Cronica conexiunii Selenium-Coxsackievirus a unei colaborări Journal of Nutrition Oxford

Orville A. Levander, The Selenium-Coxsackievirus Connection: Chronicle of a Collaboration, The Journal of Nutrition, volumul 130, numărul 2, februarie 2000, paginile 485S - 488S, https://doi.org/10.1093/jn/130.2.485S

conexiunii

ABSTRACT

Această revizuire oferă o relatare istorică a unei colaborări stabilite între un nutriționist și un virolog pentru a investiga relația dintre starea nutrițională a gazdei și virulența virală. Părțile la această colaborare se consideră specialiști în domeniile nutriției antioxidante și, respectiv, a imunologiei virale. Sunt discutate avantajele unei astfel de grupări de talente (pornire rapidă, experimentare bine concentrată, abilitatea de a vizualiza „imaginea de ansamblu”), la fel ca unele dintre dezavantaje (vocabular științific comun limitat, repartizarea adecvată a creditului, lipsa infrastructurii instituționale pentru a găzdui asemenea eforturi). Percepția comună că unele dintre cele mai interesante științe apare atunci când marginile avansate ale a două discipline disparate sunt confirmate de acest proiect, deoarece nutriția gazdei a fost demonstrată pentru prima dată că influențează componența genetică a unui agent patogen viral invadator. Încurajarea întreprinderilor comune de cooperare ar trebui să aibă o prioritate ridicată, așa cum o cer problemele științifice din ce în ce mai dificile și doresc chiar oamenii de știință care doresc să-și vadă progresul cercetării mai repede.

Oamenii m-au întrebat adesea „Cum te-ai întâmplat să începi să lucrezi cu un virolog?” Profesorul Melinda A. Beck a inițiat colaborarea noastră pe baza sfaturilor primite de la soțul ei, Dr. David J. Thomas. Dr. Thomas este toxicolog interesat de metalele grele și Dave și cu mine am lucrat împreună în trecut. El a sugerat soției sale să mă contacteze din cauza dorinței ei de a investiga influența statutului de Se asupra virulenței coxsackievirusului la șoareci. Coxsackievirus a fost izolat de pacienții afectați de boala Keshan, cardiomiopatia care răspunde la Se, care afectează sugarii, copiii și femeile aflate la vârsta fertilă, care locuiesc în regiunile sărace din China (Levander și Beck 1997). Mai mult, oamenii de știință chinezi au arătat că leziunile cardiace cauzate de coxsackievirus B4 la șoareci au fost crescute prin hrănirea unei diete cu deficit de Se (Bai și colab., 1980).

Astfel, la 2 iunie 1992, Dr. Beck mi-a trimis prin fax o scrisoare care indica faptul că avea un model de șoarece de infecție cu coxsackievirus în laboratorul ei. În scrisoarea ei, ea a întrebat dacă laboratorul său ar putea oferi asistență „… inclusiv utilizarea unui model de șoarece cu deficiență de Se pentru a studia infecția cu coxsackievirus”. Necunoscând nimic despre coxsackievirus în special și foarte puțin despre virusuri în general, dar totuși conștient de o posibilă legătură între infecția virală și boala Keshan, mi-am indicat interesul de a participa la un astfel de proiect comun.

Și așa am fost pe drum. Până în iulie 1992, protocoalele pentru animale erau în vigoare și aprobate, iar șoarecii au fost ordonați în august. Rezultatele preliminare au fost disponibile în septembrie. Pe 13 octombrie 1992, Melinda a făcut o vizită la Beltsville pentru a ne putea întâlni și a discuta rezultatele noastre. Ea a prezentat, de asemenea, un seminar despre descoperirile noastre. La puțin mai mult de patru luni de la contactul inițial, lucrarea noastră a fost discutată într-un forum public! Această linie de timp demonstrează unul dintre avantajele majore ale cercetării interdisciplinare colaborative, și anume, capacitatea de a pune lucrurile în mișcare rapid prin alăturarea a două domenii de expertiză diverse. Fără ajutorul și sprijinul celuilalt, ar fi fost foarte dificil, dacă nu imposibil, ca oricare dintre noi să realizeze această lucrare atât de rapid și, cu siguranță, cercetarea a fost efectuată mult mai eficient, lucrând în tandem.

Se, vitamina E și miocardită virală

Dr. Beck avea două tulpini diferite de coxsackievirus B3 (CVB3) 2 disponibile pentru testare în laboratorul ei, una virulentă (CVB3/20) și cealaltă avirulentă (CVB3/0). Adică, la șoarecii hrăniți cu diete normale, tulpina CVB3/20 ar provoca leziuni cardiace moderate până la severe, în timp ce tulpina CVB3/0 nu a cauzat nici o leziune aparentă. Cu acest model, am arătat următoarele: 1) CVB3/20 a cauzat leziuni cardiace mai severe la șoarecii cu deficit de Se (-Se) decât la șoarecii cu Se-adecvat (+ Se) (Beck și colab. 1994c); 2) CVB3/0 a cauzat leziuni cardiace moderate la șoareci −Se, dar nu a avut niciun efect aparent la șoareci + Se (Beck și colab. 1994a); 3) CVB3/20 a cauzat leziuni cardiace mai severe la șoarecii cu deficiență de vitamina E (−VE) decât la șoarecii cu vitamina E - adecvați (+ VE) (Beck și colab. 1994b); 4) CVB3/0 a cauzat leziuni cardiace moderate la șoareci −VE, dar nu a avut niciun efect aparent la șoareci + VE (Beck și colab. 1994b); și 5) hrănirea cu ulei de pește în dieta -VE a crescut leziunile cardiace cauzate fie de tulpina CVB3/0, fie de CVB3/20 (Beck și colab. 1994b).

Prima observație a confirmat ceea ce oamenii de știință chinezi raportaseră deja, și anume, că cardiotoxicitatea unui coxsackievirus virulent a fost crescută la șoarecii cu deficit de Se. Cu toate acestea, observația care a atras cel mai mult interes a fost numărul 2 de mai sus, adică faptul că o tulpină normală benignă de coxsackievirus B3, CVB3/0, ar putea fi convertită în cardiovirulență ca urmare a hrănirii gazdei cu o dietă cu deficit de Se . Aceasta a fost o descoperire nouă cu multe implicații potențial importante. Rezultatele care păreau să spună a fost că cineva ar putea fi scufundat într-o mare de coxsackievirus benign fără efecte negative aparente până când a suferit o scădere a nutriției Se până la punctul în care virusul ar prezenta proprietățile sale cardiovirulente. Aceasta părea o perspectivă destul de neliniștitoare. Cu toate acestea, datele par să se potrivească cu ceea ce s-ar putea aștepta pentru o boală endemică regională, cum ar fi boala Keshan. Agentul infecțios viral ar putea exista silențios peste tot în mediu din cauza lipsei sale de patogenitate, cu excepția acelor zone în care locuitorii aveau statutul de Se slab.

Observațiile nr. 3 și # 4 au arătat că deficiența de vitamina E ar putea duce, de asemenea, la creșterea virulenței virale. Aceste rezultate au fost importante deoarece au arătat că alți factori în afară de Se trebuiau luați în considerare la încercarea de a prezice efectul unei anumite diete asupra capacității unei gazde de a rezista infecțiilor virale. Desigur, am selectat vitamina E pentru testare în modelul coxsackie/mouse, datorită binecunoscutei sale relații metabolice strânse cu Se.

Stresul oxidativ

O ipoteză atrăgătoare a fost ideea că stresul oxidativ crescut la gazdă din cauza deficitului de Se sau vitamina E a permis virusului să exercite un efect cardiotoxic mai mare. În curând am avut alte date care susțin acest concept (observația nr. 5). Hrănirea cu ulei de pește crește necesarul de vitamina E al animalelor datorită proporției sale mari de acizi grași foarte nesaturați ușor peroxidabili. Hrănirea unei vitamine E - dietă deficitară care conține ulei de pește (ulei de menhaden) a crescut mult cantitatea de leziuni cardiace induse de viral comparativ cu hrănirea unei vitamine E - dietă deficitară care conține mai puține grăsimi nesaturate (un amestec 4: 1 de untură plus ulei de porumb).