Toxoplasma gondii
Artykuł po raz pierwszy w języku polskim ukazał się w dwumiesięczniku Nexus w numerze 127 (5/2019)
Tytuł oryginalny: „Toxoplasma gondii”, Nexus (wydanie angielskie), vol. 26, nr 4
Dr Robert Sapolsky
Copyright © 2009
Toxoplasma gondii
W niekończącej się walce, jaką prowadzą neurobiolodzy w kwestii wolnej woli, determinizmu itp., moje odczucie zawsze było takie, że nie ma faktycznie zbyt wiele wolnej woli, a jeśli jest, to w najmniej interesujących miejscach i coraz rzadziej.
Ale istnieje cała nowa dziedzina neurobiologii, o której myślałem zaczynając badania, która dorzuca inny element dotyczący rzeczy, które kryją się pod powierzchnią i wpływają na nasze zachowanie. I ma to związek z mocno dziwacznym światem pasożytów manipulujących nami. Okazuje się, że nie jest to aż tak zaskakujące. Istnieją różne rodzaje pasożytów, które dostają się do jakiegoś organizmu, i jedyne, co muszą robić, to pasożytować w nim i zwiększać prawdopodobieństwo, że osiągną sukces, rozmnożą się, a w niektórych przypadkach mogą nawet manipulować zachowaniem gospodarza (żywiciela).
Niektóre z nich są zdumiewające. Jest pąkla, która jeździ na grzbiecie kraba i jest w stanie wstrzyknąć mu hormony estrogenowe, jeśli jest on samcem, co sprawia, że jego zachowanie ulega feminizacji. W rezultacie samiec kraba wykopuje dziurę w piasku dla jaj, chociaż ich nie składa, ale pąkla na pewno tak i w ten sposób udaje się jej nakłonić go do zbudowania dla niej gniazda. Istnieją też inne przykłady, chociażby osy pasożytujące na gąsienicach i zmuszające je do obrony swoich gniazd – wiele niezwykłych przykładów tego rodzaju.
Pasożyt, na którym zaczyna koncentrować się moje laboratorium, ma związek ze światem ssaków – zmienia bowiem ich zachowanie. Chodzi o pasożytniczego pierwotniaka zwanego Toxoplasma gondii (Toxo). Jeśli kiedykolwiek któraś z was będzie w ciąży lub znajdzie się w pobliżu kogoś, kto jest w ciąży, natychmiast zaczną was odpychać kocie odchody, kocie kojce lub same koty, ponieważ mogą być one nosicielami Toxo, którego nie chcecie wprowadzać do układu nerwowego płodu. Toksoplazmoza w ciąży jest potencjalną katastrofą.
Normalny cykl życia Toxo jest niesamowitą częścią historii naturalnej. Toxo może rozmnażać się płciowo wyłącznie w jelitach kota. Występuje w kocich odchodach, które zjadają gryzonie. Ewolucyjnym wyzwaniem Toxo w tym momencie jest wymyślenie, jak dostarczyć gryzonie do żołądków kotów. Mógłby to zrobić w naprawdę nieadekwatny sposób, taki jak okaleczenie gryzonia lub coś w tym rodzaju. Jednak zamiast tego Toxo rozwinął niesamowitą zdolność do zmiany wrodzonego zachowania gryzoni.
Jeśli weźmie się szczura laboratoryjnego, który od 5000 pokoleń jest szczurem laboratoryjnym (chodzi o to, że jego przodek biegał kiedyś wolny po świecie), i naleje się trochę moczu kota w jednym rogu klatki, wówczas szczur przemieści się w drugą stronę. Jest to całkowicie wrodzona, głęboko zakorzeniona reakcja na zapach kotów, jego feromonów. Ale kiedy weźmie się gryzonie zakażone Toxo, to okaże się, że nie boją się już zapachu kotów. W rzeczywistości on je będzie przyciągał. To najbardziej zdumiewająca rzecz, jaką można zobaczyć – Toxo wie, jak sprawić, by zapach kociego moczu był atrakcyjny dla szczurów. I szczury idą, i sprawdzają go, w wyniku czego są teraz bardziej narażone na znalezienie się w brzuchu kota. W ten sposób krąg życia Toxo zamyka się.
Ten mechanizm kilka lat temu opisała grupa badawcza z Wielkiej Brytanii. Jednak niewiele wiedziano na temat tego, co Toxo robi w mózgu, więc część mojego laboratorium postanowiła rozpoznać neurobiologiczne aspekty tego procesu. Po pierwsze, to wszystko prawda. Gryzonie, szczury i myszy naprawdę są przyciągane przez mocz kotów, gdy zostają zakażone Toxo. Można powiedzieć: dobrze, gryzoń robi te różne przerażające rzeczy, ponieważ ten pasożyt zmienia mu mózg w szwajcarski ser lub coś w tym rodzaju. To tylko nieokreślony chaos behawioralny. Ale to nieprawda, ponieważ to są niezwykle normalne zwierzęta. Ich węch jest normalny, ich zachowanie społeczne jest normalne, ich uczenie się i pamięć są normalne. Wszystko to jest normalne. To nie jest zwierzę, które zwariowało.
Ktoś mógłby powiedzieć, no dobrze, jeśli to nie jest to, to może Toxo wie, jak zniszczyć ośrodki strachu i lęku. Ale to także nie to. To są szczury, które wciąż boją się jasnych świateł. To nocne zwierzęta. Boją się dużych, otwartych przestrzeni. Można uwarunkować je na lęk przed nowymi rzeczami. Pod tym względem ten system działa doskonale. Toxo w jakiś sposób wykrywa tę szczególną ścieżkę strachu w postaci niechęci do zapachów drapieżników. Zaczęliśmy się temu przyglądać. Pierwszą rzeczą, jaką zrobiliśmy, było wprowadzenie Toxo do organizmu szczura. Jego migracja z jelita do układu nerwowego zajęła około sześciu tygodni. Chcieliśmy zobaczyć, gdzie się usadowił w mózgu. Otóż utworzył torbiele, rodzaj utajonych, zamkniętych torbieli, które pojawiły się w całym mózgu. To było głęboko rozczarowujące.
Ale potem przyjrzeliśmy się, jak wiele z nich dotarło do różnych obszarów mózgu, i okazało się, że Toxo wie z góry, gdzie ma się usadowić. Otóż w tej części mózgu, która zawiaduje strachem i lękiem – w regionie mózgu zwanym ciałem migdałowatym. Ciało migdałowate jest miejscem, w którym odbywa się warunkowanie strachu. Jest ono nadpobudliwe u osób z zespołem stresu pourazowego i ma związek ze ścieżkami niechęci do drapieżników, i Toxo wie, jak się tam dostać.