Toxoplasma gondii je parazitární prvok, který je i není vybíravý. Jeho životní cyklus probíhá ve dvou fázích. Ta sexuální funguje výhradně v kočkovitých šelmách, jež jsou definitivními hostiteli toxoplazmy. Rozmnožuje se v jejich střevní sliznici. Asexuální fáze cyklu ale může proběhnout v podstatě u jakéhokoliv teplokrevného mezihostitele, tedy u ptáka nebo savce. Proto se můžeme nakazit i my, většinou vdechnutím oocysty z kočičích výkalů, méně často pozřením nedovařeného masa. Po opuštění cysty se parazit šíří prostřednictvím krve nebo lymfatickým systémem do vzdálených orgánů. Infekce vyvolá akutní nebo chronické záněty srdečního svalu, hepatitidu, celkovou sepsi, encefalitidu a někdy přivodí i smrt.
Onemocnění má dvě fáze. Akutní, při které rychle rostoucí tachyzoity infikují široké spektrum tkání, a latentní, při níž se replikují bradyzoity a tvoří cysty. Většinou infekce probíhá jen jako chřipka se zduřenými mízními uzlinami a bolavými svaly, a tak se mnohým z nás parazit ukrývá v mozku, aniž bychom to tušili.
Do mozku i na mozek
Začíná to tím, že parazit v buňkách modifikuje cytoskelet, přestavuje vlákna a napojuje se na mitochondrie, pozměňuje transkripci (přepis genetického kódu) a brání napadené buňce, aby spustila mechanismus, který má pro případy infekce připraven – apoptózu. Tento základní obranný program řízené sebevraždy chránící organismus, buňce parazit zatrhne prostřednictvím přerušení kaskády dějů spouštěných enzymem kaspáza. To dovoluje toxoplazmě se beztrestně rozlézat i do mozku a provádět tam své pikle. Zatímco za normálních okolností jsou hlodavcům místa, kde to „smrdí kočkou“ nepříjemná, při infekci se jim význam pachů poplete. Nakažení potkani tato místa dokonce aktivně vyhledávají. Myši se za denního světla nerady producírují, a když už musejí z úkrytu vylézt, pohybují se podél stěn. Ty infikované si to klidně štrádují napříč volným prostranstvím, jakoby koček nebylo. Lišácký parazit dokonce zpožďuje i reakční časy, takže se myši nechají snadno chytit. To vše toxoplazma dělá pro svůj sex, aby zdárně dokončila svůj komplikovaný pohlavní cyklus s nutným mezihostitelem. Mohlo by nám to být v podstatě jedno, kdyby parazit byl inteligentnější. Jenže není a navíc nemá ze svého stanoviště dobrý výhled a nepozná, v jak inteligentním mozku se zrovna nachází. Vždy dělá vše proto, aby nás kočka snědla. Lišácky produkuje enzym tyrozin hydroxylázu zúčastňující se na tvorbě dopaminu. Jeho dlouhé prsty pak manipulují s naší náladou, pozorností, družností, pohrávají si s našimi motivacemi a mluví i do toho, jak spíme. Několik prací dává tuto infekci dokonce do souvislosti se schizofrenií.
Šokující bylo poznání, že účastníci smrtelných nehod mají vyšší výskyt cyst toxoplazmy oproti nenakažené části populace. Na vině mají být pomalejší reakce v kritických situacích a menší opatrnost. O něčem podobném svědčí pokusy na českých studentech a studentkách z Přírodovědecké fakulty UK Praha. I na nich se toxoplazma podepsala zhoršením reakčních časů a to jak u mužů tak i u žen. Proto se nelze divit, že výzkumníci při svých pokusech raději než s vysoce virulentním kmenem RH pracují s ME49. Ten je neinfekční a musí se z organismu na organismus přenášet injekční stříkačkou. Pokud si vědátor omylem nepíchne jehlu do ruky, místo myši, nic mu nehrozí. Na nemocných zvířatech se pak snadno studuje postupující zánět, změněné hodnoty cytokinů i to, proč někdy imunitní systém jakoby uzavíral s parazitem dohodu o neútočení.
Korejským vědcům to připadlo hodno jejich zájmu, a tak přišli na to, že k této prapodivnosti dochází utlumením imunitní odpovědi. Podstata neagresivního průběhu choroby spočívá ve zvyšování hladin látek, které působí protizánětlivě - tvoří se více interleukinu IL-10 a TGF-β, a současně klesá tvorba zánětlivých mediátorů, jakým je například oxid dusnatý (NO). Jakoby tím hostitel vystavil svému trýzniteli toleranční patent, a ten mu na oplátku začal chránit mozek před mnohem horším poškozením, který by mu způsobila nemoc, jakou je například Alzheimerova choroba.
Když parazit prospívá
Při neurodegenerativních onemocněních nám v mozku histologové nacházejí zvýšený počet mikroglií. To jsou buňky, které se snaží co nejúpornějším zánětem zahnat nepřítele. Dělají to poctivě a využívají k tomu produkce oxidu dusnatého, reaktivní formy kyslíku, vylučováním komplementárních faktorů a volných radikálů. Problém je v tom, že pro tuto, pro organismus záslužnou činnost, nemají nervové buňky pochopení. A když je zánětlivé řádění nezabije hned, zmíněné látky bohužel fungují také jako stimulátory tvorby amyloidových proteinů. To je cesta k tvorbě β-amyloidových plaků a ty mají na neurony neméně neblahý dopad, jen s tím rozdílem, že se jejich smrtelná agónie protahuje.
Na možnou souvislost infekce a degenerace centrálního nervového systému přivedlo vědce banální vyšetřování krve, které se dělá v nemocnicích. Pacienti s Alzheimerem mívají vyšší výskyt protilátek proti toxoplazmě. Rozdíl v séropozitivitě je výrazný, 44 % proti 24 %. Podobně to vypadá i u pacientů s obsedantně-kompulzivní poruchou a dokonce i u parkinsoniků. A tak se dostalo na přetřes ověřování možnosti, zda by latentní infekce v mozku nemohla potlačováním imunitní reakce tlumit zánětlivé procesy s vedlejším produktem v podobě ochrany mozkových buněk před degenerací. Případně, zda by nešlo se u ní něčemu přiučit.
Infikovaní bloudí méně
Schopnost mozku naučit se novým kouskům a tyto poznatky si uchovat, se u myší nejsnadněji prověřuje tak, že se vezme velký hrnec, ze kterého nemůže zvíře vylézt. Naplní se teplou vodou, aby zvířata nedostávala šok, přisype se troška sušeného mléka, to aby neviděly, kam jim ukryli plošinku, na které se dá odpočívat. Pak už se jen spustí kamera a počítačový program vyhodnocuje, jak systematicky myš prohledává prostor, zda se nemotá a nevrací se na místa, kde již byla, a jak dlouho jí trvá, než plošinku najde. Jde to i naopak a měřit, zda si zapamatovala, kde se odpočívadlo vyskytovalo posledně. Takové a jim podobné testy na „inteligenci“ hlodavců ukázaly, že myši vyšlechtěné k tomu, aby trpěly Alzheimerem, jsou li infikovány toxoplazmou, si zachovávají úsudek a zdravý rozum déle. Infekce ochraňuje mozek vyšší tvorbou protizánětlivých cytokinů. Spolu s tím se omezuje tvorba amyloidových plaků. Vědci jsou přesvědčeni, že totéž bude platit i pro lidské stárnoucí a k neduhům typu Alzheimer náchylné mozky. Opravňovat by je k takovým závěrům mělo to, že své pokusy dělali na starších myších, a že výsledky jsou vysoce průkazné. A také, že zlepšení prokázalo vícero nezávislých vyšetření – histologické, imunologické i to neurologické. A ještě jeden trumf vědci ze Soulu vynáší - většina lidských infekcí je způsobena T. gondii genotypu II. Kmen se kterým pracovali (ME49), a který na myši ohrožené demencí působil blahodárně, spadá do stejné kategorie.
Závěr
My, co se více bojíme Alzheimera, než toho, že se v důsledku pomalých reakcí rozplácneme na silnici, bychom si asi měli pořídit kočku.
Pramen: Bong-Kwang Jung a kol.: Toxoplasma gondii Infection in the Brain Inhibits Neuronal Degeneration and Learning and Memory Impairments in a Murine Model of Alzheimer"s Disease. PLoS ONE