Toxoplasma nás ovládá (2/5)

K mému překvapení, a neříkám, že právě příjemnému, jsem se do druhého nebo třetího dne dozvěděl, že nakažený jsem. Na paži v místě vpichu se mi udělala červená skvrna, z jejíž velikosti se dalo odhadnout, že jsem relativně nedávno prodělal infekci. Tehdy jsem se domníval, že jsem se nakazil v Japonsku, při ochutnávání nedovařeného syrového masa, přičemž frekvence výskytu toxoplasmy v populaci tam byla zhruba jako u nás; tehdy asi třicet procent. Dnes si ovšem myslím, že k nákaze došlo už dříve, možná při manipulaci se senem pro králíky.

O toxoplasmě jsem mnoho nevěděl, nanejvýš to, že se jedná o nějakého prvoka. Trochu se mi ale pletla s toxocarou, což je zase pro změnu parazitický helmint (tedy, po staru, parazitický červ).

Když jsem zjistil, že jsem nakažený, rychle jsem si své parazitologické znalosti v této oblasti doplnil. První věc, která mne zaujala, byl životní cyklus tohoto parazita. Ukázalo se, že je velice zajímavý. Toxoplasma je kokcídie, tedy prvok, který je vlastně příbuzný původci malárie a společně patří mezi tak zvaná Apikomplexa. Pohlavně se rozmnožuje ve stěně střeva kočkovitých šelem. Kočka je tedy takzvaný definitivní hostitel toxoplasmy. Oproti tomu jejím mezihostitelem je jakýkoli teplokrevný živočich, tedy za normálních okolností nějaký pták nebo savec. Traduje se, že za „nenormálních“ okolností se hostitelemem toxoplasmy může stát třeba i ryba, jestliže ji budeme chovat za dostatečně vysoké teploty. S kaprem by to asi nešlo, ten by pro zahřívání neměl moc pochopení, ale s tropickými rybami nejspíš ano.

Životní cyklus obvykle začíná tak, že nakažená kočka vylučuje cysty s trusem, tedy jakési kulovité útvary s odolnou buněčnou stěnou. Jde o klidová stádia, která mohou ve vhodném prostředí přežívat měsíce až roky. Kočka se většinou sama nakazí ještě jako kotě a cysty vylučuje pouze čtrnáct dní nebo tři neděle, zato ale v obrovském množství. Poté cysty vylučovat přestane a během dalšího života už není infekční. Cysty se dostanou s trusem do půdy a v důsledku toho se jimi může nakazit vlastně jakýkoliv živočich, který se v té půdě nějakým způsobem hrabe nebo požírá něco touto půdou kontaminovaného. Od myši třeba až po člověka, ať již se jedná o dítě na pískovišti, nebo o dospělého, který si vytáhne ze záhonu mrkev, nedbale ji omyje nebo dokonce jen otře o kalhoty a vesele schroustá. Když se nakazí myš, prodělá většinou pouze lehčí onemocnění. Záleží ovšem na tom o jak zlý, tj. virulentní kmen toxoplasmy jde a kolik parazitů se do myši dostane. A to samé se přibližně stane člověku.

U některých savců je však průběh onemocnění podstatně horší, u jiných naopak ještě lehčí. Ve střevě myši nebo člověka se prvoci uvolní z cyst a vytvoří se z nich tzv. tachyzoiti, což je pohyblivá forma toxoplasmy. Tachyzoiti napadají v těle nejrůznější buňky a v nich se rychle množí. Zdravý imunitní systém se s nimi poměrně snadno vypořádá. Vyvine proti nim silnou imunitní odpověď a díky ní je prvok nucen „přejít do ilegality“. Rychle se množící tachyzoiti se přemění na pomalu se množící bradyzoity a ti přetrvávají v tzv. tkáňových cystách v těle živočicha-mezihostitele až do jeho smrti. V případě že nakaženého mezihostitele sežere kočkovitá šelma, začne se prvok v jejím střevě rozmnožovat zase pohlavně, uvolňuje do jejího trusu odolné cysty a celý životní cyklus se tak uzavírá. Obecně platí, že definitivní hostitel vlastně slouží parazitovi jako takové „místo pro dostaveníčko“. Většinou mu ani příliš neubližuje, protože potřebuje, aby přežíval co nejdéle a nahromadil v sobě co nejvíc zástupců nepříbuzných linií daného druhu parazita.

Fotografie ukazuje tkáňovou cystu toxoplasmy v mozku myši. Drobná tělíska viditelná uvnitř cysty jsou jednotliví bradyzoiti, kteří zde „tiše“ čekají až myš pozře dravec a oni se působením trávicích enzymů z cysty uvolní a budou moci proniknout z dutiny střeva do buněk jeho výstelky.

Cysta v mozku myši|foto: Mirka Pečálková-Berenreiterová

V případě, že mezihostitele sežere místo kočkovité šelmy jiný dravec nebo všežravec, chová se v něm prvok jako v kterémkoli jiném mezihostiteli. Rozmnožuje se pouze nepohlavně a nakonec vytváří tkáňové cysty. U člověka, který se právě nakazil toxoplasmou, se nejprve rozvine akutní toxoplasmóza. Pokud má nakažený člověk zdravý imunitní systém, obvykle se toxoplasmóza projeví jen jako lehké onemocnění. Fáze, během níž dochází k rychlému množení tachyzoitů připomíná lehkou virózu, ovšem často provázenou zduřením krčních lymfatických uzlin. Oproti tomu fáze, kdy se paraziti stáhli do tkáňových cyst, je z klinického hlediska bezpříznaková. Pouze v malém počtu případů se člověk doví, že prodělal toxoplasmózu, a že si tedy ve svém těle ponese klidová stádia toxoplasmy až do smrti.

Jedna věc, na kterou jsem při studiu toxoplasmózy narazil, mne velmi zaujala. Tento prvok může sloužit jako modelový organizmus pro studium manipulační hypotézy, neboť se o něm předpokládá, že v přírodě mění chování svého mezihostitele tak, aby se stal snáze kořistí definitivního hostitele, tedy kočkovité šelmy. Příslušné studie byly prováděny zejména v sedmdesátých letech v Anglii týmem významného parazitologa Williama M. Hutchisona (objevitele životního cyklu toxoplasmy). Britové publikovali v průběhu let řadu studií, ve kterých ukázali, že myši nakažené toxoplasmou se chovají v určitých situacích jinak, než myši zdravé. Přitom některé změny jejich chování − například prodlužování reakčních časů − mohly v přírodě zvyšovat pravděpodobnost, že se toxoplasma přenese do definitivního hostitele. To jest: zvyšovaly riziko, že myš bude ulovena kočkou.

Netrvalo dlouho a tyto poznatky o životním cyklu toxoplasmy se mi spojily s tím, co mi už delší dobu vrtalo hlavou a co se týkalo mého vlastního chování. V mé svalové a nervové tkáni čeká prvok, který má nejspíš zájmy zcela jiné než já. Zatímco mne evoluce naprogramovala k tomu, abych se snažil přežít a pokud možno se i rozmnožit, toxoplasmu evoluce naprogramovala přimět, abych se nechal sežrat kočkovitou šelmou. Alespoň v případě myší toho umí dosáhnout tím, že mění její chování.

Proč by tedy zároveň nemohla měnit i chování člověka? Toxoplasma v cystě určitě neví, že nesedí v mozku myši, ale v mozku člověka a vůbec už nemůže vědět, že už hezkých pár desítek tisíc let je šance, že by člověka sežrala kočkovitá šelma, poměrně nízká. Chtěl jsem napsat nulová, ale nedlouho po tom, co jsem začal se svými výzkumy, zabil jednoho z našich studentů v pražské zoo tygr. Nevím, jestli byl nakažený, ale vzhledem k tomu, že k tygrům vlezl do výběhu, příliš bych se tomu nedivil.

Najednou jsem měl vysvětlení pro svoje podivné chování spočívající v tom, že vyhledávám příležitost stát se obětí útoku a s útočníkem v podstatě ochotně spolupracuji. I toto nelogické chování může být z evolučního hlediska adaptivní, tj. účelné. Ovšem s tou výhradou, že to není chování adaptivní z hlediska mne − nedobrovolného hostitele, ale z hlediska parazita, kterým jsem se někde nakazil. Vše do sebe zapadlo a to netriviálním způsobem, což mě rozhodně potěšilo. Zároveň jsem si uvědomil, že kdyby tato moje hypotéza platila, netýkalo by se to pouze mne, ale obrovského množství lidí. Toxoplasmou je celosvětově nakažená odhadem třetina populace. U nás je to shodou okolností také zhruba třetina, ve Francii se udává šedesát procent, v některých oblastech dokonce až sedmdesát procent, v Německu mezi padesáti a šedesáti procenty a podobně v Maďarsku. Oproti tomu v Číně, alespoň v oblastech kde probíhaly příslušné studie, je výskyt toxoplasmózy výrazně nižší, obvykle do desíti procent. Ale třeba v Jižní Americe, je nakaženo určitě více než šedesát procent populace a v Africe je místy promořenost populace vyšší než devadesát procent.

Jestliže by byla moje domněnka správná, potom by životy obrovského počtu lidí, myslím jejich chování, psychika, vlastnosti i životní osudy, mohly být ovlivněny tímto prvokem. To je přeci vzrušující představa, nehledě na to, že by to mohlo mít i obrovský zdravotní a ekonomický význam. Už mě v tu chvíli tolik nezajímalo, že se to týká i mě, daleko zajímavější mi připadalo, že by se to mohlo týkat třetiny světové populace. A okamžitě jsem začal přemýšlet, jak by se moje hypotéza dala testovat.

Obrázek znázorňuje tři hlavní skupiny evropských a severoamerických kmenů toxoplasmy. Molekulárně taxonomické metody ukazují, že v Evropě a v Severní Americe se vyskytují většinou zástupci tří skupin blízce příbuzných a vzájemně si co do biologických vlastností podobných kmenů, které se odštěpily od společných předků jednotlivých skupin i od společného předka všech skupin relativně nedávno. Naproti tomu v Jižní Americe se vyskytuje mnoho kmenů, které do žádné z těchto skupin nepatří a které se navíc odštěpily od společného předka mnohem dříve. Je velmi pravděpodobné, že největší část evoluce Toxoplasmy gondii se odehrála právě v Jižní Americe.