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Zu viel Mangan kann zu einer tödlichen Herzinfektion führen

Eine neue Studie legt nahe, dass, wenn sie im Übermaß konsumiert wird, diätetisches Mangan eine Infektion des Herzens mit dem Bakterium verursachen kann, das auch als "golden staph" bekannt ist.

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Mangan ist ein essentielles Mineral, das bei übermäßiger Einnahme giftig sein kann. Das Mineral kann in Fülle in Blattgemüse wie Spinat und Grünkohl gefunden werden, sowie in Tee, Ananas und Nüssen.

Eine neue Studie, die in der Zeitschrift veröffentlicht wurde, legt nahe, dass übermäßiges Mangan in der Nahrung sogar zu einer tödlichen Infektion des Herzens führen kann. Die betreffende Infektion wird durch das Bakterium verursacht, das auch als "Staph" oder "Golden Staph" bekannt ist.

Staph ist die Hauptursache für Hautinfektionen wie Furunkel und Furunkel, und manchmal kann das Bakterium potentiell tödliche Blutbahninfektionen oder Lungenentzündung verursachen.

Staph ist auch die Hauptursache für infektiöse oder bakterielle Endokarditis. Dies tritt auf, wenn es, nachdem es in den Blutstrom gelangt ist, zum Herzen getragen wird und sich in einer Herzklappe oder in der inneren Auskleidung der Herzkammer absetzt.

Der leitende Autor der neuen Studie ist Eric Skaar, Ph.D., der Ernest W. Goodpasture Professor für Pathologie, Mikrobiologie und Immunologie am Medical Center der Vanderbilt University in Nashville, TN.

Mangan kann zu einer Herzinfektion führen

Prof. Skaar sagte, dass er und seine Kollegen "die Auswirkungen von mehreren Metalldefiziten und -überschuss auf die Infektion" bei Mäusen analysierten.

Sie fütterten eine Gruppe von Mäusen dreimal mehr Mangan als die normale Menge, und eine andere Gruppe von Mäusen wurde mit einer normalen Diät gefüttert. Das Team fand heraus, dass "nur überschüssiges Mangan einen Einfluss auf die Infektionsanfälligkeit hatte".

Die meisten Mäuse, die übermäßiges Mangan erhielten, starben als Folge einer Staphylokokkeninfektion.

"Wir waren überrascht, weil wir davon ausgingen, dass ein Metalldefizit die Anfälligkeit und nicht den Metallüberschuss beeinflusst", sagte Prof. Skaar.

Die Forscher legen einen Erklärungsmechanismus für ihre Ergebnisse vor, der den so genannten reaktiven Sauerstoffstoß des Immunsystems – auch bekannt als oxidativer oder respiratorischer Burst – umfasst.

Der oxidative Ausbruch ist ein Schlüsselprozess der angeborenen Fähigkeit des Körpers, sich gegen Bakterien zu verteidigen. Währenddessen werden reaktive Sauerstoffspezies oder sauerstoffhaltige Moleküle von verschiedenen Arten von Immunzellen schnell freigesetzt.

Prof. Skaar erklärt, dass im Falle einer Staphylokokkeninfektion unter normalen Bedingungen "Neutrophile [eine Art von weißen Blutkörperchen] in die Infektionsstelle gelangen und die Bakterien mit reaktiven Sauerstoffspezies sprengen."

Übermäßiges Mangan scheint diesem Prozess jedoch entgegenzuwirken. Ein Proteinschlüssel zur Absorption von überschüssigem Mangan und anderen Metallen schien in den Herzen von Mäusen, die zu viel Mangan erhielten, inaktiv zu sein.

Dieses Protein wird Calprotectin genannt. Es ist Teil der antimikrobiellen Verteidigungslinie des Immunsystems und seine Rolle besteht darin, Bakterien von Nährstoffen fernzuhalten und ihr Wachstum zu hemmen.

Klinische Implikationen der Befunde

"[In unserer Studie] verwenden wir einen Metallgehalt, der für den Menschen vernünftigerweise anzutreffen ist, und einige Patientengruppen, die ein erhöhtes Infektionsrisiko haben, sind vergleichbaren Mangankonzentrationen ausgesetzt", erklärte Prof. Skaar.

Er stellt fest, dass diese Patienten, die mit größerer Wahrscheinlichkeit eine Staphylokokkeninfektion bekommen und eine Endokarditis entwickeln, in früheren Studien ebenfalls einen abnormal hohen Grad an Gewebe-Mangan gefunden haben.

Zu diesen Menschen gehören Drogenabhängige, die intravenös Drogen injizieren, Menschen mit Lebererkrankungen und Patienten, die lange Zeit intravenös ernährt wurden.

"Es ist auffällig, dass eine einzelne Ernährungsumstellung einen der stärksten Zweige der angeborenen Immunabwehr inaktivieren und zu tödlichen Infektionen führen kann", sagte Prof. Skaar.

In Zukunft wollen er und sein Team genauer untersuchen, warum gerade das Herz anfällig für tödliche Staphylokokkeninfektionen ist.

"Der menschliche Körper reguliert wunderbar den Nährstoffgehalt und eine traditionelle westliche Ernährung enthält reichlich Mineralstoffe. Die Idee der Superdosierung von Nährstoffen muss sorgfältig abgewogen werden."

Prof. Eric Skaar

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