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Toxoplasma gondii – der Parasit. der unser Verhalten steuern könnte

Der Parasit Toxoplasmosa gondii befällt Katzen, aber auch Menschen
Katzen sind der Hauptwirt des Parasiten Toxoplasma gondii. Aber auch Menschen können befallen werden. Bild: Shutterstock/watson

Dieser Parasit könnte unser Verhalten steuern

07.12.2022, 09:2908.12.2022, 17:37
Daniel Huber
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Manche Parasiten haben es nicht leicht. Etwa dann, wenn sie für ihre Fortpflanzung auf einen ganz bestimmten Wirtsorganismus angewiesen sind, sich aber in einem Zwischenwirt befinden. Der Wechsel zwischen verschiedenen Wirten ist heikel und es ist daher kein Wunder, dass einige Parasiten ihre Chancen dadurch erhöhen, dass sie ihren Zwischenwirt manipulieren.

So bringt der winzige Leberegel beispielsweise Ameisen dazu, über Nacht auf die Spitzen von Grashalmen zu klettern und sich dort festzubeissen. Das erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass die Insekten am nächsten Tag von Rehen oder Hirschen oder auch von Rindern oder Schafen gefressen werden. In deren Körpern kann sich der Parasit dann vermehren. Saugwürmer, deren Endwirte Seevögel sind, machen Fische zappelig, sodass die Vögel sie besser sehen. Grillen, die von Saitenwürmern befallen sind, stürzen sich suizidal ins Wasser, obwohl sie dort ertrinken – der Wurm kann sich nur im Wasser vermehren.

Der Mensch – ein Fehlwirt des Parasiten

Dass Parasiten ihre Wirte manipulieren können, ist schon seit den Dreissigerjahren bekannt. Das gilt auch für einen einzelligen Parasiten, dessen Endwirt Hauskatzen und ihre wilden Verwandten sind: Toxoplasma gondii. Der einzige bekannte Vertreter der Gattung Toxoplasma ist nahe verwandt mit Plasmodium, dem Erreger der Malaria, und befällt als Zwischenwirte hauptsächlich Nagetiere, daneben aber auch Schweine oder Hundeartige und Hyänen. Und Menschen, obwohl diese heutzutage nurmehr äusserst selten von Grosskatzen gefressen werden und daher eigentlich ein Fehlwirt sind, also eine Art, in der Toxoplasma gondii in der Sackgasse landet und nicht weiterkommt.

Dennoch sind Menschen scharenweise von Toxoplasma gondii befallen: Es handelt sich etwa um ein Drittel der Weltbevölkerung. In der Schweiz weist laut Bundesamt für Gesundheit rund ein Drittel der Frauen im gebärfähigen Alter Antikörper gegen diesen Erreger auf. Das heisst, dass sie bereits in Kontakt mit ihm gekommen sind. Nach Schätzungen des Robert-Koch-Instituts sind es in Deutschland insgesamt sogar 50 Prozent der gesamten Bevölkerung, wobei die Durchseuchungsrate mit dem Alter zunimmt. Die akute Infektion, Toxoplasmose genannt, ist meist harmlos. Der Parasit ist nur für Schwangere – eigentlich für den Fötus – sowie für Menschen mit schwachem Immunsystem gefährlich.

Schwangere Frau mit Katze
Eine akute Toxoplasmose (Erstinfektion) in der Schwangerschaft ist eine ernstzunehmende Erkrankung, da eine Übertragung auf das ungeborene Kind möglich ist.Bild: Shutterstock

So manipuliert der Parasit seine Wirtstiere

Bekannt ist, dass Toxoplasma gondii Nagetiere so manipuliert, dass sie ihre angeborene Furcht vor dem Geruch von Katzenurin verlieren und im Gegenteil sogar vom Katzengeruch angezogen werden. Der Parasit bewirkt die Verhaltensänderung, indem er sich als Zyste im Gehirn des Zwischenwirts einnistet – bevorzugt in der Amygdala, die wesentlich an der emotionalen Bewertung von Situationen und der Analyse von Gefahren beteiligt ist.

Gemäss einer britischen Studie beeinflusst der Eindringling den Dopamin-Haushalt in den Gehirnen von Mäusen; infizierte Tiere schütten mehr von dem Neurotransmitter aus, der an der Regulierung der Belohnungs- und Lustzentren beteiligt ist. Bei diesen Mäusen konnten eine herabgesetzte motorische Leistung, eine Verminderung der Lern- und Gedächtnisfähigkeiten, höhere Aktivität und längere Reaktionszeiten festgestellt werden. Zudem neigten sie dazu, weniger stark zwischen bekannten und unbekannten Umgebungen zu unterscheiden.

Maus, Nagetier
Mäuse werden vom Parasiten so manipuliert, dass sie leichter zur Beute von Katzen werden.Bild: Shutterstock

Verhaltensänderungen treten offenbar nicht nur bei Nagern auf, sondern auch bei anderen Säugetieren, etwa Hyänen. Laut einer Studie aus dem vergangenen Jahr sind infizierte Tüpfelhyänen-Welpen deutlich sorgloser als andere – sie bleiben weniger im sicheren Bau und kommen Löwen öfter gefährlich nahe. Von Toxoplasma gondii befallene Welpen werden daher wesentlich häufiger von den Grosskatzen getötet. Selbst bei Schimpansen scheint der Parasit das Verhalten zu beeinflussen: Infizierte Tiere fühlen sich von Leopardenurin angezogen.

Zysten im Gehirn

Die beschriebenen Verhaltensänderungen erhöhen die Wahrscheinlichkeit, dass ein befallenes Tier von einer Katze oder einer Grosskatze gefressen wird. Für Toxoplasma gondii ist das wichtig, denn der Parasit kann sich nur in den Därmen des Endwirts geschlechtlich vermehren. Katzenartige sind die einzigen Säugetiere mit einem Überschuss an Linolsäure in ihren Gedärmen; und genau dies benötigt Toxoplasma gondii für seine Fortpflanzung. Im Katzendarm bildet es eierähnliche Oozysten, die dann ausgeschieden werden. Sie können jahrelang infektiös bleiben und überstehen auch Frost, sind aber nicht sehr hitzeresistent. Die Oozysten können dann von einem Zwischenwirt aufgenommen werden – im Regelfall von Mäusen –, in dem sie sich ungeschlechtlich vermehren und dann als Zysten im Gewebe eingelagert werden.

Oozyste von Toxoplasma gondii
Die Oozyste von Toxoplasma gondii kann lange in der Umgebung überleben.Bild: Shutterstock

Auch beim Menschen, der den Parasiten sowohl als Zyste in nicht durchgekochtem Fleisch als auch als Oozyste aus der Umgebung aufnehmen kann, schafft es Toxoplasma gondii, ins Hirn vorzudringen. Die Blut-Hirn-Schranke, die eigentlich das Gehirn vor Infektionen schützen soll, überwindet der Parasit in gekaperten Immunzellen, die er zielgerichtet durch die Blutgefässe manövrieren kann. Vermutlich hat jede Person, die jemals infiziert wurde, winzige Zysten im Gehirn. Damit stellt sich die Frage, ob und wie der Parasit auch unser Verhalten manipuliert.

Verhaltensänderungen beim Menschen

Anzeichen dafür gibt es. So stellte eine tschechische Studie 2002 fest, dass mit Toxoplasma gondii infizierte Personen ein höheres Risiko aufweisen, in einen Verkehrsunfall verwickelt zu werden. Der Grund dafür ist laut der Studie ihre verlängerte Reaktionszeit. Andere Studien desselben Wissenschaftlers – Jaroslav Flegr von der Abteilung für Parasitologie der Karls-Universität in Prag – kommen zum Schluss, dass infizierte Männer misstrauischer und laxer gegenüber gesellschaftlichen Normen sind. Frauen hingegen sollen im Gegenteil argloser und folgsamer gegenüber Regeln werden.

Sowohl Männer wie Frauen neigen eher zu Schuldgefühlen, zweifeln mehr an sich und machen sich mehr Sorgen. Flegr will auch herausgefunden haben, dass die Veränderungen umso stärker waren, je länger eine Person infiziert war. Der Forscher fand zudem Indizien dafür, dass der Parasit auch den Haushalt des männlichen Sexualhormons Testosteron beeinflusst: Befallene Männer sollen demnach als dominanter wahrgenommen werden, während infizierte Frauen mehr männlichen Nachwuchs zur Welt bringen.

Eine neuere Studie stellt zudem einen Zusammenhang zwischen Toxoplasma-Infektionen und unternehmerischen Aktivitäten her. Vom Parasiten befallene Personen verspüren demnach konsistent weniger Angst vor dem Scheitern und sind eher als andere bereit, ihr eigenes Unternehmen zu gründen. Diese Untersuchung zeigt freilich – ebenso wie alle anderen erwähnten Studien – nur Korrelationen, keinen nachgewiesenen kausalen Zusammenhang.

Infizierte Wölfe wagen mehr und werden dominant

Womöglich beeinflusst der Parasit aber die menschliche Gesellschaft noch in weiteren Bereichen. Zumindest legt das der Befund einer neuen Studie über Verhaltensänderungen von Wölfen nahe, die im November im Wissenschaftsjournal «Communications Biology» erschienen ist. Das Forscherteam um Connor Meyer und Kira Cassidy von der Universität von Montana untersuchte verschiedene Populationen von Grauwölfen im Yellowstone-Nationalpark im US-Staat Wyoming.

Im Yellowstone-Nationalpark leben mehrere Wolfsrudel.
Im Yellowstone-Nationalpark leben mehrere Wolfsrudel. Bild: Shutterstock

Die Biologen nahmen Blutproben von 229 betäubten Wölfen und analysierten sie auf Antikörper gegen den Parasiten. Die erhaltenen Daten glichen sie mit Daten zum Verhalten und zur Ausbreitung von Wölfen in Yellowstone ab, die zwischen 1995 und 2020 erhoben worden waren. Zudem analysierten sie auch Blutproben von 62 Pumas – diese grossen Katzen leben ebenfalls im Nationalpark.

Ein naheliegendes Ergebnis der Untersuchung war, dass Wölfe in Gebieten mit höherer Pumadichte mit höherer Wahrscheinlichkeit mit Toxoplasma gondii infiziert waren. Vor allem aber zeigte sich, dass ein infizierter Wolf mit 11-mal höherer Wahrscheinlichkeit sein Rudel früher verliess als ein nicht infiziertes Tier. Dieses Verhalten ist riskant, denn ein Wolf, der sein Rudel verlässt, um sich einem neuen anzuschliessen oder ein eigenes zu gründen, bringt sich in Gefahr. Diese Tiere weisen eine höhere Mortalität auf als jene, die in ihrem Rudel bleiben.

Gray wolves with T. gondii serology results were divided into one of three categories relative to their average annual overlap with cougar density ≥1.8/100 km2 (top bar): Low Cougar Overlap (LCO in ye ...
Je grösser die territoriale Überschneidung zwischen Wolf und Puma, desto höher der Anteil der Wölfe mit Antikörpern gegen Toxoplasma gondii.Grafik: nature.com

Noch weit höher war die Wahrscheinlichkeit, dass ein von Toxoplasma gondii befallener Wolf ein neues Rudel gründete und damit zum dominanten Männchen wurde: Sie lag 46-mal höher als bei einem nicht infizierten Wolf. Die Forscher vermuten, dass in der Tat der Parasit für diese auffälligen Trends verantwortlich ist, zumal sich ähnliche Verhaltensmuster bei anderen mit Toxoplasma gondii infizierten Tieren beobachten lassen.

Wie zuvor erläutert, war in experimentellen Studien gezeigt worden, dass chronische Toxoplasma-Infektionen zu erhöhter Dopamin- und Testosteron-Produktion führen können. Die Studienautoren führen aus, dass solche Hormonveränderungen aggressives und riskantes Verhalten verursachen können. «Wir gehen davon aus, dass es eine Art Verbindung zwischen der durch Toxo verursachten Kühnheit und der Bereitschaft gibt, das eigene Revier zu verlassen (...), und möglicherweise getötet zu werden», erklärt Studienautor Meyer.

Einfluss auf das ganze Wolfsrudel

Die Wissenschaftler weisen darauf hin, dass die dominanten Individuen aufgrund der sozialen Struktur der Wolfsrudel einen überproportionalen Einfluss auf ihre Rudelkameraden und auf Gruppenentscheidungen ausüben. Wenn diese führenden Tiere mit dem Parasiten infiziert sind und entsprechende Verhaltensänderungen an den Tag legen, könne dies im Rudel eine eigene Dynamik auslösen – das riskantere Verhalten des dominanten Wolfs beeinflusse dann das Verhalten der übrigen Wölfe.

So sei es möglich, dass diese dominanten Tiere, die den Geruch von Pumas aufspüren, ihr Rudel eher in Gebiete führen, in denen die grosse Katze sich aufhält. Damit würde die Wahrscheinlichkeit steigen, dass nicht infizierte Wölfe auf infizierte Pumas oder von ihnen ausgeschiedene Oozysten des Parasiten stossen und sich ebenfalls infizieren – was im Interesse des Erregers liegt. Hinzu kommt laut den Studienautoren der Umstand, dass die Rudelmitglieder durch soziales Lernen das riskantere und aggressivere Verhalten des führenden Wolfs nachahmen können, was zu einer risikofreudigeren Rudelkultur führen würde.

Eingeschränkt wird die Verbreitung des Parasiten allerdings durch den Umstand, dass die Wölfe in Wyoming laut einer anderen Studie so viele Pumas – vornehmlich Jungtiere – fressen, dass deren Verbreitung in bestimmten Gebieten zurückgeht. Zwar sind gerade junge Pumas stark infektiös, doch der Rückgang der Pumapopulation führt insgesamt zu einer geringeren Wahrscheinlichkeit, dass Wölfe sich mit Toxoplasma gondii infizieren.

Junger Puma
Vor allem junge Pumas fallen den Wölfen zum Opfer.Bild: Shutterstock

Und beim Menschen?

Angesichts dieser Untersuchung von Meyer und seinem Forschungsteam – für die wie bei allen anderen erwähnten Studien gilt, dass Korrelation nicht automatisch Kausalität nachweist – drängt sich die Frage beinahe zwangsläufig auf, ob auch beim Menschen mit Toxoplasma gondii infizierte Individuen eher in Führungspositionen gelangen. Und ob sie durch ihren Einfluss die Gesellschaft vermehrt in risikofreudigere, aggressivere Bahnen lenken könnten.

Schon 2006 vertrat etwa Kevin Lafferty von der University of California die These, dass der Parasit nicht nur das Verhalten von einzelnen Personen, sondern auch von ganzen Gesellschaften beeinflussen könne, je nach seiner Verbreitung. In seinem Artikel, der in den «Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences» veröffentlicht wurde, schreibt Lafferty, die subtile Wirkung von Toxoplasma gondii auf die individuelle Persönlichkeit scheine die Gesamtpersönlichkeit auf Populationsebene zu verändern. Zwar würden Menschen nicht von Katzen gefressen, doch die Wirkung des Parasiten auf das menschliche Gehirn beruhe auf ähnlichen Mechanismen wie bei anderen Zwischenwirten.

Geografische Unterschiede bei der Verbreitung des Parasiten beruhten auf dem Klima, das die Überlebensdauer der Oozysten im Boden beeinflusse, auf kulturellen Praktiken bei der Nahrungszubereitung und auf der Verbreitung von Katzen als Haustiere, stellt Lafferty fest. Sollte die Hypothese zutreffen, dass der Parasit die menschliche Kultur beeinflusst, sei er jedoch nur einer von vielen Faktoren.

Wenn auch der Einfluss von Toxoplasma gondii auf das menschliche Verhalten noch weitgehend unerforscht ist – der Gedanke ist zumindest beunruhigend, dass in der Schaltzentrale unseres Gehirns ein Parasit sitzt, der uns und womöglich unsere Gesellschaft ohne unser Wissen steuert.

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24 Kommentare
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Kuriosum
07.12.2022 11:28registriert August 2017
"Alles nicht wahr!", sagt meine Katze. So, jetzt muss ich sie füttern und ihr Kistchen wechseln.
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Skuld
07.12.2022 10:25registriert Mai 2016
Sehr interessant. Vielen Dank 👍 😊
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Timiböög
07.12.2022 10:01registriert November 2016
Toller Artikel! Parasiten sind einer der spannendsten Zweige der Biologie.
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