Eet me op, alsjeblieft - Willy van Strien

PARASIETEN MANIPULEREN DIER EN MENS
Eet me op, alsjeblieft
Parasieten dringen je lichaam binnen en jij doet voortaan
alleen wat zij willen. Het lijkt een scenario uit een
griezelfilm, maar zulke parasieten leven overal om ons
heen.
Door Willy VAN STRIEN
De parasiet toxoplasma zorgt ervoor dat
ratten zich sterk aangetrokken voelen
door de geur van katten.
Dieren dragen allerlei parasieten die
hun gedrag bijsturen. Sommige
parasieten krijgen hun gastheer zo
gek dat die niet langer op de vlucht
slaat voor roofdieren, maar juist zijn best
doet om gepakt en opgepeuzeld te worden.
De parasiet profiteert daarvan. Er zijn veel
voorbeelden van deze dramatische gedragsmanipulatie.
De veranderingen zijn vaak heel
subtiel: de gastheer doet precies wat voor de
parasiet handig is. De grote vraag is hoe die
parasieten hun gastheer bespelen.
Wij mensen hebben geen parasieten die ons
ertoe brengen om ons voor de leeuwen te
gooien. En toch ... er bestaat één manipulator
waarvan bekend is dat die ons beïnvloedt.
NEPFRUIT
Hoog in de bomen glanst een helderrood
bolletje in de zon. Een foeragerend vogeltje
ziet dat meteen en pikt het smakelijk ogende
hapje op. Maar het was niet het sappige besje
waar het op leek. Het was het rode achterlijf
van een mier. De mier hield het omhoog; hij
was traag en verweerde zich niet toen de vogel
toehapte. Het achterlijf liet meteen los en
een halve mier bleef achter. Het lijkt wel alsof
het de bedoeling was dat zijn achterlijf zou
worden opgegeten.
Dat was het ook. De mier, Cephalotes atratus
(reuzenschildpadmier), leeft hoog in de bomen
in de jungle van Centraal- en Zuid-Amerika.
Hij is fors en heeft normaal gesproken
een dof zwart achterlijf. Hij draagt stekels
en is agressief en onsmakelijk: geen voedsel
voor vogels. Maar Amerikaanse biologen
ontdekten tussen de zwarte mieren enkele
exemplaren met een rood achterlijf, dat ze
voortdurend omhoog steken. Ze ontdekten
dat die rode achterlijfjes stampvol zaten met
de eitjes van een minuscuul rondwormpje,
Myrmeconema neotropicum.
Deze parasiet gebruikt de vogel als transportmiddel:
als die het mierenlijf inslikt, komen
de eitjes met de vogelpoep een eindje verderop
terecht. Daar pakken nieuwe mieren
de smurrie op en voeren ze aan de larven in
hun kolonie, die zo geïnfecteerd raken. De
eitjes komen uit, de jonge wormpjes groeien
op en als een geïnfecteerde mier uit de pop
gekropen is, paren de wormpjes in zijn lijf.
Een jonge volwassen mier met infectie is gewoon
zwart. Pas als de nematodenvrouwtjes
rijpe eitjes hebben geproduceerd, kleurt het
achterlijf rood. Tegen die tijd is de mier oud
genoeg om voedsel te gaan zoeken. Maar
daar komt niet veel van terecht: hij is traag
en onhandig en loopt niet goed met dat opgeheven
achterlijf. Dat zal snel door een vogel
opgepikt worden, en de cirkel is rond.
De parasiet zou zich nooit kunnen verplaatsen
als hij zijn gastheer niet dwong om daar-
aan mee te werken. ‘Hoe hij de mier zover
krijgt dat die zijn achterlijf als hapje aanbiedt,
weten we nog niet’, zegt Stephen Yanoviak
van de University of Arkansas, die de manipulatie
ontdekte. ‘De rode kleur ontstaat,
denken we, doordat het uitwendige skelet
dat het achterlijf omhult, dunner wordt. Een
andere mogelijkheid is dat de parasieten de
zwarte kleurstof afbreken. Dat zoeken we
nu uit.’ Het achterlijf wordt geelbruin en in
combinatie met de gele kleur van de parasie-
ten ontstaat de helderrode kleur waardoor de
mier op een besje lijkt.
En de vogels trappen erin? ‘Een vogel komt
maar zelden een geparasiteerde mier tegen’,
zegt Yanoviak. ‘Het maakt niet veel uit als
hij zich dan vergist, want het nepbesje heeft
weliswaar geen voedingswaarde, maar is
waarschijnlijk ook niet schadelijk. Ik verwacht
daarom niet dat vogels leren om onderscheid
te maken tussen echte besjes en
deze nepbesjes.’
MAKKELIJKE PROOI
Het idee leeft dat parasieten een comfortabel
en lui leventje leiden. In werkelijkheid moeten
zij grote prestaties leveren. Ze slagen erin
om het afweersysteem van hun gastheer, dat
altijd paraat is om indringers te vernietigen,
Eos 62 Eos 63
De reuzenschildpadmier heeft een dof zwart achterlijf. Maar als hij besmet raakt met een
parasitair wormpje, gaat zijn achterlijf lijken op een rood besje waar vogels dol op zijn.
om de tuin te leiden. Daarnaast weten ze de
gastheer vaak zo te bewerken dat hij zich opoffert,
zoals de mier die zich half laat opeten.
De vele parasieten die achtereenvolgens
verschillende gastheren gebruiken, kunnen
daar ook wat van. Zo is er de zuigworm of
trematode Microphallus papillorobustus, die
in brak water langs Europese kusten leeft.
Hij begint zijn cyclus in een waterslak die de
parasieteneitjes met zijn voedsel binnenkrijgt.
In de slak ontwikkelen zich larven.
Killivissen gingen ondersteboven
zwemmen en deden alles om op te vallen
Zij zwemmen uit deze eerste gastheer weg
en werken zich door de huid heen van het
vlokreeftje Gammarus insensibilis, een garnaalachtig
diertje. De larven vestigen zich in
de hersenen en groeien uit tot metacercarialarven.
Een vlokreeftje kan er daar ruim tien
van hebben, elk in een eigen dik, beschermend
omhulsel, de cyste.
Daarna moet de parasiet in de darmen van
een vogel zijn, waar de zuigwormen volwassen
worden, paren en eitjes produceren die
met de uitwerpselen naar buiten komen en
door slakken worden opgenomen. Maar hoe
komt hij daar? Door zijn gastheer op de vogels
af te sturen. Normaal blijft een vlokreeftje
veilig op de waterbodem en mijdt hij het
licht, maar als hij geparasiteerd is door deze
zuigworm, verandert dat. Als de larven

volgroeid zijn – en niet eerder – zoekt zo’n
vlokreeftje het volle licht op en gaat het aan
de wateroppervlakte zwemmen. Dat verdubbelt
de kans dat een vogel hem opvist.
Het is nog niet duidelijk hoe de parasiet het
gedrag van zijn gastheer zo specifiek verandert.
Wel staat vast dat in bepaalde hersengebieden
van vlokreeftjes met volgroeide
larven het gehalte aan serotonine verlaagd is.
Serotonine is een stof die de werking van de
zenuwcellen beïnvloedt, en het is een van de
stoffen waarmee zenuwcellen signalen aan
elkaar doorgeven. Bovendien wijken enkele
serotonineproducerende zenuwcellen en
enkele zenuwbanen af. Die veranderingen,
denken biologen, zijn het gevolg van een
chronische ontsteking rondom de cysten. De
parasiet in zijn cyste is veilig voor die ontstekingsreactie
en profiteert van de gevolgen
ervan op het gedrag van zijn gastheer.
GEKKE VISSEN
Nog zo’n willoos slachtoffer van zuigwormen
is Californische killivis, Fundulus parvipinnis,
die leeft in zoutmoerassen langs de zuidkust
van Californië. Hij wordt geplaagd door Euhaplorchis
californiensis. Ook deze parasitaire
zuigworm doorloopt drie verschillende gastheren:
een waterslak, de killivis en watervogels.
Jonge larfjes dringen via de kieuwen de
vis binnen, vestigen zich rond de hersenen en
ontwikkelen zich daar tot honderden of zelfs
duizenden volgroeide larven. Waar de juiste
soort slak voorkomt, zijn alle killivissen, op
de allerkleinste na, geparasiteerd.
Onderzoekers vergeleken het gedrag van killivissen
mét en zonder parasieten in een
aquarium, en ze zagen dat geparasiteerde
vissen ronduit gek deden: ze zwommen vaak
aan de oppervlakte, draaiden daar hun lichte,
opvallende zijkant naar boven, wrongen zich
in vreemde bochten en maakten andere rare
bewegingen. Daarmee vielen ze enorm op. Na
de waarnemingen gingen de onderzoekers na
hoeveel larven zich rond de hersenen bevonden.
Hoe gekker de vissen zich gedroegen,
hoe meer parasieten ze hadden.
Geïnfecteerde vissen vestigen met hun opvallende
gedrag de aandacht van vogels op zich,
alsof ze erom vragen om opgepikt te worden.
En dat gebeurt dan ook. De onderzoekers zetten
geparasiteerde killy’s uit in een kooi in
een lagune en vissen zonder parasieten in een
andere kooi om te kijken hoeveel exemplaren
meeuwen, reigers, pelikanen en ijsvogels opvissen.
Tot hun verrassing liepen de geparasiteerde
vissen maar liefst dertig keer zo veel
risico om opgegeten te worden.
De hersenen van de vissen ondergaan biochemische
veranderingen. De normale aanmaak
en afbraak van de signaalstoffen serotonine
en dopamine zijn verstoord. De vogels varen
Killivis.
a
b
Doorsnede van de hersenen van gezonde
(a) en geïnfecteerde (b) killivissen.
Eos 64
2mm
daar wel bij: dankzij de parasiet krijgen ze
hun vissenmaaltje op een presenteerblaadje
aangeboden. In de vogeldarmen worden de
zuigwormen volwassen en planten ze zich
voort. Maar omdat de wormen klein zijn en
maar kort leven, hebben de vogels daar waarschijnlijk
weinig last van.
KATTENPIS
Ook intelligente dieren als ratten en muizen
laten zich commanderen door een parasiet. In
hun geval is dat Toxoplasma gondii, een eencellig
organisme dat ook mensen kan infecte-
ren en toxoplasmose veroorzaakt. Toxoplasma
wil door naar de ingewanden van een kat
– en een rat of muis werkt daar akelig braaf
aan mee.
In de cellen die de darmwand van een kat
bekleden, plant toxoplasma zich seksueel
voort. Daar ontstaan geslachtscellen die versmelten
en oöcysten, een soort eitjes, vormen
die met de uitwerpselen mee naar buiten
komen. ‘Katten kunnen wat ziek zijn van een
besmetting, maar in het algemeen zijn ze
de parasiet vrij snel weer kwijt’, zegt Joanne
Webster, onderzoeker aan het Imperial College
in Londen.
Ratten en muizen krijgen de oöcysten binnen
als ze in aanraking komen met voedsel of
grond die is besmet met kattenpoep, en voor
hen zijn de gevolgen van infectie veel ernstiger.
In de knaagdieren doorloopt toxoplasma
twee stadia. Eerst ontstaan tachyzoieten,
banaanvormige eencelligen, die zich in bijna
alle lichaamscellen kunnen vestigen, zich
snel door deling vermeerderen en steeds meer
cellen infecteren. Na een week of zes veranderen
ze in bradyzoieten. Die sluiten zich op
in cysten in – vooral – hersencellen, maar ook
in spiercellen en cellen van organen. Ze vermeerderen
zich heel langzaam. Af en toe, als
er een paar duizend bradyzoieten in een cyste
zitten, breken ze uit en dringen ze nieuwe cellen
binnen.
Het tachyzoietenstadium maakt knaagdieren
soms kortstondig ziek. De bradyzoietencysten
daarentegen raken ze nooit meer kwijt
en die hebben vaak een fatale invloed op hun
gedrag. Knaagdieren met bradyzoietencysten
zijn actiever, nieuwsgieriger en minder waakzaam.
En hun instinctieve, sterke afkeer voor
katten verdwijnt. Sterker: die slaat zelfs om in
een gevaarlijke aantrekkingskracht, blijkt uit
gedragsproeven. Tegen hun natuur in, gaan
ze nu af op de geur van kattenpis en van katten
zelf. ‘Het gaat om heel subtiele veranderingen.
Je ziet verder eigenlijk niets aan deze
dieren’, zegt Webster. De ratten en muizen
behouden hun afkeer van andere rovers, zoals
honden en wezels. De veranderingen brengen
hen precies waar de parasiet hen hebben wil:
in de maag van een kat. In honden en wezels
kan de parasiet zich niet seksueel voortplanten.
Toxoplasma stuurt het gedrag van zijn gastheer
dus heel nauwkeurig bij, en de vraag is
Mensen die toxoplasmose hebben gehad,
worden actiever en reageren langzamer
hoe hij dat doet. Hij kan waarschijnlijk manipuleren
omdat hij vooral in bepaalde hersengebieden
zit. Hij veroorzaakt daar een
chronische ontsteking en beïnvloedt de aanmaak
en afbraak van signaalstoffen, vooral
dopamine. Maar het meest bijzondere is dat
hij zelf dopamine lijkt te produceren. Dat is
uniek, want dopamine is een stof die alleen
hogere diersoorten hebben. Voor zover bekend
kan geen enkele andere eencellige het
maken. Webster: ‘Er is misschien één uitzondering:
de aan Toxoplasma verwante parasiet
neospora, die eenzelfde soort levenscyclus
heeft en zich seksueel voortplant in
honden, maakt mogelijk ook dopamine aan.’
Maar ook die unieke eigenschap verklaart nog
niet hoe toxoplasma ratten en muizen zo specifiek
weet te manipuleren.
SCHIZOFRENIE
De parasiet weet de kans om in een kat terecht
te komen, dus te vergroten. Maar de volgende
stap is lastiger. Toxoplasma uit de kattenuitwerpselen
komen namelijk niet alleen in
muizen en ratten terecht, maar ook in allerlei
andere dieren: vogels, schapen, koeien – en
mensen. Wij krijgen de parasiet binnen als we
besmet en onvoldoende verhit vlees eten, zonder
handschoenen in de tuin werken of de kattenbak
verschonen. Hoeveel mensen besmet
raken, verschilt per land. Bij ons loopt maar
liefst veertig procent van de bevolking met de
parasiet rond. Als je eenmaal besmet bent, is
dat voor altijd. Toxoplasma kan zich in alle
warmbloedige dieren ontwikkelen, maar zit op
een doodlopende weg in dieren die geen prooi
voor katten zijn.
Mensen hebben vaak nauwelijks last van de infectie
tijdens het tachyzoietenstadium, hooguit
wat griepachtige verschijnselen. Maar vroeg in
de zwangerschap is een acute infectie wel gevaarlijk.
Er kan een spontane abortus optreden
of het kind kan hersenschade oplopen. Als de
parasiet eenmaal in het bradyzoietenstadium
verkeert, heb je er geen last meer van. Althans,
dat was lange tijd het idee.
Tegenwoordig weet men dat de aanwezigheid
van bradyzoieten wel degelijk gevolgen heeft.
Mensen met een latente infectie zijn gemiddeld
actiever dan normaal en reageren wat langzamer.
Persoonlijkheidskenmerken veranderen
een beetje. En de infectie maakt de kans om
bepaalde vormen van schizofrenie te krijgen
bijna drie keer zo groot. ‘Die kans blijft trouwens
heel klein, 1 op 100, paniek is niet nodig’,
zegt Webster.
De oorzaak van de veranderingen is, denkt
men, dat toxoplasma ook bij de mens ingrijpt
in de dopaminehuishouding en zelf dopamine
produceert, en er is een relatie tussen dopamine
en schizofrenie. Het medicijn haloperidol
(of haldol), dat tegen schizofrenie wordt
voorgeschreven, blokkeert de werking van dopamine.
Webster heeft laten zien dat deze stof
– toevallig of niet – de groei van tachyzoieten in
een celkweek remt. En als geïnfecteerde ratten
tijdens het tachyzoietenstadium haloperidol
krijgen, zullen er naderhand minder bradyzoietencysten
in hun hersenen aanwezig zijn,
en zullen ze hun afkeer van katten behouden.
Dat effect op de parasiet vergroot misschien
de werking van haloperidol als geneesmiddel
tegen schizofrenie. Medicatie in een later stadium
is niet mogelijk, want de bradyzoieten
zijn in hun cyste onbereikbaar voor geneesmiddelen.
■
Hoe krijg je toxoplasmose?
> 1 tot 2 dagen
Oöcysten
Oöcysten
Tachyzoïeten, het
tweede stadium van de
parasiet, worden via de
placenta aan de foetus
doorgegeven
Oöcysten
belanden in de
uitwerpselen
van katten
Kattenbak
Oöcysten
Oöcysten op de schil van
ongewassen groente en fruit
Oöcysten
Oöcysten
verteerd
door dieren
Besmette
prooidieren
Oöcysten
verteerd door
dieren
Aarde, water en
gras besmet met
oöcysten (eitjes
van Toxoplasma
gondii).
Ondoorbakken of rauw
vlees met bradyzoïeten,
het derde en laatste
stadium van de parasiet
Organen of bloed met
bradyzoïeten