Zvykli jsme si předpokládat, že když se nějaká vlastnost přenáší z rodičů na potomky a prapotomky, jedná se o vlastnost, která je zakotvená „natvrdo“ v dědičné informaci – je zapsaná písmeny genetického kódu do dvojité šroubovice DNA. Jindy se předává z generace na generaci naučené chování.
Z tohoto pravidla však existují výjimky v podobě tzv. transgenerační epigenetické dědičnosti. Ta zajistí, aby se vlastnosti přenášely z generace na generaci, aniž by byly zapsány v DNA nebo se předávaly učením. Některé z těchto epigenetických výjimek jsou pro náš život hodně důležité. Nově k nim může přibýt i dědění následků nákazy cizopasným prvokem Toxoplasma gondii.
Toxoplasma se uchytí v celé řadě zvířecích druhů a nevyhýbá se ani člověku. Dokončit vývoj však dokáže pouze v těle kočkovitých šelem. I díky českému biologovi Jaroslavu Flegrovi víme, že toxoplasma ovlivňuje funkce mozku svých obětí.
Potlačuje u nich strach a popohání je k riskantnímu chování. Manipuluje svými hostiteli tak, aby stoupla pravděpodobnost, že padnou za oběť kočkovité šelmě a toxoplasma se tak dostane do cíle své nákazové pouti. Myši nakažené toxoplasmou se nebojí kočky. Naopak, kočičí pach je přitahuje. Toxoplasma tak nahání myši do kočičích čelistí.
Lidem nakaženým toxoplasmou určitě nehrozí, že je uloví domácí kočka. Přesto je může stát toxoplasmové hazardérství život. Jak prokázal Jaroslav Flegr, tito lidé například častěji bourají při jízdě autem. To je pro toxoplasmu „slepá ulička“. V dávných dobách, kdy naši předci žili v afrických savanách, ale takhle dosahovala toxoplasma svého cíle, protože neopatrný člověk mohl snadno skončit v čelistech lva nebo levharta.
Australští vědci nyní prokázali, že toxoplasma mění nejen chování nakažených myšáků, ale také jejich potomků, i když ti se tímto prvokem nenakazili. Výsledky australské studie zveřejnil přední vědecký časopis Cell Reports.
Dědičné odchylky v chování
Myšáci nakažení toxoplasmou vykazovali typické změny v chování. Měli dokonce potlačený pohlavní pud a méně kvalitní sperma. To toxoplasmě nevadí, protože u myší se pářením nepřenáší. Zajímavé výsledky přinesl výzkum chování potomků a vnoučat nakažených myšáků.
Potomci ani jedné z následných generací nebyli toxoplasmou nakažení. Přesto byly v jejich chování jasně patrné odchylky od normy. Měli například narušenou prostorovou paměť. Také si hůře pamatovali myši, s kterými se už setkali, a měli problém je poznat od neznámých myší.
Jak mohou myšáci předat svým potomků a prapotomkům změny v chování vyvolané působením parazita? Ukázalo se, že se dispozice přenáší spermiemi. Ty nenesou jen dědičnou informaci otce. Ve varleti se do nich ukládají také krátké molekuly kyseliny ribonukleové označované jako „malé nekódující RNA“.
Ty fungují jako regulátory genomu, protože dokážou velmi účinně měnit aktivitu vybraných genů. Některé geny pod jejich účinky „přibrzdí“, jiné geny naopak „šlápnou na plyn“.
Myšáci nakažení toxoplasmou mají pozměněné spektrum malých nekódujících RNA ve spermiích. Jejich potomci tak zdědí už při početí odlišnou výbavu pro regulaci genů. Už raná embrya pak provozují geny v jiném „jízdním řádu“ a následky se dřív či později dostaví.
Správnost tohoto zjištění se ukázala, když vědci odebrali spermie nakaženým myšákům, izolovali z nich malé nekódující RNA a ty vstříkli do myšího vajíčka spolu se spermií zdravého myšáka. Z takto oplozených vajíček se rodila mláďata se stejně pozměněným chováním, jako kdyby jejich otec byl nakažený toxoplasmou.
Rizika pro člověka
Toxoplasma patří k nejrozšířenějším cizopasníkům člověka. Nakaženo jí je v různých populacích od 25 do 80 % lidí. Australští vědci proto upozorňují, že podobný přenos následků nákazy toxoplasmou mezi generacemi může fungovat i v lidské populaci.
Efekty by mohly být nezanedbatelné. Je známo, že nákaza toxoplasmou má spojitost s propuknutím některých duševních onemocnění, jako je například schizofrenie nebo bipolární porucha (dříve označovaná jako maniodepresivní psychóza).
„Naše studie se týká myší. Přesto nastoluje důležitou otázku, nakolik se může nákaza u mužů, kteří se později stanou otci, promítnout do zdraví jejich potomků,“ říká člen výzkumného týmu Anthony Hannan z University of Melbourne. „Obvykle se obáváme toho, jak ovlivní zdraví dítěte nákaza těhotné matky. Je ale možné, že i nákaza otců může mít dlouhodobé následky pro zdraví dalších generací.“
„Jistě to stojí za další výzkum. V něm bychom se neměli omezovat jen na následky nákazy toxoplasmou, ale také na dopady jiných infekcí. Na zvířecích modelech bychom měli například zjistit, jak v těchto ohledech působí na zdraví následujících generací třeba nákaza virem SARS-CoV-2 vyvolávajícím nemoc COVID-19.“
Titulní foto: Ke Hu a John M. Murray, CC BY 4.0
