Когда грызуны заражаются Toxoplasma gondii, одноклеточным мозговым паразитом, вызывающим токсоплазмоз, они становятся гиперактивными и склонными к риску. В выводах, опубликованных на этой неделе в mBio, исследователи впервые показывают, что это изменение поведения можно обратить вспять. Удивительно, но исследование также показало, что восстановление нормального поведения произошло в результате уменьшения воспаления, а не уменьшения количества паразитов в мозгу.
Токсоплазма может заразить любое млекопитающее. Люди заражаются после контакта с фекалиями инфицированной кошки, при переливании крови или при употреблении в пищу недоваренного и зараженного мяса. У большинства здоровых людей симптомы отсутствуют, хотя паразит может вызывать боли в теле и лихорадку, как при гриппе.
Паразит может быть чрезвычайно опасен при передаче от матери к плоду во время беременности. Инфекция может вызвать выкидыш или мертворождение, а у инфицированных младенцев есть риск судорог, желтухи, глазных инфекций и увеличения печени. Некоторые инфицированные дети могут иметь такие симптомы, как потеря слуха или умственная отсталость, которые не проявляются до полового созревания.
Новая статья mBio основана на предыдущих открытиях, сделанных в лабораториях микробиолога Билла Салливана, доктора философии, и биохимика Рональда Века, доктора философии, в Медицинской школе Университета Индианы и старших авторов нового исследования. Их исследование ранее показало, что гуанабенз, старый препарат от высокого кровяного давления, может значительно уменьшить количество кист головного мозга, вызванных токсоплазмой, у хронически инфицированных мышей.
«Гуанабенз позволил нам задать интригующий вопрос, который люди задают уже много лет», - говорит Салливан. «Если количество кист головного мозга уменьшится, то уменьшится ли и изменение поведения, вызванное токсоплазмой?»
По оценкам Центров по контролю и профилактике заболеваний, около 40 миллионов человек в Соединенных Штатах хронически инфицированы токсоплазмой. Паразит обычно спокойно живет в кистах по всему телу, но когда иммунная система подавлена, микроб начинает размножаться. Реактивация инфекции вызывает быстрое повреждение тканей и неврологические симптомы, которые могут стать опасными для жизни. У людей хроническая инфекция токсоплазмы также связана с повышенным риском развития шизофрении.
Дженнифер Мартынович, студентка MD/PhD в лаборатории Салливана, использовала гуанабенз для лечения двух линий мышей с хроническими инфекциями токсоплазмы. В соответствии с предыдущей работой препарат уменьшал количество кист головного мозга у мышей BALB/c. Однако количество кист головного мозга не уменьшилось у мышей C57, линии, которая, как известно, более восприимчива к инфекции.
Примечательно, что новое исследование показало, что вызванная токсоплазмой гиперактивность обратилась вспять у обеих линий мышей. Удивленный этим наблюдением, Мартынович исследовал мозг инфицированных мышей и обнаружил, что препарат также уменьшил воспаление у обеих линий мышей.
Микробиологи предложили несколько способов, с помощью которых паразит может манипулировать поведением хозяина, например, путем изменения уровня нейротрансмиттеров или прямого манипулирования клетками-хозяевами с секретируемыми белками паразита. Но исследование mBio предполагает, что будущие исследования должны также изучить роль иммунной системы хозяина в этих поведенческих изменениях.
"Наше исследование показало, что независимо от уровня заражения паразитами мы все еще можем обратить вспять изменения в поведении", - говорит Мартынович. «Нам нужно больше беспокоиться о том, что делает хозяин во время длительной инфекции, поскольку наши результаты показывают, что некоторые из этих изменений вызваны иммунным ответом». По ее словам, следующая задача - лучше понять эту связь.