Токсоплазмоз и болезнь альцгеймера

Нейробиология, нейрогенетика, в доступном изложении. Последние открытия нейронауки. Переводы научных статей с пояснениями, собственные обзоры, история, гипотезы, мысли, комментарии.

Внимание прессы привлекла публикация на тему прямой связи психических нарушений с широко распространенным одноклеточным паразитом (Toxoplasma gondii) использующим человеческий мозг чтоб в нём укрыться.

Полагают, что более трети населения являются носителями паразита Toxoplasma gondii покоящегося в интерфазе в клетках человеческого мозга и других тканях. Заражение токсоплазмой обычно проходит незамеченным т.к. иммунная система при проверке не дает никаких заметных симптомов. Однако на протяжении последней пары десятилетий зафиксировано существенное увеличение числа лиц с положительным результатом теста на наличие этих паразитов среди пациентов страдающих расстройством поведения и неврологическими заболеваниями. Сюда относятся риск шизофрении, суицида, несчастных случаев в дороге и на работе (последние вероятно по причине нарушения реакции). Обзор можно найти в Trends in Parasitology (англ.) .

Представители семейства кошачьих заражаются яйцами паразитов токсоплазмы когда ловят и поедают мышей. Кошачьи вообще выступают конечными хозяевами паразитов, которые поселяются в их кишечнике и в результате половой репродукции производят ооцисты, которые уже распространяются с фекалиями. Сами ооцисты достаточно стойкие и могут выживать в окружающей среде месяцами.

При попадании в кишечник спорозоиды развившиеся в ооцисты заражают теплокровных животных, включая домашних свиней, овец, коров. После первого внедрения клетки начинают размножаться делением и разносятся по всему телу, образуя цисты главным образом в мозге и мышечной ткани.

Жизненный цикл Токсоплазмы. Кошка окончательный хозяин, в кишечнике которой происходит размножение паразита, человек (мозг, мышцы) — промежуточный.

Существует несколько путей заражения человека T.gondii, включая употребление в пищу зараженного не прожаренного мяса, случайное попадание в пищу ооцист в результате контакта с кошками или зараженной почвой, или водой. Также возможен путь, когда Toxoplasma заражает плод матери через плаценту. Паразиты, сохраняясь в интерфазе, формируют спящие цисты в мозге, что по сути является латентной инфекцией на протяжении всей жизни.

Новое исследование

В недавно опубликованном в США исследовании приняли участие 358 физически здоровых лиц. Нанятые добровольцы сообщали о собственных затруднениях или нарушениях в психосоциальной сфере, при этом у них не было зафиксировано какой-либо психопатологии. На основании предыдущих исследований учёные выдвинули гипотезу, согласно которой заражение токсоплазмозом может быть связано с агрессивностью, маниакально-импульсивным поведением у абсолютно здоровых людей, а также встречаться более широко у лиц уже установленным нарушением поведения в виде приступов раздражительности и других эквивалентов (Intermittent Explosive Disorder (IED) или F63.8 по МКБ-Х). Для данного нарушения характерны неадекватные вспышки гнева, раздражения или даже жестокости в ответ на непропорциональные по значимости обстоятельства.

Существуют данные о том, что подобное расстройство связано с маркерами воспаления.

Обнаружение антител к Toxoplasma

Данные собирались персоналом имеющим знания в области клинической психологии, однако не знакомыми с гипотезой лежащей в основе исследования, и доказательства которой они намерены обнаружить или нет. У добровольцев искали набор признаков и симптомы тревоги, плохого настроения, подавление раздражительности и другие отклонения в поведении. Анализ опирался на статистико-диагностическом руководстве психических заболеваний V ed. (DSM-5)

Явная агрессия, склонность к неконтролируемым вспышкам, импульсивность — все это оценивалось согласно установленным шкалам. Причинение себе вреда или склонность к суициду оценивалось диагностическим интервью. Также осуществлялся мониторинг гнева, тревоги или депрессия. Из исследования были исключены субъекты имеющие в анамнезе употребление психоактивных препаратов, биполярное расстройство, шизофрению (или иные психические заболевания), а также лица с задержкой умственного развития.

Наличие в организме T.gondii оценивалось посредством обнаружения циркулирующих в крови специфических антител к T.gondii (IgG), субъекты распределялись по серопозитивной шкале.

Находки и выводы

Была выделена контрольная группа из 110 человек, которые не имели никаких признаков психических нарушений и считались абсолютно здоровыми. Такое же число лиц имели те или иные перечисленные выше отклонения.

Результаты продемонстрировали, что в целом было выявлено 15,9% серопозитивных к T.gondii лиц. Серопозитивность росла по шкале от здоровых лиц из контрольной группы к лицам имеющим те или иные психические отклонения в поведении и оказалась наивысшей — 21,8% среди лиц имеющих подтвержденные нарушения в виде неадекватных обстоятельствам приступов раздражительности, вспыльчивости. Последняя группа оказалась существенно более серопозитивной по сравнению с контрольной группой здоровых лиц.

Инфицированные лица с доказанным носительством T.gondii отличались более высоким уровнем агрессии и вспыльчивости.

Инфекция, тем не менее, не является причиной суицида или склонности к нанесению себе увечий, как высказывалось в одном из ранних исследований. Авторы полагают, что подобная связь не была обнаружена т.к. группа содержала не достаточное количество испытуемых с подобным анамнезом, либо потому что раздражение у исследуемой группы лиц было направлено скорее вовне, на окружающих нежели на самих себя.

Серопозитивный статус также имел достоверную связь с длительно текущей депрессией или тревожным расстройством в анамнезе, но не со злоупотреблением психоактивных веществ.

Абсцесс мозга вызванный Toxoplasma gondii (источник)

Для объяснения нарушения поведения у лиц зараженных Toxoplasma были предложены различные причины. Заслуживает внимания эффект нарушения передачи сигналов посредством нейропептидов и низкий уровень иммунокомпетентного ответа в мозге, что задерживает или нарушает распознавание инфекции в мозговой ткани.

Заключение

Существовавшее ранее убеждение, что токсоплазма вполне безвредна для человека давно развеяно. Это исследование добавляет аргументы ко многим другим — то что ранее считалось потенциально дремлющим, на самом деле скрытно влияет и управляет поведением людей, являющихся носителями. На самом деле любопытно представить, как наши предки в далёком прошлом могли испытывать влияние Toxoplasma на их поведение до такой степени, что отчасти делало их более уязвимыми к хищникам из семейства крупных кошек, и паразиты наконец достигали своих окончательных хозяев.

Комментарий:

На первый взгляд автор в последнем абзаце видимо решил сделать реверанс в сторону Р.Доккинза и др. сторонников императивно-биологических моделей человеческого поведения под полным управлением вирусов и паразитов, без шансов на что-то иное. Однако скорее всего на этот вывод его натолкнул целый ряд публикаций. Среди них имеются и альтернативные аргументы отрицающие вообще какое-либо латентное воздействие токсоплазмы на человеческий мозг и поведение. Однако на фоне большинства других они звучат как-то не убедительно.

МИРОСТРОИТЕЛЬСТВО

МОСКВА, 13 сен – РИА Новости. Заражение человека токсоплазмой, паразитом кошек, превращающих мышей в "зомби", оказалось связано с повышенной вероятностью развития эпилепсии, болезней Альцгеймера и Паркинсона и некоторых видов рака мозга, говорится в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports.

"Мы предполагаем, что развитие этих болезней затрагивает множество разных факторов. Одним из них является сам паразит и те гены, которые он активирует в зараженном мозге, защищая себя от внимания иммунной системы. Другими факторами риска могут выступать беременность, стресс, иные инфекции и плохая микрофлора. Если часть этих факторов совпадает, то может возникнуть одна из болезней мозга", — рассказывает Рима Маклауд (Rima McLeod) из университета Чикаго (США).

Токсоплазма (Toxoplasma gondii) — внутриклеточный паразит, обычно обитающий в кишечнике домашних кошек. На сегодняшний день, по оценкам американской CDC, свыше 60 миллионов жителей США заражены токсоплазмой. Широкая распространенность этого патогена среди питомцев и их хозяев заставила ученых обратить на него внимание в последние годы.

Оказалось, что токсоплазма способна менять поведение хозяина, вызывая необратимые изменения в работе мозга. Они делают мышей и шимпанзе "бесстрашными" при виде и запахе кошек и леопардов, а людей — склонными к суициду и нерациональным поступкам, а также необъяснимым приступам ярости. Кроме того, попадание токсоплазмы в организм беременной женщины может вызвать серьезнейшие дефекты в развитии плода и привести к выкидышу.

Маклауд и ее коллеги выяснили, что попадание токсоплазмы в мозг человека, раньше считавшейся относительно безобидным паразитом, может привести к развитию очень серьезных проблем. Для этого ученые изучили то, какие изменения в работе мозга вызывает Toxoplasma gondii, и проанализировали, как часто возможные последствия этих изменений встречаются среди здоровых и зараженных людей.

В этом им помогло то, что университет Чикаго на протяжении почти 40 лет следил за жизнью примерно трех сотен семей, члены которых были заражены токсоплазмозом. Это позволило ученым понять, как паразит может влиять на развитие проблем со здоровьем, связанных с работой мозга

Как показали эти наблюдения, токсоплазма, проникая в мозг, меняет работу нескольких десятков генов, подавляя часть из них и усиливая работу других участков ДНК. Почти все эти гены или управляют работой врожденной иммунной системы, или дирижируют различными процессами, связанными с ростом стволовых клеток и новых тканей. Кошачий паразит подавляет работу первой группы генов, что помогает ему выживать, и стимулирует работу второго набора, обеспечивая себя пищей.

И то, и другое не проходит бесследно для зараженного человека, так как ослабление иммунитета делает его более предрасположенным к развитию рака и нейродегенеративных болезней, связанных со сбоями в работе иммунной системы. Чрезмерно сильные изменения в работе других генов могут менять то, как много различных сигнальных молекул вырабатывает мозг, в результате чего может развиваться эпилепсия, шизофрения и другие нарушения психики.

Что самое интересное, ученые нашли следы тех же самых изменений в работе обонятельных рецепторов человека, которые заставляют обезьян и мышей не бояться запаха кошек. Как это влияет на поведение людей, биологи пока не знают, но планируют выяснить в ходе дальнейших экспериментов с токсоплазмой.

Ученые: "зомби"-паразит кошек может вызывать приступы ярости у людей

Кошачий паразит способен вызвать у людей тягу к суицидам и нерациональным поступкам. Влияет он и на грызунов, делая их "бесстрашными" при виде кошек, выяснили американские ученые.

МОСКВА, 24 мар – РИА Новости. Кошачий паразит токсоплазмоз, "зомбирующий" мышей и делающий их бесстрашными, может быть связан с необъяснимыми приступами ярости у людей, заявили медики в статье для Journal of Clinical Psychiatry.

Эмиль Коккаро (Emil Coccaro) из университета Чикаго (США) и его коллеги раскрыли еще один потенциальный негативный эффект от заражения токсоплазмой для человека. Они изучили примерно 360 жителей Соединенных Штатов, часть из которых страдала от так называемого синдрома эпизодического нарушения контроля.

Как объясняют ученые, подобные люди, в целом не страдающие от психических расстройств и нейродегенеративных заболеваний, периодически впадают в ярость без видимых на то причин. Сегодня, по оценкам медиков, только в США живет более 16 миллионов людей, страдающих от данного синдрома.

При сравнении анализов носителей этого психического расстройства и здоровых людей выяснилось, что люди, испытывающие приступы ярости, примерно в два раза чаще были носителями токсоплазмы. В среднем, примерно 22% людей с синдромом нарушения контроля страдало от токсоплазмоза, тогда как в другой группе этот показатель не превышал 9%.

Статистика показала, что токсоплазмоз действительно связан с ростом агрессивности и склонности к необдуманным поступкам. Однако ученые не спешат с выводами.

"Корреляция не является причинно-следственной связью, и поэтому не стоит прямо сейчас бежать домой и выбрасывать свою кошку на улицу. Мы пока не понимаем, как работает этот механизм – способствует ли паразит росту числа воспалений в организме или управляет он напрямую нашим мозгом. Вполне возможно и обратное – агрессивные люди могут чаще обладать кошками или есть больше сырой пищи. Наше исследование всего лишь показывает, что мы должны продолжить изучение этого феномена для раскрытия его причин", — заключает Ройс Ли (Royce Lee), коллега Коккаро по университету.

Ученые выяснили, как "зомби"-паразит кошек управляет мозгом человека

МОСКВА, 10 июн – РИА Новости. Паразит домашних кошек токсоплазма, часто заражающий их владельцев, манипулирует поведением животных и даже человека. Он управляет уровнями глутамата, важнейшей сигнальной молекулы, которой обмениваются клетки мозга, говорится в статье, опубликованной в журнале PLoS Pathogens.

"Не стоит сильно волноваться – мы живем с этим паразитом уже долгое время. Токсоплазма не хочет убить нас и потерять свой "дом". Для того, чтобы избежать инфекции достаточно хорошо прожаривать мясо и тщательно мыть руки и овощи. Беременным женищнам, в свою очередь, не стоит трогать руками лоток с кошачьим туалетом и менять его содержимое", — заявила Эмма Уилсон (Emma Wilson) из университета Калифорнии в Риверсайде (США).

Токсоплазмоз, судя по наблюдениям за жизнью мышей, приводит по пока неизвестным причинам к отключению гена GLT-1 и связанной с ним "системы уборки" лишних молекул глутамата в так называемых астроцитах – особых клетках, окружающих нейроны и защищающих их от инфекций и повреждений. В результате глутамат начинает накапливаться в мозге, что и может вызвать те изменения в поведении, которые ассоциируются с присутствием токсоплазмы в теле мышей и человека.

Уилсон и ее коллеги раскрыли возможный механизм того, как токсоплазме удается менять поведение своего хозяина и манипулировать работой его мозга, наблюдая за изменениями в мозге мыши при заражении токсоплазмозом.

Как оказалось, после проникновения токсоплазмы в нейроны заметно менялось их взаимодействие с молекулами глутамата – аминокислоты, играющей роль одного из главных химических переносчиков информации между нервными клетками.

Как правило, чем больше этого вещества в межклеточной среде, тем активнее "общаются" клетки мозга. Повышение его концентрации может привести к крайне негативным последствиям – воспалению и смерти нейронов.

"Нам впервые удалось показать, что заражение токсоплазмозом приводит к нарушениям в работе одного из ключевых сигнальных веществ в мозге. Это открытие показывает, что, представление о относительно спокойном и не опасном для организма характере хронического заражения Toxoplasma gondii является некорректным. Нужно понимать риск и те опасности, которые несут подобные изменения в химии мозга", — заключает Уилсон.

Биологи нашли средство защиты человека от "зомби-паразита" кошек

МОСКВА, 20 июн – РИА Новости. Токсоплазма, паразит кошек, способный менять поведение человека и мышей, не может жить в организме людей без фермента CPL, содержащегося в его "желудочном соке", и блокировка его синтеза защищает людей от заражения, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Microbiology.

"У нас есть несколько способов подавления острой стадии токсоплазмоза, и иммунная система обычно не дает инфекции сильно распространиться. С другой стороны, когда паразит "окукливается" и болезнь становится хронической, у людей с подавленным иммунитетом и инфекциями глаз возникают большие проблемы", — рассказывает Верн Каррутерс (Vern Carruthers) из университета Мичигана в Энн-Арборе (США).

Оказалось, что токсоплазма способна менять поведение хозяина, вызывая необратимые изменения в работе мозга. Они делают мышей "бесстрашными" при виде и запахе кошек, а людей — склонными к суициду и нерациональным поступкам, а также необъяснимым приступам ярости. Кроме того, попадание токсоплазмы в организм беременной женщины может вызвать серьезнейшие дефекты в развитии плода и привести к выкидышу.

Каррутерс и его коллеги выяснили, как медики могут предотвратить заражение токсоплазмозом и избавить от него уже инфицированных людей, проанализировав весь жизненный цикл Toxoplasma gondii и обнаружив те механизмы, которые помогают ему выживать в "окукленном" состоянии внутри клеток человека и животных.

Для раскрытия этой тайны ученые вырастили нескольких мышей, заразили их токсоплазмой и проследили за тем, как меняется работа генов паразита при переходе из острой в хроническую фазу инфекции.

Как оказалось, сильнее всего поменялась работа генов и белков, связанных с работой так называемой лизосомной вакуоли токсоплазмы – обособленного региона их клетки, играющей роль своеобразного "желудка" одноклеточного паразита. Внутри нее, по словам Каррутерса, токсоплазма перерабатывает и "сжигает" весь белковый мусор, возникший внутри самой клетки или попавший в нее из внешней среды.

Отключая гены, связанные с работой этого "желудка", ученые повторно заражали мышей и наблюдали за тем, что менялось в поведении паразита. Таким образом им удалось "нащупать" ген CPL, один из двух главных ферментов вакуоли, молекулы которого оказались критически важными для выживания токсоплазмы при ее переходе в хроническую форму.

Блокировка гена, отвечающего за синтез этого белка, приводила к тому, что число "окуклившихся" клеток токсоплазмы уменьшалось в 100-200 раз. При этом паразит начинал хуже проникать в мозг и другие важнейшие ткани тела мышей, и выжившие клетки токсоплазмы были фактически полностью заполнены "мусором" и не могли нормально размножаться.

Соответственно, препараты, способные подавлять работу белка CPL и связанных с ним генов и при этом проникать внутрь мозга, могут стать действенным средством для полного излечения людей и домашних питомцев от токсоплазмоза

Нейробиология, нейрогенетика, в доступном изложении. Последние открытия нейронауки. Переводы научных статей с пояснениями, собственные обзоры, история, гипотезы, мысли, комментарии.

Новое исследование

Существуют данные о том, что подобное расстройство связано с маркерами воспаления.

Обнаружение антител к Toxoplasma

Находки и выводы

Абсцесс мозга вызванный Toxoplasma gondii (источник)

Заключение

Комментарий:

Ученые пытаются выяснить, действительно ли Toxoplasma gondii – паразит мозга, переносимый кошками, - может вызвать психическое заболевание, - пишет sciencemag.org.

Ученые уже давно выдвинули гипотезу, что T. gondii играет роль в психических заболеваниях, включая шизофрению. Но хотя более 100 исследований выявили корреляцию, ни одно из них точно не показало, что паразит вызывает психическое заболевание.

T. gondii - это не бактерия или вирус, а одноклеточный микроскопический организм, отдаленно связанный с паразитом, вызывающим малярию. Кошки приобретают T. gondii и заражаются токсоплазмозом, поедая инфицированных грызунов, птиц и других животных. По оценкам, около 40% кошек в Соединенных Штатах заражены; большинство из них не проявляют никаких симптомов, но из-за распространения паразитов в печень или нервную систему, может развиться желтуха, слепота и изменения личности.

В первые несколько недель после заражения кошка может ежедневно выделять миллионы выносливых яйцеклеток, называемых ооцистами, в лоток. Хотя некоторые люди приобретают токсоплазмоз от прямого контакта с домашними кошками и экскрементами кошек, многие другие заражаются, когда ооцисты, выделяемые кошками, попадают в почву и воду, где они могут выжить в течение года или дольше.

Около 11% людей заражены T. gondii в Соединенных Штатах, хотя в регионах, где люди едят больше сырого мяса или живут в плохих санитарных условиях, уровень заражения может превышать 90% - как в некоторых частях Европы и Южной Америки. У здоровых людей токсоплазмоз часто вызывает симптомы, похожие на грипп, или вообще проходит бессимптомно. Но иногда это может быть опасно - или даже смертельно - для людей с ослабленной иммунной системой. Антибиотики могут лечить инфекцию, однако не способны полностью изгнать паразита.

Почему ученые считают, что токсоплазмоз вызывает психические отклонения?

Большая часть доказательств того, T. gondii вызывает психические заболевания, появилась из наблюдений за грызунами, у которых развивается странное поведение при заражении T. gondii. Они теряют страх перед запахом кошачьей мочи, а в некоторых случаях идут прямо в челюсти ожидающих кошачьих. Ученые считают, что T. gondii изменяет функции мозга, формируя кисты в регионах, отвечающих за испытывание страха и принятие решений. Кисты также могут влиять на поведение, увеличивая уровень дофамина - нейротрансмиттера, участвующего в вознаграждении и принятии рисков. Существуют некоторые свидетельства того, что T. gondii может продолжить перестраивать мозг, заставляя мышей не бояться кошек даже спустя долгое время после удаления паразита.

T. gondii также образует кисты внутри нейронов человека. У людей с ВИЧ или другими иммунодефицитными состояниями кисты могут расти и размножаться, вызывая смертельное воспаление мозга, деменцию и психоз. Хотя ученые давно предполагают, что у здоровых людей кисты являются доброкачественными, все больше данных показывают, что инфекция T. gondii может изменить личность и увеличить вероятность развития шизофрении и других психических заболеваний. Даже без непосредственного заражения головного мозга хроническая инфекция T. gondii может усиливать воспаление, а воспаление связано с психическими расстройствами, такими как шизофрения, аутизм и болезнь Альцгеймера.

Насколько сильны доказательства того, что это происходит у людей?

В исследовании 2016 года Сагден обнаружила, что у 200 новозеландцев, инфицированных T. gondii, риск развития шизофрении или любого другого психического расстройства не повышался. Но она говорит, что исследование не доказывает, что паразит не имеет никакого отношения к психическому заболеванию. Шизофрения обычно не появляется до позднего подросткового или 20-летнего возраста.

По мнению Сагден, чтобы узнать, вызывает ли токсоплазмоз шизофрению, нужно знать, подвергались ли участники исследования T. gondii в детском или подростковом возрасте, прежде чем у них развилось психическое заболевание. Но в рамках ее исследования проверялись люди в возрасте 38 лет - это слишком поздно, чтобы понять, что было первым: шизофрения или инфекция. Многие корреляционные исследования не имеют доступа к подобной информации.

Исследование Сагден, как и другие подобные, основывалось на небольшой выборке. Шизофрения является редким заболеванием, обычно встречающимся примерно у 1% населения. Чтобы получить достоверные статистические результаты, исследователи должны следить за десятками или даже сотнями тысяч людей в течение длительного времени, проверяя их на развитие токсоплазмоза и психический отклонений

Насколько сильно повышается риск заболевания шизофренией при заражении токсоплазмозом?

В прошлом месяце ученые опубликовали первое исследование, в котором была выявлена корреляция между токсоплазмозом и шизофренией. Были проанализированы анализы более чем 80 000 датских доноров крови. Число диагнозов шизофрении было довольно небольшим: 151 человек. Исследование показало, что у людей, подвергшихся воздействию T. gondii, вероятность шизофрении была увеличена на 47%. Когда исследователи рассмотрели вопрос о сроках - сузив свой анализ до 28 человек, которым впервые был поставлен диагноз шизофрении после положительного анализа на воздействие T. gondii, - они обнаружили, что у этих людей в 2,5 раза выше вероятность развития заболевания после воздействия.

Это число согласуется с другими крупными корреляционными исследованиями, которые также обнаружили увеличение вероятности диагноза шизофрении у инфицированных людей примерно в 2,5 раза, говорит Роберт Йолкен, вирусолог из Медицинской школы Университета Джонса Хопкинса в Балтиморе (штат Мэриленд) и один из авторов датского исследования. Поскольку в целом диагноз шизофрения является редким, инфекция лишь незначительно увеличивает шансы заболеть - от, скажем, шансов один к 100 до двух-трех к 100.

Йолкен и другие исследователи подозревают, что T. gondii может не непосредственно вызывать психическое заболевание, а взаимодействовать с генетическими вариантами, которые делают некоторых людей более восприимчивыми. Это добавляет T. gondii к списку факторов окружающей среды, которые увеличивают риск шизофрении на небольшое, но измеримое количество, таких как внутриутробная инфекция и социально-экономический статус.

Так стоит ли волноваться?

Даже если вы станете одним из примерно трех человек с латентной инфекцией T. gondii, современные исследования показывают, что вероятность развития шизофрении, являющейся прямым результатом инфекции, невелика.

Насколько невелика? Пока преждевременно указывать число, но, вероятно, инфекция находится в одном ряду с другими факторами риска развития шизофрении, о которых вы, вероятно, не беспокоитесь, такими как проживание в городе.

Читайте также: