¿Pueden nuestros cerebros ser tomados?

In The Last of Us, una serie de videojuegos y un programa de televisión reciente, los patógenos fúngicos son los culpables de una plaga parecida a un zombi. Una vez infectados, los humanos pierden el control sobre sus cuerpos y se vuelven cada vez más agresivos, buscando infectar a otros a través de la violencia. Es un tropo familiar: el mismo hongo, Ophiocordyceps, atormenta a la humanidad en la película La chica con todos los regalos, mientras que los virus hacen el trabajo en la película Días más tarde 28 y la novela World War Z.

Pero el concepto de un patógeno que puede manipular el comportamiento de su huésped, en contra de su voluntad y, a menudo, en su detrimento, no es puramente obra de ficción. En estos casos similares a los de los zombis, el patógeno (ya sea un virus, una bacteria, un hongo o cualquier otra cosa) actúa específicamente para cambiar el comportamiento de su huésped.

Si bien sabemos una cantidad decente sobre estos patógenos, incluido el muy real Ophiocordyceps hongo, que convierte a los insectos en agentes involuntarios del colapso social; todavía hay mucho que aprender.

¿Entonces el hongo Cordyceps es real?

“Cordyceps” se ha convertido en un nombre general común para un grupo de hongos que infectan a los insectos. Esta agrupación incluye las especies Ophiocordyceps unilateral, más conocido como el “hongo de la hormiga zombie”. Se propaga mediante el brote de estructuras fúngicas que brotan a través de la cabeza de la hormiga después de su muerte.

El desafío de esta estrategia reproductiva es que las hormigas son insectos sociales, por lo que actúan para proteger a la colonia de infecciones. Como parte de este comportamiento, las hormigas suelen sacar las hormigas muertas del nido. Una hormiga muerta solitaria fuera del nido no propagará el hongo.

Para sortear esto, el hongo induce a una hormiga infectada a abandonar el nido, trepar por encima de él y morder la vegetación cercana mientras se está muriendo, una práctica conocida como cumbre. Uno o dos días después de la muerte de la hormiga, las esporas de hongos parásitos brotan de la cabeza de la hormiga para bañar la colonia con el patógeno.

Ophiocordyceps-Las hormigas infectadas no son las únicas que exhiben este comportamiento trepador tras la infección. Está muy extendida en diferentes categorías de insectos y puede ser causada por virus, parásitos unicelulares llamados trematodos, y varias especies de hongos no relacionados con Ophiocordyceps. incluso tiene un nombre común: enfermedad de la cumbre.

¿Cómo funcionan estas infecciones?

No lo sabemos con seguridad. Estudios recientes han encontrado señales químicas de los hongos en insectos infectados. Algunas de estas señales, probablemente proteínas secretadas, pueden apuntar a los sistemas de comportamiento del huésped y controlar el comportamiento como la cumbre y la deserción del nido.

Los científicos plantean la hipótesis de que los patógenos pueden estar aprovechando los comportamientos preexistentes que rigen la muda y el sueño, que evolucionaron hace millones de años. La muda, el proceso por el cual un insecto se despoja de su exoesqueleto protector para desarrollar uno nuevo y más grande, es un momento de vulnerabilidad, ya que el nuevo exoesqueleto tarda uno o dos días en endurecerse lo suficiente como para brindar seguridad. Los insectos han desarrollado comportamientos para este tiempo que pueden incluir deambular desde el nido y subir a la cima. El sueño también es un momento vulnerable, por lo que algunas especies de insectos han aprendido a dormir mientras se aferran a la hierba o las hojas.

La muda y el sueño están controlados por el ritmo circadiano del insecto, y la cumbre parece estarlo también, ya que muchas especies de insectos infectados lo hacen en momentos predecibles. En Ophiocordyceps-hormigas carpinteras infectadas, por ejemplo, cumbreras siempre ocurre alrededor del mediodía solar. La maquinaria biológica asociada con el ritmo circadiano de un insecto, por lo tanto, parece un buen lugar para explorar.

¿Cordyceps podría infectar a los humanos?

No. Debido a que son especies individuales tan especializadas de Ophiocordyceps los hongos solo infectan a una gama limitada de insectos y no infectan a los humanos en absoluto. (De hecho, los suplementos de Cordyceps se venden como Comida saludable, a pesar de la falta de evidencia científica de sus supuestos beneficios para la salud).

¿Significa eso que no tenemos nada de qué preocuparnos por este tipo de infecciones?

No exactamente. Hace tiempo que sabemos que algunos compuestos de los hongos pueden cambiar nuestro comportamiento, como la psilocibina química alucinógena de Psilocybe champiñones y cornezuelo de Claviceps-grano contaminado.

Otras infecciones fúngicas pueden ser mortales, si no fantasmagóricas. El año pasado, la Organización Mundial de la Salud publicó su primera lista de hongos “patógenos prioritarios” para los humanos, teniendo en cuenta sus implicaciones para la salud y el aumento de la resistencia al tratamiento. El patógeno fúngico Candida auris, por ejemplo, puede causar infecciones en el torrente sanguíneo que pueden ser fatales hasta en el 60% de las personas infectadas.

¿Qué pasa con las infecciones no fúngicas?

Múltiples patógenos pueden cambiar el comportamiento de los mamíferos, y potencialmente de los humanos. Un ejemplo famoso es el parásito unicelular Toxoplasma gondii, que se reproduce en gatos e infecta a cerca de un tercio de la población humana mundial.

La infección que causa, conocida como toxoplasmosis, generalmente no es un gran problema en los humanos y, como máximo, produce síntomas leves de gripe. Pero para las personas inmunocomprometidas puede ser devastador y puede causar problemas graves en un feto en desarrollo. Por eso se supone que las mujeres embarazadas deben evitar el contacto con la arena para gatos.

Me gusta Ophiocordyceps, Toxoplasma también puede manipular el comportamiento del anfitrión. En múltiples estudios con roedores, incluido uno de el año pasado, los investigadores demostraron que Toxoplasma-Los roedores infectados ya no temen el olor de la orina de gato. En cambio, se sienten atraídos físicamente por él. El parásito parece causar un comportamiento que hace que su huésped roedor sea devorado por un gato, el huésped final del parásito.

Durante los últimos 70 años, los investigadores han investigado los efectos conductuales de Toxoplasma infección en humanos. Múltiples estudios lo han relacionado con trastornos del estado de ánimo y problemas de salud mental, incluidos esquizofrenia. El parásito también puede inducir cambios de comportamiento más sutiles, como promover conductas de riesgo y tal vez incluso influyendo creencias políticas.

Una vez más, no sabemos cómo hace esto el parásito. Los investigadores sospechan que modifica sutilmente las sustancias químicas producidas por nuestras células, lo que puede provocar un cambio en el comportamiento. Los estudios también sugieren que la infección crónica con el parásito puede afectar la cantidad de neurotransmisores (sustancias químicas que transportan señales entre las neuronas) asociadas con la recompensa y la motivación, que incluyen dopamina. Al manipular los neuroquímicos del huésped, el parásito podría alterar nuestras acciones.

¿Qué más puede potencialmente cambiar el comportamiento de un ser humano en contra de su voluntad?

La rabia es un virus de los mamíferos que se transmite a través de la saliva infectada, generalmente a través de mordeduras. En los Estados Unidos, los murciélagos son la principal causa de infecciones de rabia, aunque los mapaches, zorrillos y zorros también transmiten el virus. Fuera de los EE. UU., los perros rabiosos son la principal causa de infección en humanos, lo que resulta en alrededor de 60,000 muertes por año a nivel mundial. Las infecciones hacen que el huésped sea agresivo y más propenso a morder a otros, un comportamiento potencialmente manipulador que promueve la transmisión del virus.

Las descripciones de las infecciones de rabia se remontan a cientos de años, pero todavía estamos aprendiendo sobre las vías moleculares que utiliza. El virus es neurotrópico, lo que significa que ataca el sistema nervioso, pero aún no está claro cómo esto conduce a síntomas específicos. La investigación sugiere que la glicoproteína de la rabia, una molécula grande en la superficie del virus que se adhiere a las células huésped, puede interactuar con las proteínas del huésped que ayudan a producir contracciones musculares. Si la glicoproteína de la rabia se une y ocupa el receptor, podría alterar la forma en que las neuronas se comunican con otras células. Se descubrió que la inhibición artificial de este receptor con una parte de la glicoproteína de la rabia produce un comportamiento similar al de la rabia en ratones.

¿Sabemos con certeza que los patógenos pueden cambiar activamente el comportamiento humano?

Las infecciones pueden cambiar el comportamiento de un huésped de varias maneras posibles. Tal vez el patógeno convenza al huésped para que actúe de una manera que aumente la probabilidad de reproducción, como Ophiocordyceps hace para las hormigas. O tal vez los cambios de comportamiento del anfitrión son solo un efecto secundario de sentirse enfermo, algo así como una coincidencia. Es difícil estudiar esta relación en humanos debido a las preocupaciones éticas planteadas por los ensayos clínicos. En cambio, debemos usar estudios epidemiológicos que comparen el comportamiento de los individuos infectados con el comportamiento típico. O nos basamos en estudios con animales, que no siempre replican con precisión los comportamientos humanos.

Incluso en ausencia de estudios que prueben cómo ocurren los cambios de comportamiento, está claro que puede ocurrir cierta pérdida de control. Entonces, si bien es poco probable que veamos una plaga similar a un zombi o un virus que pueda obtener el control total de las acciones de un humano, no es prudente subestimar la naturaleza. Seguimos a merced de muchos patógenos, control cerebral o no.