nem vagyunk egyformák, amikor megbetegszünk. Függetlenül attól, hogy tüsszögünk, amikor megfázunk, vagy vadul harapjuk az embereket, amikor veszettséget kapunk, a baktériumok megváltoztatják viselkedésünket.
Ez azért van, mert a baktériumoknak át kell adniuk az egyik gazdaszervezetről a másikra. Következésképpen a gazdaszervezet viselkedése általában megváltozik oly módon, hogy elősegítse a kórokozó terjedését. A veszettség például a fertőzött állatokat agresszíven megharapja, mert a vírus nyálon keresztül terjed. De egyes mikrobák finomabbak.
Toxoplasma gondii paraziták, amelyek csak macskákban szaporodnak szexuálisan, de bármilyen állatot megfertőzhetnek, eltérítik az agyat és befolyásolják a gazda viselkedését. Charles Darwint megmosolyogtató események során a toxoplazmával fertőzött patkányok és egerek úgy viselkednek, hogy könnyű prédává teszik őket a macskáknak – pontosan oda, ahová a Toxoplasma akar menni.
a toxoplazma azon képessége, hogy megzavarja az ilyen alapvető ösztönöket a rágcsálókban, riasztó, ha figyelembe vesszük, hogy az emberek egyharmada hordozza a parazita cisztáit az agyában. Látens toxoplazmózis emberben összefüggésbe hozták a súlyos neurológiai rendellenességek, beleértve a skizofrénia, időszakos robbanásveszélyes (rage) rendellenesség és az öngyilkosság, de soha nem mutatták ki, hogy közvetlen oka.
lehet, hogy a parazita manipulálja az embereket is? Van-e mód arra, hogy megszabaduljunk ettől a parazitától, és ha igen, akkor a viselkedés visszatér a normális kerékvágásba?
mikrobiológus vagyok, aki több mint 20 éve tanulmányozza a toxoplazmát. Nemcsak azt találtam, hogy a parazita hatása a gazdaszervezetére végtelenül lenyűgöző, hanem megpróbáltam azonosítani a sebezhetőségét, hogy az orvosok jobban kezelhessék ezt a jelenleg gyógyíthatatlan egész életen át tartó fertőzést.Ronald Wek biokémikussal és Stephen L. Boehm II idegtudóssal együttműködve meglepő felfedezést tettünk arról, hogy a paraziták nem közvetlenül manipulálják a rágcsáló gazdaszervezetét. Inkább a gazdaszervezet krónikus fertőzésre adott immunválasza lehet a hibás.
az agy Toxoplasma
a Toxoplasma egy egysejtű parazita, amely valóban körbejár-sikerült beszivárognia a lények milliárdjainak agyába szerte a világon, a madaraktól a beluga bálnákig. Az összes faj közül a Toxoplasma megfertőzheti, bár csak a macskák támogatják szexuális stádiumát. A macskabélben történő szex után a toxoplazmát erős hüvelyekbe csomagolják, úgynevezett oociszták, amelyek széklet útján kerülnek a környezetbe, majd más állatok lenyelhetik vagy belélegezhetik őket.
a toxoplazma fertőzés általában nem okoz tüneteket az emberekben, hacsak immunrendszerük nem sérül, de a paraziták egy életen át a testben maradnak látens szöveti cisztákként. Ezek a szöveti ciszták gyakran megtalálhatók az agyban, a szívben és a vázizomban. A szöveti ciszták kialakulása minden fertőzött állatban előfordul, köztük sok olyan, amely a tányérunkra kerül. Ezeknek a szövetcisztáknak a nyers vagy alul főtt húsban történő fogyasztása szintén továbbítja a fertőzést.
egy másik módja annak, hogy ezek a szöveti ciszták a paraziták átvitelének hordozójaként szolgálnak,a gazdaszervezet viselkedésének megváltoztatása. A látens toxoplazmózisban szenvedő patkányok és egerek hiperaktívvá válnak, és elveszítik a macskáktól való ösztönös félelmüket, lényegében ingyenes ebédet biztosítanak a macskáknak.
Jennifer Martynowicz, egy M. D.-Ph. D. hallgató a laboratóriumomban, érdekelte a látens toxoplazmózis azon képessége, hogy megváltoztassa az egerek viselkedését. Régóta rejtély, hogy pontosan ez a kis mikroba, amely inertnek tűnik, amikor a szöveti ciszta falába van burkolva,képes ilyen bravúrra. Ismeretes, hogy a Toxoplasma felszabadítja a parazita fehérjék arzenálját a gazdasejtekbe, amelyek megváltoztathatják a génaktivitást, de hogy ez hogyan változtatja meg a viselkedést, továbbra sem ismert.
korábbi laboratóriumi munkánk megállapította, hogy a guanabenz, az FDA által jóváhagyott gyógyszer a magas vérnyomás kezelésére, jelentősen csökkenti az agyi ciszták számát egy fertőzött egér törzsben, amelyet BALB/c-nek hívunk. Ezzel a gyógyszerrel Martynowicz képes volt megválaszolni egy alapvető kérdést: ha csökkentjük a parazita ciszták számát az agyban, vissza tudjuk állítani a normális viselkedést?
a toxoplazma megváltoztatja a viselkedést – a gyógyszer megfordítja
Martynowicz három hétig adta be a guanabenz-et az egereknek, amelyek hiperaktívak voltak a látens toxoplazmózis miatt. Amikor Martynowicz megvizsgálta a kezelt egerek és a guanabenz-et nem kapó egerek agyát, felfedezte, hogy a kezelt egerekben a cisztaszám körülbelül 75% – kal csökkent, megerősítve a korábbi vizsgálatok eredményeit.
Az első ilyen jellegű demonstráció során Martynowicz megvizsgálta, hogy a ciszták csökkenése befolyásolta-e az egerek aktivitási szintjét. Örömünkre a látens toxoplazmózisos egerekben általában megfigyelt hiperaktivitás eltűnt. A guanabenzzel kezelt állatok normál, nem fertőzött egerekhez hasonlóan viselkedtek.
tehát úgy tűnt, hogy laboratóriumunk hipotézise helyes: az agyi ciszták korreláltak a viselkedés változásaival.
annak biztosítása érdekében, hogy a hiperaktivitást a ciszták okozták, Martynowicz úgy döntött, hogy megvizsgálja a guanabenz hatását egy másik egér törzsben, a C57bl/6-ban, amelyek hajlamosabbak a toxoplazmára. Ebben az egér törzsben a guanabenz nem csökkentette a ciszták számát. De megfordította a hiperaktív viselkedést. Ezek a váratlan eredmények azt mutatták, hogy a fertőzött egerek hiperaktivitása nem korrelál a parazita agyi ciszták számával.
ennek a rejtélyes eltérésnek a kezelésére Martynowicz megvizsgálta ezen egerek agyában a gyulladás szintjét. Más kutatók megfigyelték, hogy az agyban lévő látens parazita ciszták immunsejteket toboroznak, alacsony szintű tartós gyulladást eredményezve.
az agyi gyulladás megváltoztatja a viselkedést?
a Guanabenzről ismert, hogy gyulladáscsökkentő hatása van. Az agyi gyulladás csökkentése pontosan az, amit úgy tűnik, hogy mindkét fertőzött egér törzs agyában csinál. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a fertőzött egerek hiperaktivitását inkább az immunválasz vezérli, nem pedig a parazita által vezérelt manipuláció. Ha igen, akkor a fertőzött állatok bizonyos viselkedési változásainak ellenőrzésének kulcsa az immunválasz modulálása lehet.
még nem tudjuk, hogy a neuroinflammáció hogyan vezethet hiperaktivitáshoz. Érdekes azonban megjegyezni, hogy néhány feltörekvő tanulmány kapcsolatot talált a gyulladás és a figyelemhiányos hiperaktivitási rendellenesség (ADHD) között is, amely több mint 6 millió gyermeket érint az Egyesült Államokban
ha az mBio folyóiratban megjelent egerekkel kapcsolatos eredményeink kiterjednek az emberekre is, fontos következményei lehetnek annak, hogy jelenleg Hogyan kezeljük az agyi fertőzéseket. Eredményeink arra utalnak, hogy az agyi fertőzések csak az emberek egy részében okozhatnak neurológiai következményeket, immunválaszuk alapján. További vizsgálatokra van szükség annak megállapításához, hogy a gyulladáscsökkentő gyógyszerek, mint például a guanabenz, hatékonyak lehetnek-e ezen állapotok kezelésében.