Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Toxoplasma gondii är en obligat intracellulär parasit med kattdjur som huvudvärd och de flesta varmblodiga djur, inklusive människa, som mellanvärd. I mellanvärden bildas
vävnadscystor, främst i nerv- och muskelceller, innehållande långsamt delande bradyzoiter.

Smittan sprids framför allt via föda kontaminerad med oocystor från kattens faeces, otillräckligt upphettat kött innehållande infektiösa vävnadscystor eller via kongenital
överföring. Infektionen är livslång och det har länge antagits att endast immunsupprimerade individer och gravida kvinnor uppvisar allvarliga kliniska symptom. Studier som visat beteendeförändringar hos infekterade immunkompetenta möss har dock lett till forskning gällande eventuella beteendeförändringar hos människa orsakade av T. gondii.
Infektion med T. gondii har associerats med förändringar i den kemiska sammansättningen i hjärnan. I celler infekterade med T. gondii har ökade nivåer av dopamin samt ett, för dopamin, hastighetsbestämmande enzym setts. Även sänkta nivåer av tryptofan (vilket försvårar överlevnad för T. gondii) har visats. En normal nivå av tryptofan är nödvändig för syntesen av serotonin och låga nivåer kan således leda till sänkta nivåer serotonin. Obalanserade nivåer dopamin kan kopplas till schizofreni och sänkta nivåer serotonin har kopplats till bl.a. depression och aggression. Dessa mekanismer antas vara möjliga orsaker till de beteendeförändringar som studier kunnat visa hos infekterade människor.

Ett flertal studier kan visa ett samband mellan schizofreni och latent toxoplasmos, men även kopplingar till självmord, självskadebeteende, personlighetsförändringar, samt försämrad reaktions- och koncentrationsförmåga har visats. Det senare antas vara en bidragande orsak till att infekterade personer i ett flertal studier visats löpa högre risk för trafikolyckor. Studier som undersökts i denna litteraturstudie visar ett samband mellan beteendeförändringar och nivåer av anti-T. gondii-IgG d.v.s. den kroniska formen av toxoplasmos. I flera studier har graden av beteendeförändringarna också visats öka med infektionens duration. Ett fåtal förändringar har kopplats till högre antikroppstitrar, vilket förekommer tidigt i infektionen eller om infektionen reaktiveras. Det senare anses dock vara mest sannolikt.

Det mesta tyder på en association mellan T. gondii-infektion och beteendeförändringar, men huruvida orsaken är mekanismer i immunförsvaret eller hos parasiten själv är ännu inte klarlagt. Det är sannolikt en kombination mellan dessa två och mer forskning krävs för att klarlägga dessa mekanismer. Utökad forskning kan förhoppningsvis leda till utveckling av strategier för behandling av beteendeförändringar i kombination med T. gondii-infektion.

Toxoplasma gondii is an obligate intracellular parasite. Any member of the feline species is suitable as a definite host and most warm-blooded animals, including humans, can act as intermediate hosts. Tissue cysts containing slowly dividing bradyzoites, mainly in nerve and muscle cells, are formed in the intermediate host upon infection. Infection is spread mainly through food contaminated with oocysts from feline faeces, insufficiently heated meat containing infectious tissue cysts, or through congenital ransmission. This life long infection has been thought to only cause severe clinical symptoms in immunosuppressed individuals
and pregnant women. However, studies have shown behavioural changes in infected immunocompetent mice, which has led to further research regarding possible behavioural changes caused by T. gondii in humans.

T. gondii infection has been associated with changes in the chemical composition in the brain. Elevated dopamine levels and a rate-limiting enzyme in the dopamine synthesis have been seen in cells infected with T. gondii. Lowered tryptophan levels (which complicates T. gondii survival) have also been shown. However, a normal level of tryptophan is needed for synthesis of serotonin and thus low levels of tryptophan might lead to lowered levels of serotonin. Unbalanced levels of dopamine are associated with Schizophrenia and lowered serotonin levels have been associated with depression and aggression. These mechanisms are thought to be possible causes to the behavioural changes that have been shown in studies of infected humans.
Several studies show an association between Schizophrenia and T. gondii-seropositivity. An association between seropositivity and suicide, self-directed violence, changes in personality and reaction time has also been indicated. The latter is thought to be a contributing factor in the studies showing a higher risk of traffic accidents in infected people. An association between behavioural changes and anti-T. gondii-IgG levels, i.e. the chronic form of
toxoplasmosis, has been shown in several studies. Studies have also shown that the degree of behavioural changes increases with the duration of infection. A few changes have been associated to higher antibody titres, which occur in early or reactivated infection. The latter is thought to be most probable.

Most indicators suggest an association between T. gondii infection and behavioural changes, but whether the cause is mechanisms in human immune response or in the parasite itself is yet to be revealed. It is likely a combination between these two but more research is needed to
understand these mechanisms. Extended research can hopefully lead to the development of strategies for treatment of behavioural changes in combination with T. gondii.