¿El parásito cerebral toxoplasma manipula tu comportamiento, o tu sistema inmunitario es el culpable?
Bill Sullivan, Indiana University
No somos lo mismo cuando nos enfermamos. Ya sea estornudando cuando nos resfriamos, o mordiendo ferozmente a las personas cuando tenemos rabia, los gérmenes cambian nuestro comportamiento.
Los parásitos de Toxoplasma Gondii, que se reproducen sexualmente solo en gatos pero pueden infectar a cualquier animal, secuestran el cerebro y afectan el comportamiento del huésped. En una serie de eventos que harían sonreír a Charles Darwin, las ratas y los ratones infectados con Toxoplasma se comportan de manera que sean presas fáciles para los gatos, exactamente donde el Toxoplasma quiere ir.
El parásito Toxoplasma gondii sólo se reproduce sexualmente en gatos.
La capacidad del Toxoplasma para alterar tales instintos básicos en roedores es alarmante si se considera que un tercio de los humanos también tienen quistes de este parásito en su cerebro. La toxoplasmosis latente en los seres humanos se ha asociado con trastornos neurológicos graves, como la esquizofrenia, el trastorno explosivo intermitente (rabia) y el suicidio, pero nunca se ha demostrado que sea una causa directa.
¿Podría el parásito manipular a la gente también? ¿Hay alguna manera de que podamos deshacernos de este parásito y, si es así, el comportamiento volvería a la normalidad?
Soy un microbiólogo que ha estado estudiando al Toxoplasma durante más de 20 años. No sólo he encontrado los efectos del parásito en su anfitrión para ser infinitamente fascinante, he estado tratando de identificar sus vulnerabilidades para que los médicos puedan tratar mejor esta infección de por vida incurable actualmente.
En colaboración con el bioquímico Ronald Wek y el neurocientífico Stephen L. Boehm II, hemos hecho el sorprendente descubrimiento de que los parásitos pueden no estar manipulando directamente a su huésped roedor. Más bien, la respuesta inmune del huésped a la infección crónica puede ser la culpable.
Tu cerebro en Toxoplasma
Quiste de toxoplasma, verde, en una sección de tejido cerebral. Los núcleos se tiñen de azul.
Jennifer Martynowicz. CC BY-SA
El Toxoplasma es un parásito unicelular que realmente se desplaza, ha logrado infiltrarse en los cerebros de miles de millones de criaturas de todo el mundo, desde aves hasta ballenas beluga. Sin embargo, de todas las especies que el Toxoplasma puede infectar, solo los gatos soportan su etapa sexual. Después de tener relaciones sexuales en el intestino del gato, el Toxoplasma se empaqueta en vainas resistentes llamadas ooquistes que se liberan al medio ambiente a través de las heces y que otros animales pueden ingerir o inhalar.
La infección por Toxoplasma no suele producir síntomas en los humanos a menos que su sistema inmunológico esté comprometido, pero los parásitos permanecen en el cuerpo de por vida como quistes de tejidos latentes. Estos quistes de tejido se encuentran comúnmente en el cerebro, el corazón y el músculo esquelético. La formación de quistes en los tejidos ocurre en todos los animales infectados, incluidos muchos que terminan en nuestro plato. El consumo de estos quistes de tejido en carne cruda o poco cocida también transmite la infección.
Otra forma en que estos quistes de tejido sirven como vehículo para la transmisión de parásitos es a través de la alteración del comportamiento del huésped. Las ratas y los ratones con toxoplasmosis latente se vuelven hiperactivos y pierden su miedo instintivo a los gatos, esencialmente convirtiéndolos en un almuerzo gratis para los felinos.
Jennifer Martynowicz, un M.D.-Ph.D. estudiante en mi laboratorio, estaba intrigado por la capacidad de la toxoplasmosis latente para alterar el comportamiento de los ratones. Durante mucho tiempo ha sido un misterio cómo exactamente este pequeño microbio, que parece inerte cuando está encerrado en su pared de quiste tisular, puede lograr tal hazaña. Se sabe que el Toxoplasma libera un arsenal de proteínas del parásito en las células huésped que pueden alterar la actividad de los genes, pero aún se desconoce cómo se traduce esto en un comportamiento de alteración.
Un trabajo previo en nuestro laboratorio encontró que el guanabenz, un medicamento aprobado por la FDA para tratar la hipertensión, reduce significativamente el número de quistes cerebrales en una cepa de ratones infectados que llamamos BALB / c. Con este medicamento, Martynowicz pudo abordar una pregunta fundamental: si reducimos la cantidad de quistes parásitos en el cerebro, ¿podemos restaurar el comportamiento normal?
Los ratones infectados con Toxoplasma gondii no tienen miedo de los gatos.
El Toxoplasma cambia el comportamiento - la droga lo revierte
Martynowicz administró guanabenz durante tres semanas a los ratones que eran hiperactivos debido a la toxoplasmosis latente. Cuando Martynowicz examinó los cerebros de los ratones tratados y los ratones que no recibieron guanabenz, descubrió que los recuentos de quistes se redujeron en aproximadamente un 75% en los ratones tratados, lo que refuerza los resultados de estudios anteriores.
En la primera demostración de este tipo, Martynowicz examinó si la reducción de los quistes afectaba los niveles de actividad en los ratones. Para nuestro deleite, la hiperactividad que generalmente se observa en ratones con toxoplasmosis latente había desaparecido. Los animales tratados con guanabenz se comportaron como ratones normales, no infectados.
Así que parecía que la hipótesis de nuestro laboratorio era correcta: los quistes cerebrales se correlacionaban con los cambios de comportamiento.
Para estar seguro de que la hiperactividad fue causada por los quistes, Martynowicz decidió examinar el efecto del guanabenz en una cepa de ratón diferente llamada C57BL / 6, que es más susceptible al Toxoplasma. En esta cepa de ratón, el guanabenz no redujo los recuentos de quistes. Pero revirtió el comportamiento hiperactivo. Estos hallazgos inesperados mostraron que la hiperactividad en ratones infectados no se correlaciona con la cantidad de quistes cerebrales parasitarios, después de todo.
Para abordar esta desconcertante discrepancia, Martynowicz examinó el nivel de inflamación en el cerebro de estos ratones. Otros investigadores han observado que los quistes parásitos latentes en el cerebro reclutan células inmunes, produciendo un bajo nivel de inflamación sostenida.
¿Está la inflamación del cerebro cambiando el comportamiento?
El guanabenz es conocido por tener efectos antiinflamatorios. Disminuir la inflamación cerebral es exactamente lo que parece estar haciendo en los cerebros de ambas cepas de ratón infectadas. Estos resultados sugieren que la hiperactividad en ratones infectados se debe más probablemente a su respuesta inmune en lugar de una manipulación impulsada por parásitos. Si es así, la clave para controlar algunos cambios de comportamiento en animales infectados puede estar modulando su respuesta inmune.
Estas dos caricaturas muestran el impacto del guanabenz en dos cepas diferentes de ratones. Los resultados sugieren que la inflamación cerebral puede ser la culpable de los cambios de comportamiento.
Jennifer Martynowicz. CC BY-SA
Todavía no sabemos cómo la neuroinflamación puede conducir a la hiperactividad. Pero es interesante observar que algunos estudios emergentes también han encontrado un vínculo entre la inflamación y el trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH), que afecta a más de 6 millones de niños en los EE. UU.
Si nuestros hallazgos en ratones, publicados en la revista, se extienden a las personas, podría tener importantes ramificaciones en la forma en que tratamos actualmente las infecciones cerebrales. Nuestros resultados sugieren que las infecciones cerebrales pueden causar consecuencias neurológicas solo en un subconjunto de personas, según su respuesta inmune. Se necesitan más estudios para determinar si los medicamentos antiinflamatorios como el guanabenz pueden ser eficaces para controlar estas condiciones.
Bill Sullivan, Profesor de Farmacología & Toxicología, Indiana University
Este artículo es repubicado desde The Conversation bajo licencia Creative Commons. Lea el artículo original
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