Toxoplasma gondii. Credit: AJC ajcann.wordpress.com (CC BY-SA 2.0)
За прост представител на протозоите, Toxoplasma gondii преживява период на небивал интерес към себе си през последните няколко години. Всъщност, за да бъдем честни, T. gondii предизвиква сериозен интерес още от 30-те години, когато е било установено, че паразитът може да се предава от майката на плода в утробата ѝ, което понякога води до много тежки вродени дефекти. Но любопитството към T. gondii нарасна значително преди 10-15 години, когато беше открито, че инфекцията с T. gondii при мишки и плъхове може да повлияе на поведението на гризачите, като ги прави по-безстрашни и така паразитът може да зарази котките, които ще хванат и изядат заразените животни.
Наскоро, интересът към T. gondii беше фокусиран особено върху хипотезата, че тези микроорганизми може да се окажат способни да влияят и върху поведението на човека. В действителност, тази тема стана много популярна дори извън средите на учените. Това доведе до разнообразие от мнения, които варират от предположението, че T. gondii е отговорен за редица психиатрични симптоми до твърдението, че изобщо няма категорични доказателства, които подсказват, че това е вярно. Дали някоя от тези гледни точки се доближава повече до истината от другата.
Специално предложение:
Т. gondii и поведението на гризачите
Ефектите на инфекцията с T. gondii върху поведението на гризачите са известни още от края на 70-те години, когато е било установено, че заразените мишки се справят по-зле със задачите за проверка на паметта. Различни други проучвания през следващите две десетилетия са установили ефекти върху поведението и познавателните способности на гризачите, но голям интерес към поведенческите ефекти на инфекцията с T. gondii беше предизвикан от публикация, която твърди, че инфектираните плъхове показват понижен страх, когато се окажат в близост до котешка урина – и дори, че някои от заразените плъхове се привличат от нея. Впоследствие това е било наблюдавано и при мишки.
Credit: S. J. Pyrotechnic, flickr (CC BY-SA 2.0)
Откритието е много привлекателно, когато се постави в контекста на това, което наричаме хипотеза за манипулиращия паразит, според която някои паразити са развили механизми, чрез които влияят на своите гостоприемници така, че поведението им да благоприятства разпространението на паразита. Тази хипотеза изглежда има смисъл, когато се използва, за да опише T. gondii, защото той е способен да се размножава само в червата на котките; така тези животни играят жизненоважна роля в цикъл на развитие на паразита. След размножаването, няколко милиона ооцисти (нещо като пасивна версия на ембриони при протозоите) биват изхвърляни от червата на котките с изпражненията им. За нещастие на тези ооцисти, това ги принуждава насилствено да напуснат любимите си котешки черва, без път назад. Тук идват гризачите.
Ооцисти на Toxoplasma gondii.
Много животни, които имат контакт с изпражненията на заразените котки (например, чрез замърсена храна или питейна вода) може също да се заразят с T. gondii. Инфектирането на гризачи, обаче, може да бъде особено полезно за паразита, поради ролята на котките като естествен враг на тези животни. Някои предполагат, че способността на T. gondii да потиска страха на гризачите от котешката урина осигурява на паразита начин да намери пътя си обратно към предпочитаната среда. Като прави гризачите по-малко внимателни около котешката урина, която по принцип силно отблъсква тези животни, те може да се подложат на риск и да станат лесна плячка за котките. Ако това се случи, T. gondii веднага ще се озове там, където жизненият му цикъл може да продължи.
Нервни механизми за действие на T. gondii
За да манипулира поведението на гризачите, изглежда е необходимо T. gondii да има методи за влияние върху невробиологията; разбира се, подобен механизъм би бил необходим за манипулация и на поведението на човека. Какъв точно може да бъде този механизъм, все още подлежи на изследване, но едно нещо е сигурно – T. gondii има начин да достигне до мозъка на гостоприемника си, независимо дали той е човек или гризач. Наистина, инвазията на T. gondii в централната нервна система е свързана с най-тежките усложнения на инфекцията с този паразит при човека, а според някои изчисления T. gondii може да преминава кръвно-мозъчната бариера и да навлиза в мозъка не по-късно от 7 дена след настъпване на инфекцията.
След като T. gondii веднъж навлезе в мозъка, той може директно да инфектира невроните. Все още не е сигурно какъв е резултатът от това, но съществуват няколко хипотези, които се опитват да обяснят начините, по които инфекцията нарушава функцията на невроните. Една от хипотезите е, че инфектирането на невроните изменя метаболизма на допоамина, като синтезата и освобождаването му се повишават. Според друга хипотеза инфекцията повлиява калциевото сигнализиране по начин, който прави невроните или хипо -, или хипер-реактивни. Но все още няма ясен и пълен модел на ефектите на T. gondii върху невроните, затова истинският механизъм може да включва всички тези процеси или нещо различно.
Стадии на развитие на T. gondii. Credit: Servier Medical Art, flickr (CC BY 2.0)
Когато T. gondii навлезе в мозъка, той влияе и на глиалните клетки – микроглията и астроцитите; активирането на тези клетки е свързана с възникването на общ възпалителен отговор в мозъка. Това възпаление може да има разнообразни ефекти върху невробиологията, включително влияние върху метаболизма на невротрансмитерите, промени в рецепторните нива на невротрансмитерите и ефекти върху синаптичната морфология или свързаност. Така, последствията от възпалението, причинено от T. gondii, може да са толкова големи, че да изменят поведението на гостоприемника.
Въпреки че все още има много неизвестни за начините, по които T. gondii може да повлияе поведението на гостоприемника, са идентифицирани най-малкото правдоподобни механизми, по които това може да се случва при бозайниците (включително човека). Ако не съществуваха правдоподобни биологични механизми за влияние върху поведението от страна на паразита, то не бихме били толкова уверени, че това наистина се случва (дори, когато проучвания, като описаните по-долу, откриват връзка между инфекцията и промяната в поведението). Но само, защото има биологично достоверен начин, по който това би могло да се случва, не означава, че това наистина е така. За да бъдем сигурни за връзката между T. gondii и поведението на човека, ние имаме нужда и от силно доказателство, което показва връзка между инфекцията и измененото поведение на човешките популации.
Т. gondii и поведението на човека
Тази връзка е била обект на изследвания в продължение на много години, а проучванията за честотата на инфекция с паразита при психично болни пациенти датират от средата на 20-ти век. Но предположението, че T. gondii може би манипулира поведението на гризачите, доведе до активизиране на интереса към потенциала на този микроорганизъм да засяга хората. Заедно с повишения интерес в научните среди, той се увеличи и в медиите, което направи потенциалното влияние на T. gondii върху психиатричните симптоми модерна – но често превърната по-скоро в сензация – тема.
Независимо от това, продължават да се провеждат легитимни изследвания в тази област; досега учените са разглеждали потенциалната връзка между инфекцията с T. gondii при хора и голям брой поведенчески и психиатрични проблеми. А редица проучвания са открили връзка между наличието на антитела срещу паразита в организма на хора с поведенчески и психиатрични отклонения. Например, според едно изследване, инфекцията с T. gondiii е свързана с повишена агресия при жени и по-голяма импулсивност при млади мъже. Друго проучване е установило връзка между честотата на убийствата и честотата на инфекциите, причинени от паразита, в обществото. Други открития включват връзки с честотата на самоубийствата и дори пътните инциденти (хипотезата е, че това се дължи на влиянието на паразита върху характеристики като времето за реакция).
Изглежда засега най-често изследваната връзка между инфекцията с T. gondii и психиатричните отклонения и тази между паразита и шизофренията. Над 40 проучвания, публикувани от 50-те години насам, изследват връзката между инфекцията и шизофренията или други психотични симптоми. През 2012 група изследователи синтезираха данните от 38 от тези проучвания, за да определят дали има устойчива връзка между инфекцията с T. gondii и шизофренията. Резултатите от този анализ предполагат, че за индивидите, които са били диагностицирани с шизофрения, е с 2,73 пъти по-вероятно да бъдат заразени с T. gondii. От гледна точка на това как наблюдаваното повишение на риска се съпоставя с други известни фактори за шизофрения, то е сходно по величина с повишението на риска от това психиатрично заболяване, който се наблюдава при хората, отраснали в градска среда или при тези, чийто баща е бил на възраст над 55 години, когато са заченати, но е много по-малък от повишения риск при хората, които имат член на семейството, който страда от шизофрения.
Въпреки всичко, има причини, поради които е необходимо да приемаме всички тези открития за T. gondii и поведението на човека с повишено внимание. Една от тях е, че всички проведени до момента изследвания са следвали тази методология: да се вземе проба от хората, да се провери за антитела срещу T. gondii (които биха показали дали има инфекция, причинена от него) и да потърсят връзки между наличието на антитела и шизофренията (или друго психиатрично състояние).
Докато подобно изследване може да бъде информативно, то оставя след себе си много въпроси без отговор. Например, дори този тип проучване да открие връзка между T. gondii и шизофренията, данните са събрани в определен момент и не е възможно да се каже дали инфекцията предшества (и е причина за) шизофренията. Това позволява редица други възможни обяснения на връзката между двете. Например, възможно е такава връзка да съществува, защото хората, страдащи от психиатричното заболяване са по-склонни да се заразят или да развият инфекцията. Ами, ако, например, шизофренията води до промяна в поведението (промяна в хранителните и хигиенните навици на страдащите), което повишава излагането на източници на заразяване с T. gondii?
Или пък е възможно да има обща променлива, която да повишава както риска от инфекция с паразита, така и отключването на шизофрения. Например, може някаква характеристика на невробиологията на даден човек да го прави склонен към това да отглежда котки (и така да бъде изложен на T. gondii чрез изпражненията на любимците си) и същата характеристика да го прави предразположен към шизофрения. Друга възможност е не T. gondii да повишава риска от шизофрения, а някой друг микроорганизъм, който също се предава от котките на човека. В този случай, притежаването на котка би изложило човека на риск от инфекция с T. gondii и на шизофрения, но не поради директна връзка между точно този паразит и шизофренията. И наистина, съществува едно проучване, което не е открило никаква значителна връзка между инфекцията и психиатричното заболяване, но е открило съществена такава между близкия контакт с котки и отключването на шизофрения. Накрая, проблемът е, че наблюдателните проучвания, които разчитат на данни, събрани в определен момент във времето, позволяват прекалено много други възможни обяснения за явлението, за да ни позволят каквато и да било убеденост в това, че има причинно-следствена връзка между променливите, които ни интересуват. Затова, тези проучвания могат да отчетат корелация, но не и причинно-следствена връзка.
Като имаме предвид това, един от начините да се доближим до отговорите на въпросите за T. gondii и симптомите на психиатрично заболяване, е да проведем повече изследвания, прилагайки дизайн на експеримента, който отчита случващото се за дълъг период от време. Например, такъв дизайн би включвал като начало група от напълно здрави хора – някои от тези хора са преживели инфекция с T. gondii, а други – не; след това тези индивиди ще бъдат проследявани през годините, за да бъде установено дали тези, които са били заразени са по-склонни да отключат психиатрично заболяване. Този подход може да осигури по-убедителни доказателства за причинно-следствена връзка, от части, защото може да се установи дали инфекцията предшества развитието на симптомите (тъй като в началото на изследването няма да се наблюдават такива).
Поради малочислеността на проучванията, които могат да отчетат връзките между T. gondii и психиатрични отклонения при човека, има изследователи, които смятат, че някои от тези изследвания правят изводите си за причинно-следствена връзка без да съществува доказателство за такава. Например, скорошно изследване разглежда връзката между инфекция с паразита и множество психиатрични показатели – от IQ до шизофрения. Учените не открили никаква връзка между инфекцията и шизофренията или който да било от показателите и в заключението си казват: „Предишните съобщения за връзка между инфекция, причинена от T. gondii и поведенческите отклонения са преувеличени”, което от части се дължи на интригата, че паразитът може да манипулира човешкото поведение, която вълнува както обществото, така и самите изследователи. Интересното е, че въпросното проучване всъщност е отчело връзка между инфекцията и скорошни опити за самоубийство, което предполага, че може би идеята за влиянието на паразита върху поведението не е напълно неоснователна.
Въпреки че съществуват гъделичкащи открития за потенциалната връзка между инфекцията с T. gondii и психичните отклонения, на този етап не можем да бъдем сигурни в реалното ѝ съществуване. Това не значи, че няма основа, на която да стъпи хипотезата, но просто са необходими още изследвания, преди да решим дали микроорганизмът наистина оказва влияние върху поведението на човека. Въпреки липсата на силно доказателство, обаче, вероятно има причина инфекциозният произход на психиатричните заболявания да бъде толкова популярна тема през последните години. За повечето от нас е главозамайващо да си представим, че този изключително сложен орган – човешкият мозък, може да бъде манипулиран и функциите му да бъдат нарушени от организми, чийто диаметър е едва няколко микрона! Това създава у нас странно чувство за безпомощност, което ни кара да отстъпим крачка назад и да преосмислим високопоставената позиция, която често смятаме, че заемаме. А това напомняне за нашата собствена неспособност да контролираме някои аспекти на естествения свят, е едновременно плашещо и впечатляващо. Така, идеята е непреодолимо завладяваща и ще продължава да предизвиква спекулации и преувеличени твърдения, докато не достигнем до по-категорично заключение за достоверността ѝ.
