nu suntem la fel când ne îmbolnăvim. Fie că strănutăm când răcim, fie că mușcăm feroce oamenii când avem rabie, germenii ne schimbă comportamentul.
asta pentru că germenii trebuie să transmită de la o gazdă la alta. În consecință, comportamentul gazdei este de obicei modificat în moduri care ajută la răspândirea agentului patogen. Rabia, de exemplu, determină animalele infectate să muște agresiv pe alții, deoarece virusul transmite prin salivă. Dar unii microbi sunt mai subtili.
paraziți Toxoplasma gondii, care se reproduc sexual numai la pisici, dar pot infecta orice animal, pot deturna creierul și pot afecta comportamentul gazdei. Într – o serie de evenimente care l-ar face pe Charles Darwin să zâmbească, șobolanii și șoarecii infectați cu Toxoplasma se comportă în moduri care îi fac pradă ușoară pentru pisici-exact acolo unde Toxoplasma vrea să meargă.
capacitatea toxoplasmei de a perturba astfel de instincte de bază la rozătoare este alarmantă atunci când considerați că o treime dintre oameni poartă și chisturile acestui parazit în creier. Toxoplasmoza latentă la om a fost asociată cu tulburări neurologice grave, inclusiv schizofrenie, tulburare explozivă intermitentă (furie) și sinucidere, dar nu s-a dovedit niciodată a fi o cauză directă.
ar putea parazitul să manipuleze și oamenii? Există o modalitate prin care putem scăpa de acest parazit și, dacă da, comportamentul ar reveni la normal?
sunt un microbiolog care studiază Toxoplasma de peste 20 de ani. Nu numai că am descoperit că efectele parazitului asupra gazdei sale sunt fascinante la nesfârșit, dar am încercat să-i identific vulnerabilitățile, astfel încât medicii să poată trata mai bine această infecție incurabilă pe tot parcursul vieții.
într-o colaborare cu biochimistul Ronald Wek și neurologul Stephen L. Boehm II, am făcut descoperirea surprinzătoare că paraziții ar putea să nu-și manipuleze direct gazda rozătoarelor. Mai degrabă, răspunsul imun al gazdei la infecția cronică poate fi de vină.
creierul tău pe Toxoplasma
Toxoplasma este un parazit unicelular care se deplasează cu adevărat-a reușit să se infiltreze în creierul a miliarde de creaturi din întreaga lume, de la păsări la balene beluga. Dintre toate speciile Toxoplasma poate infecta, totuși, numai pisicile susțin stadiul său sexual. După sex în intestinul pisicii, Toxoplasma este ambalată în păstăi robuste numite oochiste care sunt eliberate în mediu prin fecale și pot fi apoi ingerate sau inhalate de alte animale.
infecția cu Toxoplasma nu produce de obicei simptome la om decât dacă sistemul lor imunitar este compromis, dar paraziții rămân în organism pentru viață ca chisturi tisulare latente. Aceste chisturi tisulare se găsesc frecvent în creier, inimă și mușchi scheletici. Formarea chisturilor tisulare apare la toate animalele infectate, inclusiv la multe care ajung pe farfuria noastră. Consumul acestor chisturi tisulare în carnea crudă sau insuficient gătită transmite, de asemenea, infecția.
Un alt mod în care aceste chisturi tisulare servesc ca vehicul pentru transmiterea paraziților este prin modificarea comportamentului gazdei. Șobolanii și șoarecii cu toxoplasmoză latentă devin hiperactivi și își pierd frica instinctuală de pisici, făcându-le în esență un prânz gratuit pentru feline.Jennifer Martynowicz, studentă la doctorat în laboratorul meu, a fost intrigată de capacitatea toxoplasmozei latente de a modifica comportamentul șoarecilor. De mult timp a fost un mister cu privire la modul în care exact acest mic microb, care pare inert atunci când este învelit în peretele chistului țesutului, reușește să scoată o astfel de ispravă. Se știe că Toxoplasma eliberează un arsenal de proteine parazite în celulele gazdă care pot modifica activitatea genei, dar modul în care acest lucru se traduce prin modificarea comportamentului rămâne necunoscut.
lucrările anterioare din laboratorul nostru au constatat că guanabenz, un medicament aprobat de FDA utilizat pentru tratarea hipertensiunii arteriale, reduce semnificativ numărul de chisturi cerebrale într-o tulpină infectată de șoareci pe care o numim BALB / C. Folosind acest medicament, Martynowicz a reușit să abordeze o întrebare fundamentală: dacă reducem numărul de chisturi parazitare din creier, putem restabili comportamentul normal?
Toxoplasma schimbă comportamentul – medicamentul îl inversează
Martynowicz a administrat guanabenz timp de trei săptămâni șoarecilor care au fost hiperactivi din cauza toxoplasmozei latente. Când Martynowicz a examinat creierul șoarecilor tratați și șoarecilor care nu au primit guanabenz, a descoperit că numărul de chisturi a fost redus cu aproximativ 75% la șoarecii tratați, consolidând rezultatele studiilor anterioare.
în prima demonstrație de acest gen, Martynowicz a examinat apoi dacă reducerea chisturilor a afectat nivelurile de activitate la șoareci. Spre încântarea noastră, hiperactivitatea observată de obicei la șoareci cu toxoplasmoză latentă dispăruse. Animalele tratate cu guanabenz s-au comportat ca niște șoareci normali, neinfectați.
deci, se pare că ipoteza laboratorului nostru a fost corectă: chisturile cerebrale corelate cu schimbările de comportament.
pentru a fi sigur că hiperactivitatea a fost cauzată de chisturi, Martynowicz a decis să examineze efectul guanabenzului într-o tulpină diferită de șoarece numită C57BL / 6, care sunt mai sensibile la Toxoplasma. În această tulpină de șoarece, guanabenz nu a scăzut numărul de chisturi. Dar a inversat comportamentul hiperactiv. Aceste descoperiri neașteptate au arătat că hiperactivitatea la șoarecii infectați nu se corelează cu numărul de chisturi cerebrale parazite până la urmă.
pentru a aborda această discrepanță încurcată, Martynowicz a examinat nivelul inflamației din creierul acestor șoareci. Alți cercetători au observat că chisturile parazitare latente din creier recrutează celule imune, producând un nivel scăzut de inflamație susținută.
inflamația creierului schimbă comportamentul?
Guanabenz este cunoscut ca având efecte antiinflamatorii. Scăderea inflamației creierului este exact ceea ce pare să facă în creierul ambelor tulpini de șoarece infectate. Aceste rezultate sugerează că hiperactivitatea la șoarecii infectați este mai probabil determinată de răspunsul lor imun, mai degrabă decât de o manipulare condusă de paraziți. Dacă da, cheia pentru controlul unor modificări comportamentale la animalele infectate poate fi modularea răspunsului lor imun.
nu știm încă cum neuroinflamația poate duce la hiperactivitate. Dar este interesant de observat că unele studii emergente au găsit, de asemenea, o legătură între inflamație și tulburarea de hiperactivitate cu deficit de atenție (ADHD), care afectează mai mult de 6 milioane de copii din SUA
dacă descoperirile noastre la șoareci, publicate în revista mBio, se extind la oameni, ar putea avea ramificații importante pentru modul în care tratăm în prezent infecțiile cerebrale. Rezultatele noastre sugerează că infecțiile cerebrale pot provoca consecințe neurologice doar la un subgrup de oameni, pe baza răspunsului lor imun. Sunt necesare studii suplimentare pentru a determina dacă medicamentele antiinflamatoare precum guanabenz pot fi eficiente în gestionarea acestor afecțiuni.