Parazitul care ne manipulează

Având toxoplasmoza este aproape un fapt banal astăzi. Dar ți-ai imaginat că această boală îți poate schimba personalitatea? La unele animale, parazitul Toxoplasma gondii provoacă chiar și un comportament suicidar.

Protozoanul Toxoplasma gondii (în verde) s-a reprodus în celulele hepatice și a format un chist care îi va permite să supraviețuiască ani de zile. Și poate, schimbă-ți comportamentul.

Imaginați-vă o lume fără frică. Ce ușurare să poți trăi cu o minte liberă de orice neliniște! Am putea să ne plimbăm pe străzi aglomerate fără cea mai mică agitație, să trăim aventuri palpitante și să vedem tot felul de filme de groază fără să ne clătinăm. Dar, la o inspecție mai atentă, o astfel de perspectivă pare destul de îngrijorătoare, ca să nu spun mortală. Pentru că, evident, temerile noastre ne protejează în mare măsură. A nu privi în stânga și în dreapta înainte de traversare vă va reduce foarte mult speranța de viață. Lipsa completă a fricii de înălțimi sau de viteză duce la aceleași rezultate cumplite.

Luați șoarecii: iată unii care sunt protejați în fiecare minut din viața lor de frica lor instinctivă față de pisici. Ceea ce îi amenință cu adevărat este tocmai un dușman invizibil care le îndepărtează frica sănătoasă: parazitul unicelular Toxoplasma gondii. Acest protozoar modifică sistemul nervos al rozătoarelor într-un mod ciudat: în loc să fugă la vederea unei pisici, au o atracție periculoasă pentru ea.

Influența Toxoplasma gondii nu este limitată la rozătoare. De asemenea, infectează creierul a miliarde de alte animale pe uscat, în apă și în aer. Omul nu face excepție. Oamenii de știință estimează că pe suprafața Pământului trei miliarde de oameni sunt purtători ai acestui protozoar. În Franța, a intervenit în circuitele nervoase ale unui locuitor din doi; în alte țări, rata de contaminare ajunge la 95%. Pentru majoritatea oamenilor, infecția cu parazitul nu provoacă niciun simptom vizibil, dar rezultatele cercetărilor recente au arătat că toxoplasma remodelează activ celulele creierului mamiferelor la scară moleculară. Unii cercetători cred acum că acest organism microscopic provoacă modificări insidioase în funcția creierului, care ajung până la a modifica personalitatea.

Toxoplasma gondii a fost descoperită în 1908. Un secol mai târziu, cercetătorii au avut o imagine destul de exactă a modului în care infectează oamenii. Totul începe, în general, cu o pisică. Din motive încă necunoscute, pisica este gazda finală a acestui microb: unicelularul se poate reproduce doar în intestin. Protozoanul este expulzat în fecale, dar pisicile își îngrijesc hainele atât de bine încât nu există practic nicio urmă de toxoplasmă. Este mult mai probabil să fie prins prin manipularea gunoiului sau, în unele țări, prin consumul de apă contaminată cu excremente, chiar și în cantități foarte mici .

La om, șoareci sau alte animale, parazitul se înmulțește asexuat prin divizarea celulară și se răspândește în tot corpul. În timpul acestei prime faze a infecției, poate provoca boli, toxoplasmoza, la unele persoane cu sistem imunitar slăbit, provocând leziuni vizibile ale țesuturilor. Femeile gravide sunt deosebit de expuse riscului. Toxoplasma gondii se răspândește în făt de la celulă la celulă în timpul dezvoltării sale, ducând la avorturi spontane sau deformări.

Marca parazitului este de neșters

La alte persoane sănătoase, infecția se manifestă pe termen scurt cu simptome de răceli, febră și tremurături, sau chiar dureri asemănătoare gripei. În câteva zile, sistemul imunitar preia controlul. Simptomele dispar, dar infecția nu. Aceasta intră într-o fază latentă în care toxoplasmele formează chisturi în interiorul celulelor gazdei. Și dacă, în acest caz, sistemul imunitar este slăbit - de exemplu, în timpul unei infecții cu virusul SIDA, a unui transplant de organ sau a chimioterapiei - apar primele complicații. Deoarece parazitul devine din nou activ și se înmulțește necontrolat.

Când ești infectat, rămâi așa. Pentru toată viața. Se pare că nici organismul nostru, nici medicamentele disponibile nu au puterea de a eradica acest microorganism. Această infecție a fost considerată mult timp inofensivă, deoarece mulți oameni poartă microbul fără consecințe vizibile. Dar de ceva timp, oamenii de știință pun la îndoială acest mod de a vedea lucrurile.

În anii 1980, cercetătorii au observat comportamente ciudate la șoareci infectați cu toxoplasmă. Rozătoarele au devenit din ce în ce mai hiperactive și și-au neglijat toaleta. În 1994, epidemiologa Joanne Webster, pe atunci la Universitatea Oxford, a arătat că șobolanii cu chisturi toxoplasmatice, în loc să fugă de pisici, s-au apropiat de ei. De obicei nu au trăit foarte mult ...

Sindromul atracției feline

Webster a speculat că această „atracție felină fatală”, așa cum a numit-o, a fost o modalitate inteligentă pentru parazit de a intra în pântecul pisicii, unde a finalizat o etapă cheie în ciclul său de reproducere. Această idee s-a impus treptat și, astăzi, majoritatea studiilor stabilesc că parazitul schimbă într-adevăr comportamentul rozătoarelor prin manipularea activității creierului și a expresiei genelor lor.

Numeroase experimente atent controlate au arătat că, în timp ce rozătoarele neinfectate evită locurile îmbibate în urină de pisică, animalele care transportă parazitul nu par a fi deranjate. Și mai bizar, în 2011, neuroendocrinologul Robert Sapolsky de la Universitatea Stanford, biologul molecular Ajai Vyas de la Universitatea Tehnologică Nanyang, Singapore și colegii lor au descoperit că, cel puțin în ceea ce privește activitatea neuronală, șobolanii infectați păreau atrași sexual de miros.

În creierul mamiferelor, circuitele neuronale care stau la baza comportamentelor defensive și cele asociate reproducerii sunt organizate în paralel. Acestea ies din bulbul olfactiv, care se ocupă de detectarea mirosurilor, și ajung în sistemul limbic, o zonă critică pentru anumite reacții, cum ar fi frica și excitația. Apropierea lor ar putea explica parțial modul în care parazitul preia controlul asupra comportamentului rozătoarelor.

Prin efectuarea unui experiment pe 18 șobolani masculi infectați și 18 neinfectați, Sapolsky și colegii săi și-au studiat comportamentul atunci când au fost expuși fie la mirosul de urină feminină, fie la mirosul de urină de la o femelă. ”O pisică. Apoi au sacrificat animalele și le-au disecat creierul. Și a descoperit prezența chisturilor parazite în sistemul limbic al șobolanilor infectați.

Cercetătorii au identificat apoi părțile creierului șobolanului care fuseseră activate de mirosuri, prin colorarea celulelor cu o soluție care avea proprietatea de a face să apară o proteină numită c-Fos, care este produsă de neuroni când sunt activi. Cercetătorii de la Stanford au descoperit că rozătoarele infectate au prezentat o activare mai puternică a circuitelor lor neuronale de reproducere sexuală ca răspuns la mirosul urinei feminine, dar și al urinei de pisică. În plus, echipa a descoperit, la șobolanii infectați expuși la urina pisicii, o activare a neuronilor de reproducere similară cu cea observată la șobolanii sănătoși expuși la urina femelă de șobolan. Cu alte cuvinte: la sistemul reproductiv al șobolanului mascul infectat cu Toxoplasma gondii, pisica miroase a femelă. În loc să simtă pericol, șobolanii simt dragoste.

Infectat, șobolanul „iubește” pisica într-un mod aproape sexual

Oamenii de știință nu știu încă sigur cum parazitul declanșează această atracție fatală, dar un indiciu a apărut în 2014, în laboratorul lui Vyas. El, împreună cu colegii săi, au arătat că toxoplasma crește concentrațiile unui neurotransmițător implicat în comportamentul social și sexual, vasopresina. Cum o face? Prin modificarea metilării ADN-ului șobolanului nefericit. Când sunt în mod normal metilate, genele sunt silențioase, blocate de un capac molecular care împiedică transformarea lor în proteine utilizabile de către creier - aici, neurotransmițătorul vasopresină. Cu toate acestea, toxoplasma dezvăluie un întreg grup de gene care stimulează crearea acestui neurotransmițător. Vyas și echipa sa au descoperit acest „truc” făcând procesul invers: atunci când au dat șobolanilor infectați un compus chimic care blochează acțiunea acestor gene, șobolanii nu mai sunt atrași de pisici.

Confruntați cu acumularea de dovezi care dezvăluie o influență a toxoplasmei asupra creierului gazdei sale, alți oameni de știință au căutat să înțeleagă efectele parazitului la o scară mult mai mică: în interiorul celulelor. Constatările lor sugerează că acest microb este deosebit de insidios, iar schimbările pe care le provoacă ar putea fi permanente.

Pentru a se multiplica, toxoplasma trebuie să intre într-o celulă. Parazitologul John Boothroyd a numit acest proces „injecție de sărut”. Parazitul se atașează mai întâi de celula gazdă (sărutul), apoi eliberează un arsenal de proteine străine în interiorul celulei (injecția). Toxoplasma intră apoi în celulă și proteinele injectate o ajută să „decoreze noua sa casă”.

Primul lucru pe care îl face parazitul este să stabilească o bulă de protecție în interiorul căreia se poate împărți pașnic, ferită de atacurile declanșate împotriva acestuia de proteinele celulei gazdă (mai târziu, în timpul fazei inactive de infecție, aceste bule se îngroașă pentru a deveni chisturi). Parazitul mută apoi mitocondriile, unitatea producătoare de energie a celulei și o apropie de bula de protecție. De asemenea, acționează asupra ADN-ului celulei, blocând expresia anumitor gene și stimulând altele. În cele din urmă, modifică proteinele gazdă, astfel încât să adoarme sistemul imunitar.

Luate împreună, aceste schimbări scutesc celula gazdă în timp ce o forțează să producă energie pentru parazit și împiedică-l să alerteze sistemul imunitar cu privire la toate aceste operațiuni de hacking. Deși aceste descoperiri au fost făcute la rozătoare, cercetările în culturile de celule umane sugerează că aceleași schimbări sunt probabil la locul de muncă în corpul uman. În laboratoarele noastre, studiem modul în care toxoplasma se reproduce și interacționează cu gazda sa, pentru a dezvolta noi medicamente pentru tratarea infecției.

În acest sens, este raportat un fapt uimitor: în 2012, un studiu realizat de echipa lui Boothroyd a arătat că toxoplasma nu numai că își injectează proteinele în celulele pe care le colonizează, ci și în altele pe care nu le va infecta mai târziu. Acest comportament este un fapt nou în lumea microbilor. Consecința acestui fapt este că celulele care nu adăpostesc toxoplasma conțin totuși proteine parazite care le pot reprograma. În creierul șoarecilor, celulele infectate dar care nu sunt invadate sunt chiar mai abundente decât cele care conțin parazitul. Această diseminare completă a proteinelor înseamnă că toxoplasma este capabilă să-și afecteze gazda la un nivel foarte global, ceea ce ar putea explica în cele din urmă capacitatea sa de a manipula toată activitatea unui animal.

În 2013, biologul Michael Eisen de la Universitatea din California la Berkeley și colegii săi au descoperit că atracția ciudată a rozătoarelor pentru mirosurile de pisică poate fi permanentă, chiar și în absența altor semne de infecție. Într-unul dintre studiile sale, Eisen a expus șoarecii la o tulpină mutantă a parazitului care nu formează chisturi în celule. Patru luni mai târziu, chisturile nu au mai fost detectate în creierul șoarecilor infectați, dar au continuat să fie atrași de mirosurile feline, în loc să fie respinse. Deci, chiar și atunci când parazitul este eliminat din corp, modificările comportamentale pot persista. Infecția lasă o urmă, ca un tatuaj de neșters al parazitului.

Personalitatea noastră, modificată de un protozoar ?

Faptul că oamenii nu sar în cușca leului la grădina zoologică este un argument puternic în favoarea faptului că toxoplasma nu afectează oamenii la fel cum afectează șoarecii. Cu toate acestea, experiențele foarte recente ale lui Clémence Poirotte și ale colegilor săi de la CNRS și de la Universitatea din Montpellier arată că cimpanzeii infectați sunt atrași de leoparzi, cu consecințe la fel de catastrofale pentru ei, dar oh, atât de pozitive pentru parazit, care își completează astfel ciclul reproductiv. . În realitate, parazitul are puțin de câștigat, în termeni evolutivi, din adaptarea pentru controlul creierului uman. Suntem o fundătură, în sensul că paraziții odată ajunși în corpul nostru nu se întorc la viscerele unei feline sălbatice, biotopii noștri fiind separați de prea mult timp. Cu toate acestea, chisturile depuse în creierul nostru ne-ar putea manipula în moduri mai subtile, așa cum sugerează mai multe experimente.

Un volum mare de cercetări, acumulate în principal de parazitologul ceh Jaroslav Flegr, de la Universitatea din Praga, susține ideea că toxoplasma ar putea pur și simplu modifica comportamentul uman. Folosind chestionare de evaluare a personalității efectuate la aproximativ 2.500 de persoane pe parcursul unui deceniu, Flegr și colegii săi au constatat că anumite trăsături coincid adesea cu prezența infecției cu toxoplasmă. De exemplu, bărbații infectați sunt mai introvertiți, suspecți și rebeli decât cei care nu poartă parazitul, în timp ce femeile infectate sunt mai ieșite, încrezătoare și „supuse” decât femeile fără protozoar.

În plus, folosind un test simplu de măsurare a timpului de reacție, Flegr a putut observa că persoanele infectate răspund mai lent decât subiecții sănătoși. Această întârziere ar putea fi legată de o altă corelație pe care a descoperit-o. În 2009, o analiză a 3.890 de recruți din armata cehă a constatat că bărbații care transportau parazitul și care aveau în plus un grup sanguin negativ, ceea ce însemna că nu au o proteină numită RhD, erau de șase ori mai des implicați în lupte în mașină decât bărbații neinfectați cu parazitul sau cu un grup sanguin pozitiv. Funcția îndeplinită aici de proteina RhD este necunoscută, dar potența efectului observat sugerează că RhD protejează cumva oamenii împotriva efectelor toxoplasmei, dar modul în care face acest lucru rămâne un mister.

Mai recent, Flegr și colegii săi au arătat că unele dintre modificările la șoareci sunt prezente și la om, deși diferit la bărbați și femei. În 2011, cercetătorii au cerut 34 de studenți infectați cu toxoplasmă și 134 neinfectați să adulmece probe de urină de la diferite animale și să indice cât de deranjant era mirosul lor. În mod surprinzător, în timp ce bărbații infectați au găsit urina pisicii mai plăcută decât bărbații neinfectați, inversul a fost adevărat pentru femei.

Parazitul care ucide ... pe drum

O altă linie de cercetare s-a concentrat pe legătura potențială dintre toxoplasmoză și schizofrenie. În 2001, psihiatrul E. Fuller Torrey, de la Institutul Stanley de Cercetări Medicale, și neurovirologul Robert Yolken, de la Școala de Medicină Johns Hopkins, au detectat mai întâi cantități mai mari de anticorpi asociați toxoplasmei la pacienți. Episod de delir schizofrenic, comparativ cu cel sănătos subiecte. Deși acest studiu inițial a fost limitat la 38 de persoane, cercetările ulterioare din anii următori au confirmat în mare măsură această legătură.

Oricât de captivante sunt aceste studii, ele necesită o serie de măsuri de precauție. Mărimile eșantionului sunt relativ mici și, prin urmare, rezultatele ar trebui considerate preliminare. Ele nu demonstrează definitiv că toxoplasma este cauza modificărilor comportamentale observate la om. În cazul schizofreniei, nu se poate sublinia suficient că această boală este complexă și implică o multitudine de factori declanșatori. Parazitul ar putea fi unul, dar este, de asemenea, posibil ca schizofrenicii să se comporte într-un mod care le crește șansele de a se infecta. Nu s-au produs încă dovezi absolute care să poată incrimina parazitul cu certitudine în geneza psihozelor, inclusiv a schizofreniei.

În cele din urmă, aceste descoperiri uimitoare reflectă probabil influența multitudinii de factori. Anumite predispoziții genetice, de exemplu, chiar și o interacțiune între toxoplasmă și un alt agent infecțios, ar putea însemna că unii oameni sunt mai vulnerabili la „puterea de convingere” a parazitului, adică la modul în care acesta distrage atenția. funcționarea celulelor pe care le infectează. Doar studii mai mari efectuate de echipe mai mari vor determina cu exactitate ce face acest parazit victimelor sale.

Ești contaminat ?

Pentru a afla dacă sunteți purtător de toxoplasmă, este suficient un test de sânge. Între timp, toată lumea poate limita riscul de a o prinde prin respectarea unei igiene bune atât pentru ei, cât și pentru pisica lor, dacă este necesar. Dacă sunt raportate pisici fără stăpân în cartierul tău, cel mai bine este să porți mănuși și mască atunci când faci grădină. Alte sfaturi de bază sunt să spălați bine fructele și legumele, să gătiți suficient carne și să vă spălați regulat mâinile.

Ideea că toxoplasma ar putea să ne reprogrameze creierele și comportamentele este deranjantă. Dar poate că aceste noi date ne amintesc de un adevăr de bază. Fiecare persoană este de fapt un ecosistem în sine. Pentru fiecare celulă umană din corpul nostru, există zece bacterii care ne influențează fiziologia, metabolismul și sănătatea. Protozoanul Toxoplasma gondii este doar un oaspete la această masă mare și merită o analiză atentă. La urma urmei, nu ne vom înțelege niciodată pe deplin până nu vom ști mai multe despre germenii noștri.