Как кошки манипулируют мозгом и иммунитетом человека и откуда берется «фатальное кошачье влечение»?

Орудием кошачьей "манипуляции" является кошачий паразит - toxoplasma gondii

Toxoplasma gondii — один из самых распространённых паразитов в мире. Сотни миллионов людей или более заражены им, часто не подозревая об этом. Мы лишь промежуточные хозяева, возбудитель может размножаться только в кошках, которые разносят его снова и снова. Наносит ли токсоплазма нам прямой вред, не совсем ясно, но появляется все больше доказательств того, что это делает нас более восприимчивыми к нервно-психическим расстройствам . Арне тен Хуве из Стокгольмского университета и его команда описывают в статье «Клетка-хозяин и микроб», как токсоплазма захватывает наши иммунные клетки и отправляет их в путешествие по телу, поражая, в конечном итоге, мозг.

Согласно этому исследованию, T. gondii вводит в ядро макрофагальных иммунных клеток особый белок и тем самым, так сказать, меняет их идентичность, перепрограммируя их так, что иммунная клетка ведет себя уже не как часть обычной иммунной системы, а как другой, т.н. дендритный тип клеток. Пораженные таким образом клетки затем очень быстро перемещаются по телу и достигают мозга и других органов, что обычно защитные силы организма попытались бы предотвратить.

«Удивительно, но паразит может таким хитрым образом изменить идентичность иммунных клеток. Мы считаем, что результаты могут объяснить, почему токсоплазма так эффективно распространяется по всему телу при заражении людей и животных», — говорит соавтор Антонио Барраган.

Токсоплазма передается через пищу и при контакте с кошками. В природе паразит распространяется преимущественно от грызунов к кошкам, у которых они размножаются в кишечнике и выделяются с фекалиями. Через зараженную пищу он возвращается к грызунам, мозгом которых он может манипулировать: мыши, например, теряют страх перед кошками, и их больше не отпугивает кошачья моча, поэтому их легче поймать. Люди заражаются при употреблении в пищу сырого мяса или при контакте с кошками, особенно с их фекалиями, (но не исключительно с фекалиями, как полагают многие).

Как же токсоплазма поражает человека и какие риски она таит?

Паразит за рулем человека

Инфекция Tosxoplasma считается довольно безобидной. Но есть некоторые свидетельства того, что простейшие влияют на мозг и делают его более восприимчивым к нервно-психическим расстройствам.

Давайте скажем коротко: если вы - "кошатник", то вполне вероятно, что у вас уже есть паразит в вашем мозге. Он проник в ваше тело незамеченным и теперь, среди прочего, прячется в ваших нервных клетках. Злоумышленник, Toxoplasma gondii достаточно широко знаком в медицине и таит в себе ряд опасностей, например, если беременные женщины заражаются им, это представляет риск для будущего ребенка. Инфекция в первом триместре беременности может вызвать выкидыш или врожденные дефекты у плода. Если заражение происходит позже, это приводит к косвенным повреждениям, таким как глухота или эпилепсия у некоторых детей. Возбудитель также опасен для людей с иммунодефицитом, например, больным СПИДом.

Кроме того, эти простейшие могут спровоцировать латентное, дремлющее заболевание. Почти незаметно паразит проникает в центральную нервную систему и затем сохраняется там десятилетиями. Постепенно появляется все больше признаков того, что даже в этой спящей форме он совсем не безвреден. Он даже может навсегда изменить поведение, мышление и личность своего хозяина. Каким образом?

«Тайный кукольник» на страже охотничьего инстинкта кошачьих

Как мы уже сказали, человек является лишь промежуточным хозяином для паразита Toxoplasma gondii и в большинстве случаев инфекция остается бессимптомной. Однако простейшие могут проникать в центральную нервную систему и оседать там. Согласно некоторым исследованиям, T. gondii влияет на отростки нейронов хозяина. Иногда это даже способствует развитию шизофрении у человека.

T. gondii только у семейства кошачьих может размножаться половым путем и завершать свой жизненный цикл. Домашние тигры выделяют яйца паразитов в течение одной-трех недель после заражения, некоторые дикие кошки делают это всю жизнь. После попадания в окружающую среду они созревают и рассеивают свои споры, загрязняя источники воды, почву и посевы. Помимо человека, паразиты заражают грызунов, кур, свиней и крупный рогатый скот. Мясо этих животных, не подвергнутое хорошей термической обработке (варка и прожарка), является для нас еще одним источником инфекции.

Затем из желудочно-кишечного тракта паразит попадает к нам в мозг – несмотря на то, что орган защищен от возбудителей гематоэнцефалическим барьером.  Как мы уже сказали, он проникает в центральную нервную систему внутри иммунных клеток. Инфекция делает их более подвижными, что иногда позволяет им мигрировать через защитный слой эндотелиальных клеток. Как только паразиты попадают в наш мозг, они гнездятся в нейронах и глиальных клетках. Исследования умерших животных и людей показали, что они могут возникать почти во всех областях мозга. В основном они обнаруживаются в миндалевидном теле (отвечающим за эмоции и, в частности, страх или его отсутствие), таламусе, полосатом теле, гиппокампе, мозжечке и коре головного мозга.

Подтверждено,что T. gondii может манипулировать своим промежуточным хозяином в качестве инструмента охотничьего инстинкта кошки (любой – домашней или, скажем, тигра). Цель паразита проста: этот носитель должен быть съеден кошкой (маленькой или большой), если такое возможно. Эксперты тщательно изучили этот механизм у грызунов. Зараженные животные в ходе эксперимента выглядели здоровыми и находились внешне в хорошем тонусе. Однако они вели себя иначе, чем их не зараженные сородичи. Группа под руководством Мануэля Бердой из Оксфордского университета в 2000 году продемонстрировала у крыс так называемое фатальное кошачье влечение . Лабораторные грызуны, зараженные T. Gondii (они образовали соответствующие антитела в сыворотке крови) не боялись запаха кошачьей мочи. Некоторых животных, казалось, даже привлекал этот запах. Другие контрольные животные вели себя нормально; они предпочитали те уголки лабиринта, где преобладал запах их собственного тела. Они держались подальше от кошачьей мочи, насколько это было возможно. Обе группы вели себя одинаково по отношению к кроличьей моче.В дальнейших исследованиях ученые установили, что больные токсоплазмозом крысы и мыши были более активны, чем неинфицированные животные. Они также меньше боялись новых раздражителей, медленнее реагировали и предпочитали находиться на открытой местности. Все это поведение повышает вероятность того, что они станут жертвами кошек. Всех удивлял факт, почему кошки мочатся в обувь тех, кто им не нравится? Таким образом они инстинктивно отмечают свою "жертву" (обувь, как правило, содержит максимальную концентрацию запахов конкретного человека).

Как инфекция проявляется и чем она отличается от человека к человеку?

В 2011 году рабочая группа под руководством паразитолога Ярослава Флегра из Карлова университета в Праге сообщила о наличии т.н. «фатального кошачьего влечения» у людей. Исследователи давали понюхать 168 добровольцам несколько образцов запаха: мочи кошек, лошадей, тигров, гиен и собак. В среднем мужчиныс положительным результатом теста на токсоплазмоз сочли запах кошачьей мочи более приятным, в то время как женщины с положительным результатом на токсоплазму нашли его менее приятным. В работе не уточнялось, как возникли гендерные различия. 

Обезьяны и леопарды

Поведенческий биолог Клеманс Пуаротт из Центра экологических функций и эволюции в Монпелье также интересовался фатальным влечением к кошкам. В 2016 году она и ее команда исследовали явление у наших ближайших родственников в животном мире, шимпанзе . Их единственный хищник — леопард. 9 обезьян положительныхна токсоплазму, в ходе эксперимента подходили к моче большой кошки гораздо чаще, чем их 24 не инфицированных собратьев. Пуаротт пришел к выводу, что фатальное кошачье влечение у людей может быть эволюционным пережитком того времени, когда на наших предков охотились члены семейства кошачьих.

В настоящее время существуют сотни научных работ о влиянии T. gondii на поведение и мышление человека. Тем не менее, собранные данные вряд ли позволяют делать однозначные заявления. Несколько факторов усложняют исследование. Во-первых, этика запрещает намеренно заражать людей неизлечимыми паразитами. Поэтому эксперты зависят от серологических тестов, которые показывают, у кого из испытуемых есть антитела против T. gondii. сформировались – т.е. уже заразились. Затем они сравнивают поведение серопозитивных и серонегативных людей. Такие попытки дают только корреляции; по результатам нельзя сделать вывод о причинно-следственных связях. Более того, разные рабочие группы часто приходят к противоречивым выводам. Если инфекция проявляется, то она отличается от человека к человеку.

В некоторых работах были обнаружены доказательства того, что латентный токсоплазмоз замедляет у людей мимику и жесты. Пострадавшим также труднее сосредоточиться. Паразит также может влиять на определенные черты личности, как показала исследовательская группа под руководством Томаса Кука из Университета Мерсихерст в Эри в 2015 году . По их собственным утверждениям, серопозитивные женщины, принимавшие участие в исследовании, были более агрессивны, чем незараженные. Мужчины также описывали себя как более импульсивные.

Результаты исследования, опубликованного в 2019 году, показывают, что заражение T. gondii делает людей более склонными к риску. Исследователи под руководством Мешко Ольчака из Варшавского медицинского университета исследовали мозг 97 мужчин, умерших в среднем в возрасте 49 лет . 42 человека погибли в результате особо рискованного, неразумного поведения, большинство из них стали причиной дорожно-транспортного происшествия. Исследователи обнаружили у них больше ДНК этого паразита, чем у тех, чья смерть не была связана с дерзкими поступками. Основываясь на своих выводах, авторы даже рекомендовали скрининг на токсоплазмоз для пилотов, авиадиспетчеров и водителей коммерческого транспорта.

Паразиты по-разному воздействуют на мозг хозяина, например, активируя иммунную систему или изменяя структуру мозга и высвобождая нейротрансмиттеры.

В недавнем исследовании Арьен Саттерленд и его коллеги из Амстердамского университета оценили 24 статьи о связи между T. gondii и неестественной смертью. Согласно их анализу, паразит может быть причиной до 17% дорожно-транспортных происшествий и 10% всех попыток самоубийства. Однако авторы отмечают, что большая часть работ не учитывала влияние условий жизни. Люди из более бедных домохозяйств чаще умирают от несчастных случаев и самоубийств и в то же время чаще заражаются T. gondii . Поэтому нельзя исключать, что это ложные корреляции.

Причина или следствие?

Однако данные исследования 2012 года, проведенного Косме Альварадо-Эскивель из Университета Хуареса дель Эстадо де Дуранго в Мексике, противоречат этому аргументу. Они предположили связь между несчастными случаями на производстве и количеством антител к T. gondii в крови, но только у людей с низким доходом. Исследовательская группа предположила, что они больше страдали от инфекции из-за недоедания.

Психозы с паразитической природой возникновения

Первое исследование на эту тему появилось в 1953 году и касалось повышенного риска развития шизофрении в результате инфекции токсаплазмоза. Многочисленные научные работы обосновывают эту связь. Вероятность развития психического расстройства у носителей T. gondii почти в три раза выше, чем у не зараженных людей. Экстраполяция, проведенная эпидемиологом Гэри Смитом из Пенсильванского университета, относит почти 21% случаев шизофрении к наличию паразитов. Вопрос о том, чаще ли страдают от этого диагноза владельцы кошек, является предметом споров.

В пользу причинно-следственной связи между шизофренией и токсоплазмозом говорит тот факт, что заражение нередко предшествует появлению этого заболевания. Это было доказано в 2008 году группой под руководством Дэвида Нибура из Университета силовых структур в Бетесде в ходе долгосрочного исследования. Степень наблюдаемых изменений головного мозга также указывает на влияниена него  T. gondii . В 2012 году исследователи под руководством Иржи Горачека из Карлова университета в Праге сравнили МРТ-изображения 44 больных шизофренией с изображениями 56 контрольных субъектов. В некоторых регионах мозга у первых было меньше серого вещества. У 12 пациентов, у которых в крови были обнаружены антитела к токсоплазме, изменения в среднем были еще более значительными.

Например, токсоплазмоз влияет на концентрацию сигнальных молекул в головном мозге. Он повышает уровень дофамина в центральной нервной системе. Фактически, T. gondii вырабатывает фермент, называемый тирозингидроксилазой, который участвует в производстве нейротрансмиттера, и секретирует его в кисты головного мозга, которые он производит. У больных шизофренией слишком много вещества также обнаруживается в центральной нервной системе; лекарства, которые ингибируют сигнальный путь дофамина, используются для лечения психотических симптомов. Кроме того, инфекция снижает концентрацию серотонина и повышает уровень тестостерона. Накопление аминокислоты кинуренин имеет место быть как в мозге токсоплазма-положительных грызунов, так и у людей, больных шизофренией. Метаболит этой молекулы предотвращает высвобождение нейротрансмиттера в синаптической щели.

Вероятность развития психического расстройства у носителей T. gondii почти в три раза выше.

Кроме того, есть доказательства связи с биполярным расстройством: инфекция T. gondii может обнаруживаться у пострадавших чаще, чем в среднем случае, как обнаружил Жоао Луис Виейра Монтейро де Баррос из Колледжа Айдахо в обзорной статье 2017 года . Некоторые исследования предполагают возможную причинно-следственную связь. Предполагается, что воспалительные реакции, возникающие в результате заболевания, вызывают обострение психических симптомов. Активированные иммунные клетки в головном мозге могут нанести вред и таким образом проложить путь к психотическим состояниям или расстройствам настроения.

Аналогичный механизм подозревается при депрессии. Имеются данные о том, что в их развитии участвуют воспалительные процессы – в качестве возможных триггеров уже рассматривались различные возбудители, такие как вирусы хламидий и герпеса. Группа под руководством Турана Найе-ри Чегени из Исследовательского центра токсоплазмоза в Иране проанализировала ранее опубликованные исследования T. gondii в 2019 году, но пока не обнаружила существенной связи между наличием депрессии и антител к этому паразиту в сыворотке крови.

Неясные неврологические последствия токсоплазмоза

Микробная теория также долгое время использовалась при нейродегенеративных заболеваниях. Ученые, исследующие возможную связь между T. gondii и болезнью Паркинсона и Альцгеймера, пришли к неоднозначным выводам. В 2019 году рабочая группа под руководством Масомеха Баяни из Университета медицинских наук Бабола в Иране провела переоценку и систематически обобщила имеющиеся исследования по этому вопросу. Хотя она не нашла доказательств связи с болезнью Паркинсона, были признаки связи с болезнью Альцгеймера. По словам автора исследования, необходимы дальнейшие исследования, чтобы иметь возможность сделать четкое заявление по данному поводу.

Становится ли и в какой мере паразит заметным в организме, очевидно, зависит от сложного взаимодействия нескольких факторов. Это включает, среди прочего, генетический состав хозяина. Например, варианты гена DISC1 способствуют иммунному ответу против токсоплазмоза у мышей.  Группа крови тоже имеет значение. Несколько научных работ предполагают, что положительный резус-фактор защищает от некоторых последствий токсоплазмоза. Кроме того, генотип паразита определяет судьбу хозяина. Различные штаммы T. gondii различаются по степени тяжести заболевания.В 2009 году группа под руководством Цзяньчунь Сяо из Медицинского центра Университета Джонса Хопкинса в Балтиморе исследовала сыворотку крови сотен беременных женщин. Исследователи обнаружили, что более поздний риск психоза у ребенка значительно увеличивался только в том случае, если мать была инфицирована токсоплазмой I типа.

Между тем тревожные данные свидетельствуют о том, что T. gondii может изменять поведение жертвы из поколения в поколение, то есть у хозяина и его потомства, посредством эпигенетических механизмов. В этом направлении необходимы дополнительные исследования для оценки величины таких эффектов.

Как лечить?

До сих пор не существует эффективных методов лечения (кроме положительного резус-фактора крови самого человека), помогающих при заражении токсоплазмой. Человек пока поражается паразитом и остается с ним навсегда. Вакцин для людей или кошек тоже пока не предвидится. Вот почему мы можем дать обеспокоенным людям только один совет (не надо воспринимать его слишком всерьез): держите ухо востро при покупке пушистого питомца, а руки подальше от использованного наполнителя его лотка!

Телеграм НЕМАЛЫШЕВА