вещество
Нейромедиатор, вырабатывающийся в нейронах нескольких областей головного мозга. Имеет прямое отношение ко всем процессам, связанным с подкреплением и получением удовольствия, в том числе к алкогольной, наркотической и прочим зависимостям.
Простейший паразит – возбудитель токсоплазмоза, которым можно заразиться через кошачьи фекалии, может стать причиной шизофрении или маниакально-депрессивного психоза. Инфицируя мозг человека, он повышает содержание в нем дофамина, доказали британские ученые из Института интегративной и сравнительной биологии (Institute of Integrative and Comparative Biology) Университета Лидса (University of Leeds).
Кошачий «подарок»
Паразит Toxoplasma gondii – один из самых «успешных», как говорят ученые, паразитов теплокровных животных. Это простейшее – одноклеточный животный организм. Внутри млекопитающих он существует в двух сменяющих друг друга формах: в активной форме паразит интенсивно питается, размножается и атакует клетки хозяина, внутри которых может переходить в покоящуюся форму – цисту и сохраняться так годами.
Считается, что около 20% людей носят в себе этого паразита. У здорового человека T. gondii, как правило, не вызывает никаких симптомов. Но если иммунный статус ослаблен, например, присутствием ВИЧ или по другим причинам, токсоплазмоз может стать серьезным и даже опасным для жизни заболеванием. Особенно опасен токсоплазмоз для беременных.
Паразитируя внутри клетки, T. gondii изменяет внутриклеточную среду в свою пользу, чтобы облегчить себе добычу питательных веществ, а также размножение с последующим инфицированием других клеток. Показано, что он перестраивает клеточный скелет в клетках хозяина и образует связи с митохондриями и другими клеточными органеллами.
Крысы и люди сходят с ума
Из всех тканей организма возбудитель токсоплазмоза больше всего тяготеет к мозгу. Он поражает нейроны, а также глиальные клетки и образует в них цисты. С этим связаны наблюдения, причины которых до сих пор ученые не понимали, говорят авторы работы. Мыши и крысы, зараженные токсоплазмозом, начинают вести себя очень странно: они не убегают от кота, а, наоборот, сбегаются на его запах. Паразиту такое аномальное поведение на руку – так он с зараженной мыши попадет в кота. Что касается человека, то есть данные, что заражение токсоплазмозом зачастую сопровождается шизофренией или маниакально-депрессивным психозом (на современном языке он именуется биполярными расстройствами).В геноме T. gondii ученые нашли два гена, кодирующих тироксингидроксилазу: 77.m00053 и 31.m00940. Они оказались очень похожи на соответствующие гены млекопитающих. В культуре клеток исследователи проверили, что эти гены экспрессируются как в активной, так и в покоящейся форме паразита. Благодаря им возбудитель токсоплазмоза синтезирует тирозингидроксилазу, а она превращает тирозин в L-DOPA. Более того, паразитный фермент оказался бифункциональным: он работал как с тирозином, так и с фенилаланином, который он превращал в тирозин.
Биохимия мозга меняет поведение
Зачем эти биохимические превращения нужны самому паразиту – пока не очень ясно. Возможно, L-DOPA он использует при построении клеточной стенки. Но на организм хозяина такая биохимия влияет очень сильно. Она приводит к значительному увеличению уровня дофамина в мозге. Кроме того, L-DOPA способствует оксидативному стрессу в клетках хозяина.
Биологи полагают, что именно увеличение дофамина служит причиной как аномального поведения грызунов, так и психических заболеваний человека. Ведь дофамин – нейромедиатор, играющий важную роль в поведении животных и человека. Что касается шизофрении, то на генетическом уровне ее связь с дофамином не вызывает сомнений. Именно дофамин служит мишенью для воздействия большинства лекарственных препаратов для лечения шизофрении.
«Наше исследование впервые показало причинную связь между возбудителем токсоплазмоза, который вызывает химические изменения в мозге, и шизофренией, — говорит руководитель исследования профессор Гленн Макконки (Glenn McConkey). – Мы не говорим, что нашли единственную причину шизофрении, так как это заболевание связано с очень многими факторами. Но мы показали, как инфекция, которая гораздо более обычна, чем это кажется, может влиять на развитие болезни».
С дофамином связаны не только шизофрения и маниакально-депрессивный психоз, но и болезнь Паркинсона, синдром Ла Туретта (непреодолимая потребность публично выкрикивать ругательства), нарушение внимания. Так что для ученых открывается большое поле деятельности, чтобы выяснить возможную роль токсоплазмоза в этих заболеваниях.
Статья опубликована в журнале Plos ONE.