Is de hersenparasiet _Toxoplasma_ je gedrag aan het manipuleren, of is het je immuunsysteem de schuld?

We zijn niet hetzelfde als we ziek worden. Of het nu niezen is als we verkouden worden, of mensen woest bijten als we hondsdolheid krijgen, ziektekiemen veranderen ons gedrag.

dat komt omdat kiemen van de ene host naar de andere moeten overbrengen. Bijgevolg, gastheer gedrag wordt meestal veranderd op manieren die helpen de ziekteverwekker te verspreiden. Hondsdolheid, bijvoorbeeld, veroorzaakt besmette dieren om agressief bijten anderen omdat het virus door speeksel. Maar sommige microben zijn subtieler.

Toxoplasma gondii parasieten, die zich alleen seksueel voortplanten bij katten, maar elk dier kunnen infecteren, de hersenen kunnen kapen en het gedrag van de gastheer kunnen beïnvloeden. In een wending van gebeurtenissen die Charles Darwin aan het lachen zouden maken, gedragen ratten en muizen die besmet zijn met Toxoplasma zich op een manier die hen een gemakkelijke prooi maakt voor katten – precies waar Toxoplasma naartoe wil.

Het vermogen van Toxoplasma om dergelijke basisinstincten bij knaagdieren te verstoren is alarmerend wanneer men bedenkt dat een derde van de mensen ook cysten van deze parasiet in hun hersenen draagt. Latente toxoplasmose bij de mens is in verband gebracht met ernstige neurologische stoornissen, waaronder schizofrenie, intermitterende explosieve (woede) stoornis en zelfmoord, maar is nooit een directe oorzaak gebleken.

kan de parasiet ook mensen manipuleren? Is er een manier om van deze parasiet af te komen en zo ja, zou het gedrag weer normaal worden?

Ik ben een microbioloog die al meer dan 20 jaar Toxoplasma bestudeert. Niet alleen vond ik de effecten van de parasiet op zijn gastheer eindeloos fascinerend, ik heb geprobeerd om de kwetsbaarheden ervan te identificeren zodat artsen deze momenteel ongeneeslijke levenslange infectie beter kunnen behandelen.in samenwerking met biochemicus Ronald Wek en neurowetenschapper Stephen L. Boehm II hebben we de verrassende ontdekking gedaan dat de parasieten mogelijk niet direct de knaagdiergastheer manipuleren. Eerder, kan de immune reactie van de gastheer op de chronische besmetting de schuld zijn.

uw hersenen op Toxoplasma

Toxoplasma is een eencellige parasiet die echt rondkomt-het is erin geslaagd om de hersenen van miljarden wezens over de hele wereld te infiltreren, van vogels tot beluga ‘ s. Van alle soorten kan Toxoplasma infecteren, maar alleen katten ondersteunen zijn seksuele fase. Na seks in de darm van de kat, Toxoplasma wordt verpakt in stevige peulen genaamd oöcysten die worden afgegeven in de omgeving via feces, en kan vervolgens worden ingenomen of geïnhaleerd door andere dieren.

infectie met Toxoplasma veroorzaakt gewoonlijk geen symptomen bij mensen, tenzij hun immuunsysteem aangetast is, maar de parasieten blijven in het lichaam voor het leven als latente weefselcysten. Deze weefselcysten worden algemeen gevonden in de hersenen, hart en skeletspier. De vorming van weefselcysten komt voor bij alle geïnfecteerde dieren, waaronder veel die op ons bord belanden. De consumptie van deze weefselcysten in rauw of onvoldoende verhit vlees brengt ook de infectie over.

een andere manier waarop deze weefselcysten dienen als een vehikel voor parasiet transmissie is door de verandering van gastheer gedrag. Ratten en muizen met latente toxoplasmose hyperactief worden en verliezen hun instinctieve angst voor katten, waardoor ze in wezen een gratis lunch voor katten.Jennifer Martynowicz, een doctoraatstudent in mijn lab, was geïntrigeerd door het vermogen van latente toxoplasmose om het gedrag van muizen te veranderen. Het is al lang een mysterie over hoe precies deze kleine microbe, die inert lijkt wanneer ingekapseld in zijn Weefsel cyste wand, erin slaagt om een dergelijke prestatie uit te voeren. Het is bekend dat Toxoplasma een arsenaal van parasietproteïnen in gastheercellen vrijmaakt die de genactiviteit kunnen veranderen, maar hoe dit zich vertaalt in veranderend gedrag blijft onbekend.eerder onderzoek in ons lab toonde aan dat guanabenz, een door de FDA goedgekeurd geneesmiddel dat wordt gebruikt om hypertensie te behandelen, het aantal hersencysten aanzienlijk vermindert in een geïnfecteerde stam van muizen die we BALB/c noemen. Met behulp van dit medicijn kon Martynowicz een fundamentele vraag beantwoorden: als we het aantal parasietcysten in de hersenen verminderen, kunnen we dan normaal gedrag herstellen?

Toxoplasma verandert gedrag – geneesmiddel keert het

Martynowicz heeft guanabenz gedurende drie weken toegediend aan muizen die hyperactief waren ten gevolge van latente toxoplasmose. Toen Martynowicz de hersenen van de behandelde muizen onderzocht en muizen die geen guanabenz kregen, ontdekte ze dat het aantal cysten bij behandelde muizen met ongeveer 75% werd verlaagd, wat de resultaten van eerdere studies versterkte.

in de eerste demonstratie in zijn soort onderzocht Martynowicz vervolgens of de vermindering van cysten de activiteitsniveaus bij de muizen beïnvloedde. Tot onze vreugde was de hyperactiviteit die gewoonlijk bij muizen met latente toxoplasmose werd waargenomen, verdwenen. De met guanabenz behandelde dieren gedroegen zich als normale, niet-geïnfecteerde muizen.het leek er dus op dat de hypothese van ons lab juist was: hersencysten correleerden met gedragsveranderingen.om er zeker van te zijn dat de hyperactiviteit werd veroorzaakt door de cysten, besloot Martynowicz het effect van guanabenz te onderzoeken bij een andere muizenstam, genaamd C57BL/6, die gevoeliger zijn voor Toxoplasma. Bij deze muizenstam verlaagde guanabenz het aantal cysten niet. Maar het veranderde het hyperactieve gedrag. Deze onverwachte bevindingen toonden aan dat de hyperactiviteit bij geïnfecteerde muizen toch niet correleert met het aantal parasitaire hersencysten.om deze raadselachtige discrepantie aan te pakken, onderzocht Martynowicz het ontstekingsniveau in de hersenen van deze muizen. Andere onderzoekers hebben waargenomen dat latente parasiet cysten in de hersenen werven immuuncellen, produceren een laag niveau van aanhoudende ontsteking.

verandert het gedrag van hersenontsteking?van Guanabenz is bekend dat het ontstekingsremmende effecten heeft. Het verminderen van hersenontsteking is precies wat het lijkt te doen in de hersenen van beide geïnfecteerde muizenstammen. Deze resultaten suggereren dat de hyperactiviteit in besmette muizen eerder door hun immune reactie dan door een parasiet-gedreven manipulatie wordt gedreven. Als dat zo is, kan de sleutel tot het beheersen van sommige gedragsveranderingen in geïnfecteerde dieren hun immuunrespons moduleren.

we weten nog niet hoe neuroinflammation kan leiden tot hyperactiviteit. Maar het is interessant om op te merken dat sommige opkomende studies ook een verband hebben gevonden tussen ontsteking en attention-deficit hyperactivity disorder (ADHD), die meer dan 6 miljoen kinderen in de VS treft

als onze bevindingen bij muizen, gepubliceerd in het tijdschrift mBio, zich uitstrekken tot mensen, zou het belangrijke vertakkingen kunnen hebben voor hoe we momenteel herseninfecties behandelen. Onze resultaten suggereren dat herseninfecties neurologische gevolgen kunnen veroorzaken alleen in een subgroep van mensen, op basis van hun immuunrespons. Verdere studies zijn nodig om te bepalen of ontstekingsremmende geneesmiddelen zoals guanabenz effectief kunnen zijn bij het beheersen van deze aandoeningen.