Środowisko

Pasożyty w twoim mózgu

Numer 4/2018
Stado flamingów. Stado flamingów. Gudkov Andrey / Shutterstock
Te podstępne malutkie stworzenia stosują różne fortele, by się rozmnożyć i roznieść po świecie. Każą swojemu gospodarzowi wystawiać się na atak drapieżników, zwiększają ochotę na parzenie się, zmuszają do rzucania się do zbiorników wodnych. Igrają nie tylko z umysłami zwierząt, ale i ludzi.
Nitnikowiec i jego ofiara.Wikipedia Nitnikowiec i jego ofiara.
Glista psia.olgaru79/Shutterstock Glista psia.
Słodkowodna ameba Naegleria ­fowleri występuje w ciepłym klimacie. Wywołuje negleriozę – ostre zapalenie mózgu i opon mózgowo-rdzeniowych. Do zakażenia dochodzi przez jamę nosowo-gardłową. Mogą ­wystąpić zaburzenia psychiczne.Kateryna Kon/Shutterstock Słodkowodna ameba Naegleria ­fowleri występuje w ciepłym klimacie. Wywołuje negleriozę – ostre zapalenie mózgu i opon mózgowo-rdzeniowych. Do zakażenia dochodzi przez jamę nosowo-gardłową. Mogą ­wystąpić zaburzenia psychiczne.
Toksoplazmozę wywołuje pierwotniak Toxoplasma gondii, który rozmnaża się w komórkach nabłonka jelita cienkiego kota. Z kałem na zewnątrz wydostają się oocysty. Na ­schemacie poka­zano uproszczony cykl rozwojowy.Designua/Shutterstock Toksoplazmozę wywołuje pierwotniak Toxoplasma gondii, który rozmnaża się w komórkach nabłonka jelita cienkiego kota. Z kałem na zewnątrz wydostają się oocysty. Na ­schemacie poka­zano uproszczony cykl rozwojowy.
Chore na toksoplazmozę gryzonie nie boją się zapachu kota. Zmiany w zachowaniu utrzymują się nawet po wytępieniu pasożyta.S-F/Shutterstock Chore na toksoplazmozę gryzonie nie boją się zapachu kota. Zmiany w zachowaniu utrzymują się nawet po wytępieniu pasożyta.
materiały prasowe

Pasożyty sterują swoimi gospodarzami od tysięcy lat, powodując choroby, a także oddziałując na zdolność podejmowania decyzji. Reprezentują rozmaite formy życia – są wśród nich robaki, bakterie, pierwotniaki, owady i wirusy.

Pociąg do wody

Do stworzeń potrafiących rozkazać innym, by zanurzyły się w zbiorniku wodnym, należy np. pewien gatunek nitnikowca (Spinochordodes tellinii), który rozwija się w ciałach świerszczy, zjadając ich wnętrzności. Zazwyczaj te lądowe owady chowają się wśród roślin, ale w pewnym momencie zarażone osobniki nagle rzucają się do stawów i strumyków. Okazuje się, że nitnikowce wytwarzają związki chemiczne, które naśladują substancje własne gospodarza. Chore świerszcze mają np. podwyższony poziom białek odpowiedzialnych za widzenie, co prawdopodobnie zmienia ich percepcję wzrokową. Takie osobniki lgną do światła, podczas gdy zdrowe wolą ciemność. A co ma z tym wspólnego woda? „Jeśli jesteś świerszczem zamieszkującym las – mówi badacz nitnikowców, Frédéric Thomas – co w twoim otoczeniu jest najjaśniejsze nocą? Otwarta przestrzeń wypełniona wodą, która świetnie odbija światło księżyca”. Zdaniem naukowca nitnikowiec skutecznie poszeptuje świerszczowi: „Idź w stronę światła”.

Woda jest potrzebna temu obleńcowi do rozmnażania. Po tym jak wydostanie się z ciała żywiciela, rozmnaża się w wodzie. Wyklute z jajeczek larwy zderzają się podczas pływania z większymi larwami komarów i wskakują na nie, by schować się w ich wnętrzu w postaci maleńkich cyst (coś jak rosyjskie matrioszki). Kiedy larwy komarów przepoczwarzają się w dorosłe uskrzydlone osobniki, odlatują na ląd, zabierając ze sobą pasożyty, a tam już padają, zjadane przez świerszcze. Wtedy uśpiona do tej pory cysta ożywa i robak zaczyna rosnąć, osiągając długość ciała trzy, cztery razy większą niż żywiciel.

Jest jeszcze jeden ciekawy szczegół w tym żmudnym rozmnażaniu. Gdy świerszcz wskakuje do wody i się szamocze, zostaje połknięty np. przez żabę. Jak więc skonsumowany wraz z gospodarzem nicień trafia do wody? Otóż w żołądku płaza robi w tył zwrot i wraca przez gardziel lub nozdrza zwierzęcia. Jeżeli zostanie połknięty przez rybę, wydostaje się z niej przez skrzela. Prawdziwy mistrz ucieczki.

Riszta

Człowiek też może zostać „zwabiony” do wody przez pasożyta. Chodzi o risztę (Dracunculus medinensis), nicienia występującego w tropikalnych rejonach Afryki. Do organizmu ludzi dostaje się wraz z wodą pobieraną z miejsc, gdzie żyją zarażone jego larwą oczliki. Kwasy żołądkowe zabijają te drobne skorupiaki, ale już nie ich pasożyty, które po osiągnięciu postaci robaka przebijają ściany jelit, a następnie łączą się w pary w mięśniach jamy brzusznej. Samce, zazwyczaj o długości 2–3 cm, giną i zostają usunięte przez organizm żywiciela, natomiast samice ciągle rosną, nawet do 1 m długości! A rosnąc, wędrują w tkance łącznej żywiciela w kierunku kończyn dolnych – zazwyczaj stopy lub łydki.

Mniej więcej po roku samica jest pełna wijących się larw. Chcąc wydać je na świat, migruje w kierunku zewnętrznych warstw skóry człowieka. Do tego momentu pasożyt wykorzystywał różne sposoby, aby układ odpornościowy człowieka go nie wykrył, ale teraz zaczyna wydzielać kwas, pod którego wpływem u ofiary powstaje bolesny pęcherzyk (choroba ta nie bez powodu nazywana jest drakunkulozą, co po łacinie oznacza „przypadłość wywoływaną przez małe smoki”). Czując pieczenie, cierpiętnik zmuszony jest do zanurzenia rozpalonej kończyny w najbliższym zbiorniku wodnym. Z chwilą gdy robak wyczuje środowisko wodne, przebija skórę człowieka i zaczyna wypluwać młode przez otwór z przodu ciała.

Przy każdym skurczu z riszty wydostają się setki tysięcy larw… i pływają w wodzie, dopóki nie zacumują w kolejnym oczliku. I tak ten upiorny cykl powtarza się, stając się utrapieniem kolejnych, a czasem nawet tych samych ludzi.

Ledwie dwie dekady temu z risztą zmagało się wciąż 3,5 mln ludzi w 20 krajach, lecz obecnie, dzięki programom edukacyjnym i prostym, niedrogim systemom filtrowania wody, pasożyt ten jest na skraju wyginięcia, a odnotowywanych jest około stu przypadków zarażeń nim rocznie. Nawet w swoim ostatnim miejscu oporu, jednym z najbiedniejszych zakątków Afryki, szczęśliwie rzadko można spotkać osobę biegnącą do wody na rozkaz robaka.

Psychodeliczne czułki i różowy niewolnik

Przywra Leucochloridium rozmnaża się w ptasim układzie pokarmowym, a jej jaja opuszczają gospodarza wraz z odchodami. Gdy połknie je ślimak z rodziny bursztynkowatych, żywiący się takim kałem, w jego organizmie dochodzi do wylęgu i ciało larwy zamienia się w długą rurkę, zajmującą mózg i czułki ślimaka – to pierwszy etap tej drastycznej metamorfozy. Czułki puchną, ich ścianki tak się naciągają, że można dostrzec przez nie pasożyta – oszałamiający to widok. Robak ułożony jest tak, że wygląda jak kolorowe pulsujące prążki, które tak naprawdę są kieszeniami napakowanymi niesfornymi larwami. A ślimak – po zmianie kształtu – porzuca nocny tryb życia i zaczyna być aktywny za dnia. Aktywny naprawdę ponad miarę. Polski biolog Tomasz Wesołowski, ekspert w tej dziedzinie, obliczył, że jeden zarażony osobnik może pokonać prawie metr w 15 min – dla ślimaka to prędkość olimpijska. Co więcej, chore osobniki wychodzą z bezpiecznych zacienionych miejsc i wspinają się na rośliny, gdzie wystawiają swoje psychodeliczne czułki na widok publiczny. Dla fruwających ptaków te tłuściutkie, pulsujące łodyżki wyglądają jak pędraki, co zachęca je do rzucenia się na nie i dziobnięcia. Ofiara tego fortelu ma dziób pełen maleńkich pasożytów, które wkrótce dojrzewają i mogą się rozmnażać. Cykl się zamyka.

Kolejnym przykładem pasożyta, który podporządkowuje sobie gospodarza, jest tasiemiec Flamingolepis liguloides, zarażający słonaczka, drobnego – nie dłuższego niż paznokieć – skorupiaka żyjącego w śródlądowych wodach słonych. Pod jego wpływem naturalnie przejrzysty żywiciel staje się jasnoróżowy, a to wskutek gromadzenia karotenoidów. Ale to jeszcze nie wszystko. Pasożyt kastruje słonaczka, przedłuża mu życie i nakłania do znalezienia towarzysza, prawdopodobnie oszukując go, że czas na spółkowanie. I rzeczywiście zarażone skorupiaki tłoczą się tak gęsto, że w wodzie w tym miejscu tworzą się ponadmetrowe różowawe chmury. To z kolei cieszy flamingi różowe, które żywią się słonaczkami, a także pasożyty, ponieważ ptak ten jest ich żywicielem ostatecznym. Co ciekawe, flamingi zawdzięczają kolor piór właśnie karotenoidom ze skorupiaków.

I tak właśnie dzięki robakom te długonogie ptaszyska mogą zaspokoić głód, zwyczajnie zaczerpując różową zupę dziobem jak chochlą wprost spod swoich nóg. Oczywiście to, co wchodzi jednym końcem, wychodzi drugim, więc zarażone ptaki po jakimś czasie wydalają do wody nowe pokolenie jaj tasiemca.

Żywe trupy

Teraz słów kilka o tym, co może zrobić pasożytnicza osa (Polysphincta gutfreundi) z tropikalnym krzyżakiem z gatunku Allocyclosa bifurca. Osa zaczyna swoją tyranię nad pająkiem z chwilą schwytania go i złożenia jaja na jego odwłoku. Jajo przepoczwarza się w robakowatą larwę, która przebija drobne otwory w odwłoku pająka, by wysysać przez nie pożywne soki. Pająk początkowo przędzie normalne sieci, lecz po jakimś tygodniu buduje dla larwy specjalną strukturę. Nie przypomina ona normalnej pajęczyny i posiada wzmocnienia, które wytrzymają silne wiatry i deszcze, a dzięki temu, że konstrukcja wisi w powietrzu, larwa zyskuje ochronę przed drapieżnikami naziemnymi. Pająk tka nawet specjalny wzór, który maskuje obecność pasożyta. Żyje aż do zakończenia budowy wylęgarni – wtedy zostaje uśmiercony, po czym traci resztę soków życiowych. Nie tylko ten gatunek os tak postępuje. Przyroda zna wiele przykładów wykorzystywania w podobny sposób innych krzyżaków. Co sprawia, że zachowanie pająka tak się zmienia? Otóż larwa używa mieszanki substancji chemicznych oddziałujących na układ nerwowy pająka, potem inną truje go, gdy ten zakończy pracę. Gdy usunięto larwę z pająka, nie tylko zupełnie wyzdrowiał, ale i jego styl przędzarski stopniowo wrócił do normy.

Oczywiście pająki nie są jedynymi stworzeniami maltretowanymi przez pasożytnicze osy. Osa szmaragdowa (Ampulex compressa), nazwana tak ze względu na opalizujący niebieskozielony kolor, podporządkowuje sobie karalucha amerykańskiego (a może on osiągać wielkość myszy). W tym celu błyskawicznie żądli go w tułów, wstrzykując środek, który czasowo paraliżuje olbrzyma. Potem przeprowadza operację neurochirurgiczną, polegającą na wprowadzeniu żądła do mózgu zdobyczy. Napastniczka ostrożnie porusza nim jakieś pół minuty, dopóki nie znajdzie właściwego miejsca, gdzie wstrzykuje jad. Wkrótce środek paraliżujący przestaje działać. Normalnie karaluch wziąłby nogi za pas, lecz teraz jest dziwnie uległy. Jad zamienia go w zombi. Wcale nie protestuje, gdy osa wykręca mu czułki swoimi mocnymi żuwaczkami, a następnie wysysa płyn, który wypływa z tych miejsc.

Gdy osa odchodzi w poszukiwaniu norki do złożenia jaja, jej wyprany z mózgu niewolnik oczyszcza się z zarodników grzybów i pasożytów, zapewniając sterylną powierzchnię do naklejenia jaja. Po powrocie osa łapie karalucha za kikuty czułków i prowadzi jak psa na spacer do swojej norki. Tam składa na nim jajo, a następnie grzebie nieszczęśnika żywcem. Jej larwa zje go ze smakiem. Aby zrozumieć, w jaki sposób osie udaje się zdominować o wiele większego żywiciela, naukowcy zaaplikowali latającemu tyranowi związek radioaktywny, który wkomponował się w jego jad. Okazało się, że toksyna odłączała ważny ośrodek nerwowy odpowiedzialny za podejmowanie decyzji.

Podkręcone libido

Za wzrost apetytu seksualnego może odpowiadać wirus wścieklizny, który także obmyślił sposób na skuteczne przenoszenie się (choroba ta panoszy się np. w biedniejszych częściach Afryki czy Azji). Niespodziewane zwiększenie ochoty na zbliżenie to nietypowe, lecz dobrze udokumentowane objawy tej choroby u ludzi. U mężczyzn mogą wystąpić przedłużone erekcje czy cogodzinne wytryski – objawy tak silne, że wspominali o nich nawet starożytni. Oczywiście zwierzęta chore na wściekliznę nie powiedzą nam, jak się czują, natomiast przedłużone erekcje są w podobnym stopniu oznaką tej choroby u psów, które mogą z wściekłością zacząć kryć wszystko, co napotkają.

Zanim pojawiły się szczepionki, jedynym sposobem leczenia wścieklizny było przypalanie chorych tkanek wokół ugryzienia lub amputacja zranionej stopy, dłoni czy całej kończyny. Owe drastyczne środki zazwyczaj działały, ponieważ mechanizm rozprzestrzeniania się patogenu jest dość powolny. Po wniknięciu przez zranioną skórę nie wchłania się on do krwiobiegu, lecz posuwa się wzdłuż włókien nerwowych z prędkością kilku centymetrów na dzień, aż dojdzie do mózgu, zazwyczaj od 2 do 4 tygodni później – chociaż w niektórych przypadkach okres inkubacji trwa wiele miesięcy, a nawet rok i dłużej.

U większości ludzi pierwszym objawem jest grypopodobne osłabienie – znak, że infekcja dotarła do mózgu. W krótkim czasie wirus atakuje ośrodek nerwowy odpowiedzialny za podstawowe popędy, jak seks, agresja, głód czy pragnienie. W tym właśnie czasie ofiary mogą doświadczyć nagłych ataków głodu seksualnego. Podczas gdy wirus rozmnaża się w szaleńczym tempie, powodując nierówne pobudzenia obwodów neuronalnych, najmniejszy dotyk, bryza, światło, hałas, nawet zapach mogą wywołać głębokie wzburzenie. Zjawisko to, zwane hiperestezją, może mieć sens u najczęstszych nosicieli wirusa, jak psy, szopy pracze, nietoperze czy lisy – pobudzone zwierzę łatwiej sprowokować do kłapnięcia szczęką.

Oprócz tego wirus paraliżuje mięśnie gardła. Połykanie robi się coraz trudniejsze, więc w jamie ustnej dochodzi do kumulacji śliny pełnej czynnika zakaźnego, która zaczyna się pienić i obficie ściekać z ust. Na tym etapie ofiary często dotyka hydrofobia – dosłownie „lęk przed wodą”. Jako że wirus powoduje bardzo bolesne skurcze gardła, sam widok płynu w szklance lub dźwięk lejącej się wody mogą tak naprawdę wywołać reakcję krztuszenia się u człowieka. W miarę jak choroba zbliża się do ostatniego stadium, wyraz twarzy ofiary zaczyna przybierać groźny grymas, ponieważ mięśnie ulegają mimowolnym skurczom. W przeciwieństwie do chorych zwierząt ludzie rzadko gryzą, natomiast mogą wpadać w furię. Zdarza się, że mają straszne halucynacje.

Jeszcze zanim zainfekowane zwierzę zacznie się dziwnie zachowywać, wirus już zdoła osiągnąć wysokie stężenie w ślinie i może się przenosić na innego osobnika w momencie polizania przez nie konkretnej części ciała – w szczególności chodzi o błony śluzowe wokół oczu, ust, jamy ustnej, nozdrzy, sutków, odbytu i genitaliów.

Pogorszenie intelektu

Czas przyjrzeć się pasożytowi, który może zagrażać naszym umysłom w zupełnie inny sposób. Toksokarozę wywołuje nicień reprezentowany przez dwa gatunki, Toxocara canis i Toxocara cati, i zasiedlający, jak wskazują te nazwy, odpowiednio psy i koty. Zwierzęta te czasem wykasłują lub wydalają w stolcu jasnożółte nitkowate robaki wraz z tysiącami mikroskopijnych jajeczek tego pasożyta. Gdy kolejny pies lub kot spożyje jajeczka, wykluwają się z nich szybko poruszające się larwy, które atakują wiele organów. Te, które dotrą do jelit, dorastają i składają tam jajeczka, i tak oto cały cykl się powtarza. Inwazja jest również przekazywana z jednego pokolenia zwierząt na drugie, ponieważ larwy pozostające w innych tkankach ulegają aktywacji, gdy żywicielka zajdzie w ciążę. Mogą wtedy przekroczyć barierę łożyska lub przedostać się do jej mleka, zarażając młode. Jeśli z jajeczek glisty larwy wyklują się w ciele człowieka, następuje zahamowanie rozwoju pasożyta na etapie bardzo energicznej larwy, która przemieszcza się do tak odległych od jelit organów jak wątroba, płuca, oczy, a nawet mózg, przy czym z braku odpowiednich badań nie dysponujemy danymi na temat częstotliwości takich przypadków. Najbardziej podatne na zarażenie są małe dzieci, grzebiące w ziemi lub bawiące się w piaskownicach skażonych odchodami psów albo kotów.

Umiejscowiwszy się w mózgu, larwy toksokary mogą zaburzyć nasze zdrowie psychiczne. Przynajmniej udowodniono to w wypadku gatunku T. canis; mniej wiadomo o T. cati, który może wywierać słabszy wpływ na mózg. W 2012 r. na łamach „International Journal of Parasitology” ukazał się artykuł, który bazował na analizie olbrzymiej ilości danych zebranych w Stanach Zjednoczonych przez Centers for Disease Control and Prevention (Centra Kontroli i Prewencji Chorób). Jego autorzy wykorzystali mnóstwo testów psychometrycznych w celu oceny funkcji poznawczych reprezentatywnych przedstawicieli dzieci i młodzieży w wieku od sześciu do szesnastu lat w liczbie prawie 4 tys., z których mniej więcej połowa okazała się nosicielami glisty. W porównaniu z grupą kontrolną zarażone dzieci uzyskiwały znacznie gorsze wyniki w nauce we wszystkich pomiarach, w tym w umiejętnościach matematycznych, czytaniu ze zrozumieniem, pamięci krótkotrwałej, wyobraźni przestrzennej oraz ilorazie inteligencji. Wyniki nie zmieniły się, nawet kiedy brano pod uwagę status społeczno-ekonomiczny, wykształcenie, narodowość czy płeć badanych.

Analogiczne wyniki uzyskano w badaniach na myszach, którym podano jaja glisty. Zakażone zwierzęta zazwyczaj wykazywały znacznie większe trudności w uczeniu się nowych zadań niż osobniki zdrowe. Być może wynika to z tego, że gdy układ odpornościowy atakuje larwy w mózgu, niszczy też okalające je tkanki. Co ciekawe, larwy najchętniej gromadziły się w istocie białej mózgu myszy, zwłaszcza w dwóch rejonach odpowiedzialnych za uczenie się i zapamiętywanie.

Potrzeba oczywiście większej liczby badań na ludziach, aby stwierdzić, jak często pasożyt ten atakuje tkankę nerwową, a także określić potencjalne zagrożenia – zwłaszcza dla dzieci, których szybko rozwijające się mózgi są bardziej wrażliwe na wpływy środowiskowe. Niestety, obecnie nie istnieje bezpieczny i wydajny sposób wykrywania larw w mózgu. Co prawda może je uwidocznić badanie tomografem komputerowym, lecz narażamy wtedy dzieci na szkodliwą dawkę promieniowania. Rezonans magnetyczny mógłby rozwiązać problem, ale jako metoda diagnostyczna jest o wiele mniej dokładny w rozpoznawaniu larw.

Więcej na ten temat można znaleźć w książce Kathleen McAuliffe „Pasożyty w twoim mózgu”.

01.04.2018 Numer 4/2018
Reklama
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną