Annons
En kapad myra

Myrbär. En parasit gör så att myrans bakkropp bli röd. När en fågel på jakt efter röda bär äter myran blir den smittad av parasiten.

Bild: 
Stephen P Yanoviak

En kapad myra

Vissa mikroorganismer är hänsynslösa kapare. De kan styra ett djurs beteende helt efter sina egna behov. Andra behövs för att hjärnan ska utvecklas normalt. Bakterier i tarmarna hjälper möss att undvika onödiga risker, enligt svenska forskare.

Författare: 

Publicerad:

2011-06-05

I Panamas regnskog frestar ett träd med röda bär för att locka till sig fåglar. Men bland bären sitter också en myra vars bakkropp är uppsvälld och klarröd. Myran är infekterad av en parasitisk mask, som får färgen på myrans bakkropp att ändras från svart till röd. Dessutom påverkar parasiten myrans beteende så att den ständigt håller upp bakkroppen och viftar med den. Parasitens mål är att myran ska bli uppäten av en fågel, som är maskens nästa värd.

– Vad vi vet är detta den enda parasit i världen som får en insekt att härma en frukt, säger Stephen Yanoviak, ekolog vid universitetet i Arkansas, som har undersökt myran.

Men parasiten i Panama är långt ifrån ensam om att förändra och påverka sin värd. Det pågår ständigt ett intimt samspel mellan parasiter och bakterier och djuren som de lever i. Och det är inte alltid självklart vem som tjänar mest på relationen.

På andra sidan jordklotet springer två vita möss omkring i var sin identisk labyrint i ett laboratorium på Karolinska institutet i Solna. Den ena musen är försiktig och håller sig till trånga gångar med höga väggar. Den andra är aktiv, orädd och springer till och med ut i labyrintens stora, öppna delar. Den enda skillnaden mellan dem är att den orädda musen har levt hela sitt liv utan kontakt med bakterier, den har inte ens bakterier i tarmen.

– Vi har kunnat visa att tarmens bakterier kan påverka hjärnans utveckling! Om någon hade sagt det till mig för tjugofem år sedan hade jag bara garvat, säger Sven Pettersson, professor vid Karolinska institutet.

Han ingår i en grupp av forskare som har jämfört beteendet hos helt bakteriefria möss med beteendet hos möss med normal bakterieflora i tarmen. Det visar sig att skillnaden i beteende beror på att delar av mössens hjärnor har utvecklats på olika sätt. Vilket i sin tur beror på att bakterier tycks påverka hormonerna serotonin och dopamin. Möss som utvecklas utan bakterier blir mer orädda och aktiva, egenskaper som till exempel kan göra dem lättare att upptäcka för rovdjur.

– Djur som inte har kontakt med bakterier blir helt enkelt sämre rustade att klara av livet. Samspelet mellan djur och bakterier är grundläggande för att djuren ska utvecklas normalt, säger Sven Pettersson.

Men samma mekanismer som gör djur bättre rustade att klara livet tillsammans med bakterier kan också utnyttjas av andra. Parasiter som kan förändra hur deras värdar beter sig påverkar ofta just hormonnivåer, vilket kan ändra beteenden som aktivitet och oräddhet.

– Det är otroligt intressant hur lika förändringarna hos de bakteriefria mössen är de förändringar som kan inträffa när andra djur infekteras av parasiter. Både vilka beteenden som förändras, och hur det går till, säger Joanne Webster, professor i infektionssjukdomar vid Imperial college i London.

Ibland handlar det om grova förändringar som slår brett och påverkar nästan allt värddjuret gör. Ibland lyckas parasiterna vara skrämmande exakta i fråga om vilka beteenden de förändrar och vilka som förblir oförändrade. Ett exempel är parasiten Toxoplasma gondii, som Joanne Webster har inriktat sin forskning på.

Parasiten måste utvecklas först i en råtta och sedan i en katt för att gå igenom hela sin livscykel. Och när den har infekterat en råtta gör parasiten sitt bästa för att råttan ska bli fångad av en katt så fort som möjligt. Toxoplasma förändrar råttans hjärna så att dess medfödda rädsla för lukten av katturin försvinner. I stället blir råttorna lockade av lukten och söker sig till katter. Men de råttor som är infekterade av parasiten fortsätter att vara rädda för lukten av till exempel hundar. Toxoplasma lyckas alltså ändra på ett mycket specifikt beteende hos råttan, utan att påverka andra, närliggande beteenden.

– Parasiterna verkar kunna lifta på de samspel som finns mellan djur och bakterier och sedan ta det ett steg längre. Många parasiter som förändrar beteenden utnyttjar antagligen mekanismer som redan finns, säger Joanne Webster.

Parasiten kan även infektera människor, och om gravida kvinnor drabbas kan det leda till problem, ibland även missfall. Men vuxna som smittas kan också påverkas av viruset, och forskning tyder på att det kan förändra människors beteende. Personer som är infekterade är överrepresenterade bland både de som drabbas av schizofreni och bland personer som råkar ut för trafikolyckor. Effekten är dock ganska liten.

Väldigt många blir smittade utan att det leder till problem.

– Ungefär hälften av jordens befolkning är infekterad, och de allra flesta får smittan som vuxna. De får kanske något som liknar influensa ett par dagar men oftast inga andra symtom, säger Joanne Webster.

Mängder av olika slags parasiter kan förändra beteendet hos sina värdar. Och parasiterna infekterar alla djurgrupper, från kräftdjur och insekter till människor. Ett exempel är rabies som kan ge upphov till ökad aggressivitet. Och den encelliga parasiten som orsakar malaria leder till förändringar både hos myggorna som sprider den och hos människor. Myggorna blir hungrigare och sticker fler så att parasiten sprids. Människor som redan är smittade börjar lukta annorlunda, vilket i sin tur attraherar fler myggor som kan sprida smittan.

– Alla parasiter påverkar sina värdar på något sätt, och det är lätt att tänka sig att den effekten har finslipats av vissa parasiter under evolutionen tills de börjat förändra mycket specifika beteenden, säger Shelley Adamo, professor vid universitetet i Dalhousie, Kanada.

Hon forskar på en stekel som lägger sina ägg inuti en fjärilslarv. Äggen utvecklas i fjärilslarven och suger åt sig av dess näring. Under tiden fortsätter larven att bete sig helt normalt. Den kryper omkring och ägnar nästan hela sin tid åt att äta.

Men när stekelns larver har vuxit till sig i fjärilslarven och det är dags för dem att omvandlas till puppor sker en dramatisk förändring. Fjärilslarven söker upp en lämplig gren, och sedan rör den sig inte ur fläcken. De små stekellarverna kryper ut och spinner kokonger som de fäster på fjärillarvens kropp. Under den dryga vecka det tar för pupporna i kokongerna att utvecklas kommer larven att sitta kvar på sin gren, utan att äta eller röra sig. Det enda som kan få den att agera är om myror eller andra insekter närmar sig. Då börjar den kasta med kroppen och försvarar därmed kokongerna. När pupporna kar kläckts och steklarna flugit i väg tynar larven bort och dör.

– Stekeln behöver en levande värd som kan agera bodyguard. Men att parasiten kan ha så stor påverkan på larven under så lång tid efter att den har lämnat larvens kropp är extraordinärt, säger Shelley Adamo.

Normalt skulle fjärilslarven aldrig sluta krypa omkring och äta. Shelley Adamos forskning visat att parasiten kontrollerar den via dess egna hormoner. Parasiten lyckas öka larvens utsöndring av ett stresshormon som bland annat gör att den inte kan svälja, och därmed inte äta. Dessutom blockerar parasiten nedbrytningen av hormonet så att nivåerna är konstant skyhöga. Parasiter utnyttjar ofta beteenden som redan finns, men det finns också parasiter som får sina värddjur att bete sig på helt nya sätt. Ett exempel på det är de tagelmaskar som invaderar syrsor och kackerlackor.

Tagelmasken lever i insektens kropp och äter långsamt upp den inifrån. När tagelmasken har vuxit till sig och är redo för fortplantning får den sin värdinsekt att söka upp en vattensamling och sedan kasta sig ut i vattnet och drunkna. Väl i vattnet kryper masken fram ur insekten och simmar i väg på jakt efter en partner.

Men det är inte alltid så att värddjuret är slav under parasiten och alltid måste böja sig för dess nycker. I stället kan många av de förändringar som uppstår vara resultatet av ett forcerat samarbete och en kompromiss mellan parasit och värd.

– Samspelet mellan organismer som lever i varandra sker alltid på en glidande skala. Vi kallar dem för parasiter om de ställer till skada, men bakterierna som är oumbärliga för oss i tarmen kan orsaka problem om de till exempel kommer in i ett sår, säger Joanne Webster.

Tidigare forskning har visat att mikroorganismer är nödvändiga för att bland annat tarmen, immunsystemet och levern ska utvecklas normalt, hos både människor och andra däggdjur. Nyfödda djur koloniseras snabbt av bakterier och andra organismer; de kommer i kontakt med moderns bakterieflora redan vid födseln. Troligen beror det starka samspelet på att djur under evolutionen blivit tvungna att samexistera med bakterier, och att bakterierna i sin tur har utvecklats för att leva inuti djur. Vid det här laget är banden så starka och sammantvinnade att vi helt enkelt inte skulle vara desamma om vi tog bort bakterierna från huden, munnen eller tarmen.

Och enligt Sven Pettersson är forskningen om de bakteriefria mössen bara ett steg på vägen för att förstå hur tätt sammanlänkade djur och deras inneboende organismer är, och hur de kan påverka hjärnan och beteenden.

– Den riktigt svindlande tanken är ju att det skulle kunna vara likadant hos människan. Då blir det riktigt spännande, eftersom bakterierna i tarmen i sin tur påverkas av miljön, till exempel av vad vi äter, säger han.

Du har just läst en artikel från tidskriften Forskning & Framsteg. Prenumerera här.

Kommentera:

1

Dela artikeln:

TIDNINGEN FÖR DIG SOM ÄR NYFIKEN PÅ ALLVAR
10 nummer 779 kr
2 nummer 99 kr
Du vet väl att du kan läsa Forskning & Framsteg i din läsplatta? Ladda ned appen från App Store eller Google Play. (Läsplatteutgåvan ingår i alla prenumerationer.)

Kommentarer

Ni hade en mycket likartad nyhetsnotis i FoF nr 5 år 2010:
http://www.fof.se/tidning/2010/5/dodssvamparna-anfaller

Lägg till kommentar