієї співпраці вважають себе спеціалістами у галузі антиоксидантного харчування та вірусної імунології відповідно. Обговорюються переваги такого об'єднання талантів (швидкий старт, чітко сфокусовані експерименти, здатність візуалізувати "загальну картину"), а також деякі недоліки (обмежений загальнонауковий словниковий запас, належне розподілення кредитів, відсутність інституційної інфраструктури для розміщення такі зусилля). Загальноприйняте уявлення про те, що деякі найцікавіші науки виникають при перетині просунутих країв двох різних дисциплін, підтверджується цим проектом, оскільки поживна речовина господаря вперше показала вплив на генетичний склад вірусного збудника, що вторгся. Заохочення спільних кооперативних підприємств повинно мати пріоритет, як того вимагають дедалі складніші наукові проблеми і як бажають самі вчені, які бажають швидше бачити прогрес у своїх дослідженнях.

Люди часто запитували мене: "Як тобі трапилося почати працювати з ... вірусологом?" Професор Мелінда А. Бек ініціювала нашу співпрацю на основі порад, які вона отримала від свого чоловіка, доктора Девіда Дж. Томаса. Доктор Томас - токсиколог, який цікавиться важкими металами, і ми з Дейвом працювали разом раніше. Він запропонував дружині зв’язатися зі мною через її бажання дослідити вплив статусу Se на вірулентність вірусу коксакі у мишей. Вірус Коксакі був ізольований від пацієнтів, які постраждали від хвороби Кешана - кардіоміопатії, що реагує на Se, яка вражає немовлят, дітей та жінок дітородного віку, що проживають у бідних на Se регіонах Китаю (Levander and Beck 1997). Крім того, китайські вчені продемонстрували, що пошкодження серця, спричинене вірусом коксакі В4 у мишей, збільшувалося при харчуванні дієтою з дефіцитом Se (Bai et al. 1980).

Так, 2 червня 1992 р. Доктор Бек надіслав мені факсом лист із зазначенням того, що у неї в лабораторії є модель миші з зараженням вірусом коксакі. У своєму листі вона запитала, чи може її лабораторія запропонувати будь-яку допомогу, "... включаючи використання мишачої моделі дефіциту Se для вивчення інфекції коксакі". Не знаючи нічого про вірус коксакі зокрема, і дуже мало про віруси в цілому, але тим не менше усвідомлюючи можливий зв’язок між вірусною інфекцією та хворобою Кешана, я заявив про свою зацікавленість брати участь у такому спільному проекті.

І ось ми були в дорозі. До липня 1992 року протоколи для тварин існували і були затверджені, а мишам було замовлено в серпні. Попередні результати були доступні у вересні. 13 жовтня 1992 року Мелінда відвідала Белтсвілль, щоб ми могли зустрітися та обговорити наші результати. Вона також представила семінар про наші висновки. Трохи більше чотирьох місяців після початкового контакту наша робота обговорювалася на публічному форумі! Цей часовий ряд демонструє одну з головних переваг спільних міждисциплінарних досліджень, а саме здатність швидко рухатись, поєднуючи дві різні галузі знань. Без допомоги та підтримки один одного було б дуже важко, а то й неможливо, щоб хтось із нас поодинці виконав цю роботу так швидко, і, безумовно, дослідження проводилося набагато ефективніше, працюючи в тандемі.

Se, вітамін Е та вірусний міокардит

Доктор Бек мав два різних штами вірусу коксакі В3 (CVB3) 2, доступних для тестування в її лабораторії, один вірулентний (CVB3/20), а другий авірулентний (CVB3/0). Тобто, у мишей, які харчуються звичайною дієтою, штам CVB3/20 спричиняв би пошкодження серця від середньої до важкої ваги, тоді як штам CVB3/0 не спричиняв явної шкоди. За допомогою цієї моделі ми показали наступне: 1) CVB3/20 спричинив серйозніші пошкодження серця у Se-дефіцитних (-Se) мишей, ніж у Se-адекватних (+ Se) мишей (Beck et al. 1994c); 2) CVB3/0 спричинив помірне пошкодження серця у мишей -Se, але не мав явного ефекту у мишей + Se (Beck et al. 1994a); 3) CVB3/20 спричинив серйозніші пошкодження серця у мишей з дефіцитом вітаміну Е (-VE), ніж у мишей, що адекватні вітаміну Е (+ VE) (Beck et al. 1994b); 4) CVB3/0 спричинив помірне пошкодження серця у мишей −VE, але не мав явного ефекту у мишей + VE (Beck et al. 1994b); і 5) годування риб’ячим жиром під час дієти −VE збільшувало пошкодження серця, спричинені або штамом CVB3/0, або CVB3/20 (Beck et al. 1994b).

Перше спостереження підтвердило те, про що вже повідомляли китайські вчені, а саме, що кардіотоксичність вірулентного вірусу коксакі була збільшена у мишей із дефіцитом Se. Однак спостереження, яке викликало найбільший інтерес, було No2 вище, тобто той факт, що нормально доброякісний штам вірусу коксакі B3, CVB3/0, може бути перетворений на кардіовірулентність в результаті годування господаря дієтою з дефіцитом Se . Це була нова знахідка з багатьма потенційно важливими наслідками. Результати, здавалося б, говорили про те, що можна зануритись у море доброякісного вірусу коксакі без явних побічних ефектів, поки не зазнає зниження поживних речовин Se до такої міри, що вірус проявить свої кардіовірулентні властивості. Це здавалося досить тривожною перспективою. Проте дані, здавалося, відповідали тому, що можна було очікувати від регіональної ендемічної хвороби, такої як хвороба Кешана. Вірусний збудник інфекції міг існувати безшумно скрізь у навколишньому середовищі через відсутність патогенності, за винятком тих районів, в яких мешканці мали поганий статус Se.

Спостереження №3 та №4 показали, що дефіцит вітаміну Е також може призвести до збільшення вірулентності. Ці результати були важливі, оскільки вони показали, що інші фактори, крім Se, повинні враховуватися при спробі передбачити вплив певної дієти на здатність господаря протистояти вірусної інфекції. Звичайно, ми вибрали вітамін Е для тестування на моделі коксакі/миші через його добре відомий тісний метаболічний зв’язок із Se.

Окислювальний стрес

Привабливою гіпотезою була ідея, що підвищений окислювальний стрес у господаря через дефіцит або Se, або вітаміну Е дозволив вірусу надавати більший кардіотоксичний ефект. Незабаром ми отримали інші дані, які підтверджували цю концепцію (спостереження №5). Годування риб’ячим жиром збільшує потребу тварин у вітаміні Е через велику частку легко перекисних сильно ненасичених жирних кислот. Годування дієти з дефіцитом вітаміну Е, що містить риб’ячий жир (олія з менхедом), суттєво збільшило кількість пошкоджень серця, спричинених вірусом, порівняно з годуванням дієтою з дефіцитом вітаміну Е, що містить менше ненасичених жирів (суміш свинячого жиру 4: 1 плюс кукурудзяна олія).