Toxoplasma usa attrazione sessuale per indurre i ratti a diventare cibo per gatti

Parassiti di Toxoplasma (in verde) mentre invadono neuroni (in rosso) cresciuti in una piastra di Petri in laboratorio. Le zone blu sono nuclei cellulari fluorescenti. Crediti: I-Ping Lee

Quando un ratto maschio rileva la presenza di un topo femmina, una certa regione del suo cervello si accende con un’attività neurale che stimola l’attrazione sessuale. Ora i ricercatori della Stanford University hanno scoperto che nei ratti maschi infettati dal parassita Toxoplasma (Toxoplasma gondii), la stessa regione risponde altrettanto fortemente all’odore di urina di gatto.

“Abbiamo scoperto che l’attività cerebrale è simile a quella che normalmente controlla come i ratti maschi rispondono all’odore dei ratti femmina, quindi è possibile che il comportamento che stiamo vedendo in risposta all’urina del gatto sia un comportamento sessuale, anche se non possiamo esserne certi,” ha dichiarato Patrick House, un dottorando in neuroscienze presso la Scuola di Medicina della Stanford University. “Non direi che sono definitivamente attratti, ma sicuramente hanno meno paura. Ad ogni modo, è qualcosa di bizzarro.”

Per un topo è normale aver paura dei gatti. Ma poiché l’intestino del gatto è l’unico ambiente in cui il parassita Toxoplasma può riprodursi sessualmente, è fondamentale per il parassita finire nel sistema digestivo del gatto per completare il suo ciclo di vita.

Quindi i benefici del parassita hanno permesso di evolvere una sorta di intossicazione che inganna il suo topo, mettendolo nella condizione di essere mangiato dal gatto.

House, l’autore di un articolo sulla ricerca pubblicato sul numero del 17 agosto di PLoS ONE, lavora nel laboratorio di Robert Sapolsky, professore di biologia alla scuola di medicina, neurologia e scienze neurologiche della Stanford.

Gli scienziati che studiano il Toxoplasma dei ratti da anni sapevano che i topi infettati da questo parassita sembravano perdere la paura per i gatti.

Si tratta di un esempio di ciò che si chiama “ipotesi di manipolazione”, che sostiene che alcuni parassiti alterano il comportamento degli organismi ospite in un modo che questo torni di beneficio al parassita. Ci sono diversi esempi più noti del fenomeno negli insetti.

Ma i dettagli di come il piccolo protozoo unicellulare Toxoplasma, grande circa un centesimo di millimetro,riesca ad esercitare il controllo sul sistema biologico di gran lunga più sofisticato era ancora un mistero.

Il gruppo di Sapolsky ha stabilito che anche se il parassita infetta tutto il cervello, mostra una preferenza per una regione del cervello chiamata amigdala, che è associata a diversi stati emotivi. Una volta nel cervello, il parassita forma delle cisti intorno a sé, in cui si trova essenzialmente inattivo.

House era interessato a capire come l’amigdala è influenzata dal parassita, così ha organizzato una serie di esperimenti con topi sani e con quelli infettati dal toxoplasma. Ha esposto ogni ratto maschio sia l’urina del gatto o all’odore di un topo femmina in calore per 20 minuti prima di analizzare il suo cervello per capire lo stato di eccitazione nell’amigdala.

Per gli esperimenti, ha usato l’urina di gatto acquistata da un grossista. Nessun gatto reale ha partecipato alla sperimentazione.

House ha analizzato alcune subregioni dell’amigdala che si concentrano sulla paura innata e l’attrazione innata.

Nei ratti maschi sani, l’urina del gatto attivava il percorso di “paura”.

Ma nei ratti infetti, anche se non c’era ancora l’attività nel circuito della paura, l’urina provocava anche un bel po’ di attività nel circuito dell’attrazione. “Esattamente quello che si vedrebbe in un topo normale esposto ad una femmina”, ha detto House.

“Il Toxoplasma sta alterando questi circuiti nell’amigdala, mescolando paura e attrazione”, ha detto.

I risultati dell’analisi della tomografia hanno confermato le osservazioni di House fatte durante gli esperimenti, quando ha notato che i ratti infetti non fuggivano quando annusavano l’odore di urina del gatto, ma in realtà sembravano attratti e passavano più tempo ad indagarla di quanto avrebbero fatto solo per caso.

“Non ci sono molti organismi che possono entrare nel cervello, soggiornarvi e turbare specificamente il comportamento ell’organismo infetto,” ha detto.

“In qualche modo, il Toxoplasma la sa più lunga  sulla neurobiologia della paura di noi, perché può alterare un comportamento molto specifico”, ha detto Sapolsky.

Il Toxoplasma si riproduce nel piccolo intestino dei gatti, poi i parassiti vengono escreti nelle feci, che successivamente infettano i topi. I ratti sono noti per essere estremamente curiosi, cercando di mangiare quasi tutto ciò con cui entrano in contatto. E il Toxoplasma si trova spesso nei fertilizzanti e può infettare qualsiasi mammifero.

E negli uomini?

Circa un terzo della popolazione mondiale (umana, sia ben chiaro) è infettata dal Toxoplasma. Per molte persone questo non rappresenta alcun pericolo, anche se può essere fatale in persone con un sistema immunitario compromesso. Il parassita può inoltre attraversare la barriera placentare di una donna incinta e portare a molte complicazioni. E’ per questo che alle donne incinte si consiglia di pulire la lettiera del gatto.

House ha detto che l’uomo acquisisce il parassita mangiando carne poco cotta o “mangiando pezzetti di feci di gatto, il che ho il sospetto che accada più spesso di quanto la gente voglia ammettere.” O sapere.

Sebbene il Toxoplasma non ha dimostrato di avere alcun effetto negativo nella maggior parte delle persone, non si può fare a meno di chiedersi se non abbia davvero alcun effetto sugli esseri umani.

“Ci sono almeno due dozzine di studi negli ultimi anni che dimostrano che l’infezione da Toxoplasma può predisporre alla schizofrenia. Gli studi non hanno ancora mostrato causa ed effetto, ma è possibile”, ha detto House. “Anche gli esseri umani hanno l’amigdala, e hanno circuiti della paura e dell’attrazione simili ai topi,” ha concluso House.