nejsme stejní, když onemocníme. Ať už je to kýchání, když se nachladíme, nebo zuřivě kousání lidí, když dostaneme vzteklinu, bakterie mění naše chování.
je to proto, že bakterie musí přenášet z jednoho hostitele na druhého. V důsledku toho se chování hostitele obvykle mění způsoby, které pomáhají šíření patogenu. Vzteklina například způsobuje, že infikovaná zvířata agresivně kousají ostatní, protože virus přenáší slinami. Ale některé mikroby jsou jemnější.
paraziti Toxoplasma gondii, kteří se sexuálně rozmnožují pouze u koček, ale mohou infikovat jakékoli zvíře, unést mozek a ovlivnit chování hostitele. V pořadí událostí, které by Charles Darwin úsměv, potkanů a myší infikovaných Toxoplasma chovat v způsoby, které je činí snadnou kořistí pro kočky – přesně tam, kde Toxoplasma chce jít.
schopnost Toxoplasma narušit tyto základní instinkty u hlodavců je alarmující, když si uvědomíte, že jedna třetina lidí také nést cysty tohoto parazita v jejich mozku. Latentní toxoplazmóza u lidí je spojeno s vážnými neurologickými poruchami, včetně schizofrenie, intermitentní explozivní (rage) poruchy a sebevraždy, ale nebylo nikdy prokázáno, že přímou příčinou.
mohl parazit manipulovat i s lidmi? Existuje způsob, jak se zbavit tohoto parazita, a pokud ano, vrátí se chování k normálu?
jsem mikrobiolog, který studuje Toxoplasma více než 20 let. Nejen, že jsem zjistil, že účinky parazita na jeho hostitele jsou nekonečně fascinující, snažil jsem se identifikovat jeho zranitelnosti, aby lékaři mohli lépe léčit tuto V současné době nevyléčitelnou celoživotní infekci.
Ve spolupráci s biochemik Ronald Wek a neurolog Stephen L. Boehm II, jsme učinili překvapující objev, že parazité nemusí být přímo manipulují své hostitele hlodavce. Spíše může být na vině imunitní odpověď hostitele na chronickou infekci.
Váš mozek na to, Toxoplasma
Toxoplasma je jednobuněčný parazit, který opravdu dostane kolem – to se podařilo proniknout do mozku miliardy tvorů celého světa, z ptáků na beluga velryby. Ze všech druhů Toxoplasma může infikovat, ale pouze kočky podporují jeho sexuální fázi. Po sexu v střívka, Toxoplasma je zabalen do solidní lusky tzv. oocyst, které jsou uvolňovány do životního prostředí prostřednictvím výkalů, a pak může být požití nebo vdechnutí jinými zvířaty.
Infekce Toxoplasma není obvykle produkují příznaky u lidí, pokud jejich imunitní systémy jsou ohroženy, ale paraziti zůstávají v těle po celý život jako latentních tkáňových cyst. Tyto tkáňové cysty se běžně vyskytují v mozku, srdci a kosterním svalu. K tvorbě tkáňových cyst dochází u všech infikovaných zvířat, včetně mnoha, které končí na naší talíři. Spotřeba těchto tkáňových cyst v surovém nebo nedostatečně vařeném mase také přenáší infekci.
dalším způsobem, jak tyto tkáňové cysty slouží jako prostředek přenosu parazitů, je změna chování hostitele. Krysy a myši s latentní toxoplazmózou se stávají hyperaktivními a ztrácejí instinktivní strach z koček, což z nich v podstatě dělá volný oběd pro kočky.
Jennifer Martynowicz, Studentka M. D.-Ph.D. v mé laboratoři, byla zaujata schopností latentní toxoplazmózy změnit chování myší. Dlouho bylo záhadou, jak přesně tento malý mikrob, který se zdá být inertní, když je uzavřen ve stěně tkáňové cysty, dokáže takový výkon vytáhnout. Je známo, že Toxoplasma zprávy arzenál parazit proteinů do hostitelské buňky, které mohou měnit genové aktivity, ale jak se to převádí na změnu chování zůstává neznámý.
Předchozí práce v naší laboratoři zjištěno, že guanabenz, FDA-schválený lék používaný k léčbě hypertenze, výrazně snižuje počet mozkových cyst v infikované kmenem myší říkáme BALB/c. Pomocí této drogy byl Martynowicz schopen řešit základní otázku: pokud snížíme počet parazitních cyst v mozku, můžeme obnovit normální chování?
Toxoplasma změny chování – drogy obrátí
Martynowicz podáván guanabenz za tři týdny na myších, které byly hyperaktivní důsledku latentní toxoplazmózy. Když Martynowicz zkoumal mozky exponovaných myší a myší, které obdržely č. guanabenz, zjistila, že cysta se počítá byly sníženy o 75% u léčených myší, posílení výsledky z předchozí studie.
v první demonstraci svého druhu Martynowicz zkoumal, zda snížení cyst ovlivnilo hladiny aktivity u myší. K našemu potěšení hyperaktivita obvykle pozorovaná u myší s latentní toxoplazmózou zmizela. Zvířata léčená guanabenzem se chovala jako normální neinfikované myši.
takže to vypadalo, že hypotéza naší laboratoře byla správná: mozkové cysty korelovaly se změnami chování.
Aby bylo jisté, že hyperaktivita byla způsobena cysty, Martynowicz se rozhodli zkoumat vliv guanabenz v různých myší kmen zvaný C57BL/6, které jsou více náchylné k Toxoplasma. U tohoto myšího kmene guanabenz nesnížil počty cyst. Ale obrátilo to hyperaktivní chování. Tato neočekávaná zjištění ukázala, že hyperaktivita u infikovaných myší nakonec nekoreluje s počtem mozkových cyst parazitů.
aby se vyřešil tento záhadný rozpor, Martynowicz zkoumal úroveň zánětu v mozcích těchto myší. Jiní vyšetřovatelé zjistili, že latentní parazitní cysty v mozku rekrutují imunitní buňky a produkují nízkou úroveň trvalého zánětu.
mění zánět mozku chování?
je známo, že Guanabenz má protizánětlivé účinky. Snížení zánětu mozku je přesně to, co se zdá, že dělá v mozcích obou infikovaných myších kmenů. Tyto výsledky naznačují, že hyperaktivita u infikovaných myší je spíše řízena jejich imunitní odpovědí než manipulací řízenou parazity. Pokud ano, klíčem ke kontrole některých změn chování u infikovaných zvířat může být modulace jejich imunitní odpovědi.
zatím nevíme, jak zánět může vést k hyperaktivitě. Ale je zajímavé, že některé rozvíjející se studie také našli souvislost mezi zánětem a pozornost-deficit nepořádek hyperaktivity (ADHD), která postihuje více než 6 milionů dětí v USA.
je-Li naše zjištění, že u myší, zveřejněné v časopise mBio, rozšířit na lidi, to by mohlo mít významné důsledky pro to, jak jsme v současné době léčit infekce mozku. Naše výsledky naznačují, že mozkové infekce mohou způsobit neurologické následky pouze u podskupiny lidí, na základě jejich imunitní odpovědi. Další studie jsou potřebné k určení, zda protizánětlivé léky, jako je guanabenz, mohou být účinné při zvládání těchto stavů.