Parece tan obvio, que alguien debería haberlo pensado hace décadas: dado
que los parásitos han plagado la vida eucariota durante millones de años, su
prevalencia sin duda tiene que haber afectado la evolución humana. El investigador
Marco Del Giudice, no es el primer científico en sugerir que la evolución del
cerebro humano podría haber sido influenciada por parásitos que manipulan el
comportamiento del huésped. Del Guidice expone sus ideas en un artículo publicado
en la revista científica Quarterly Review of Biology que sugiere cuatro categorías de
contramedidas adaptativas del huésped contra los parásitos manipuladores del
cerebro y las posibles respuestas evolutivas de los mismos parásitos. La idea
tiene implicaciones en una gran cantidad de campos y puede explicar la psicología
humana, la estructura funcional de la red cerebral y los efectos
frustrantemente variables de los psicofármacos.
El documento es un trabajo teórico destinado a proporcionar una hoja de
ruta para un estudio más profundo que probablemente sea muy complejo, y que
eventualmente requerirá la participación de neurólogos, biólogos evolutivos,
psicólogos, parasitólogos y muchos otros.
Manipulando el comportamiento del host
Muchos parásitos manipulan el comportamiento del huésped para aumentar el
éxito reproductivo y propagarse en áreas más amplias. El Dr. Del Giudice cita
ejemplos como Toxoplasma gondii, que se introduce en una rata e induce cambios
epigenéticos en la amígdala del roedor. Estos cambios disminuyen su aversión a
los depredadores alrededor de los gatos, el destino previsto del protozoo y el
único animal en el que puede reproducirse. (Como efecto secundario, puede
infectar a los humanos: las personas son un punto muerto reproductivo para T.
gondii, pero también se cree que altera el comportamiento humano).
Del Giudice también cita la rabia, lo que aumenta la producción de saliva
infecciosa e induce la aversión del huésped al agua, que concentra aún más la
saliva, y luego genera una agresión violenta para aumentar la probabilidad de
morder, una ruta de transmisión. Y se sabe que muchos patógenos de transmisión
sexual manipulan el comportamiento sexual del huésped.
El punto es que los parásitos son realmente malos para los huéspedes y,
por lo tanto, es lógico pensar que la evolución de los humanos modernos incluye
contramedidas protectoras que fueron seleccionadas para el éxito y que
probablemente contribuyeron a dar forma
al sistema nervioso central asombrosamente complejo.
El documento está organizado por cuatro contramedidas que los anfitriones
han desarrollado contra parásitos manipuladores: restringir el acceso al
cerebro; el aumento de los costos de manipulación; el aumento de la complejidad
de la señalización; y creciente robustez. Dentro de cada categoría, Del Giudice
sugiere respuestas evolutivas de los parásitos a estas contramedidas.
Restringir el acceso al cerebro.
Para los aspirantes a organismos superiores, mantener a los parásitos
fuera del sistema nervioso central es una función básica de nuestro sistema
inmunitario; Como señala Del Giudice, los beneficios adaptativos de restringir
el acceso al cerebro también se aplican a los patógenos no parasitarios.
Entonces, la barrera hematoencefálica forma la primera línea de defensa como
una capa de seguridad física y química.
Los parásitos han desarrollado otras opciones para manipular el
comportamiento desde fuera del cerebro: algunos producen sustancias que alteran
el comportamiento, como la dopamina, y las liberan en la sangre; algunos
manipulan la secreción de hormonas; otros activan respuestas inmunes
específicas para manipular al huésped. Del Giudice también cita una serie de
parásitos que desarrollaron métodos para atravesar la barrera hematoencefálica
para llegar al cerebro físicamente.
Aumentar los costos de manipulación.
Algunos parásitos liberan ciertos neuroquímicos para alterar el
comportamiento del huésped. Como contramedida, los huéspedes podrían adaptarse
aumentando la cantidad de neuroquímicos particulares requeridos para inducir
tales respuestas, aumentando considerablemente el costo metabólico para los
parásitos. Debido a que los hospedadores son generalmente mucho más grandes, este
aumento en el costo podría ser completamente insignificante para el hospedador
mientras que abrumaría la capacidad del parásito de producir suficiente
sustancia neuroactiva.
Del Giudice agrega: "Dado que las instancias actuales de
manipulación son principalmente del tipo indirecto, la selección para aumentar
los costos de señalización habría alcanzado su punto máximo hace mucho tiempo,
posiblemente en las primeras etapas de la evolución del cerebro ...
Paradójicamente, si esas contramedidas fueran tan efectivas que hubiesen
forzado a la mayoría de los parásitos a adoptar estrategias indirectas, se
habrían vuelto obsoletas, llegando a ser un costo neto sin ningún beneficio
prevaleciente. De ser así, podrían incluso haber sido eliminadas debido a la
presión incesante por la eficiencia ".
Aumentar la complejidad de las señales.
El sistema nervioso central utiliza sustancias neuroactivas como señales
internas entre neuronas, redes cerebrales y entre el cerebro y otros órganos.
Los parásitos pueden secuestrar estas vías para alterar el comportamiento
produciendo señales primordiales o, como señala Del Giudice, corrompiendo las
existentes. Esto implica romper el código de señalización interno del host.
Por lo tanto, un código de señalización más complejo es más difícil de
romper para un parásito. Las instancias de tal aumento de complejidad incluyen
el requisito de acción conjunta de diferentes neuroquímicos, o la liberación de
sustancias neuroactivas en pulsos temporizados específicamente. La expansión
del conjunto de moléculas de transmisión y sus receptores de unión también
aumenta la complejidad. Las señales internas más elaboradas aumentan el tiempo
requerido para romperlas. Desde un punto de vista adaptativo, esto puede cerrar
las opciones del parásito, forzándolo a desarrollar otros medios de
manipulación.
Sin embargo, la creciente complejidad aumenta los costos metabólicos para
los huéspedes, aunque estos costos son desproporcionadamente más caros para los
parásitos. Y Del Giudice señala que aumentar la complejidad de un sistema
"tiende a crear nuevos puntos de fragilidad", que pueden ser
explotados por parásitos versátiles.
Robustez creciente
Aumentar la robustez de un sistema básicamente equivale al control de
daños. Los organismos superiores tienden a evolucionar de tal manera que pueden
mantener la funcionalidad del comportamiento normal, incluso durante el ataque
de un parásito. Del Giudice analiza una serie de estrategias del huesped de
robustez pasiva, reactiva y proactiva, incluidas la redundancia y la
modularidad de los sistemas; las llamadas arquitecturas de red; sistemas
regulados por retroalimentación que detectan perturbaciones del sistema y hacen
ajustes correctivos; y el monitoreo de señales inespecíficas como las
actividades del sistema inmune que indican la presencia de un patógeno
parasitario.
En gran medida, es probable que las adaptaciones de robustez excluyan
ajustes fisiológicos fijos y, en cambio, favorezcan el desarrollo de
"respuestas plásticas desencadenadas por señales de infección". La
razón es que si la fisiología y el comportamiento del cerebro se adaptan para
funcionar mejor en presencia de un patógeno, entonces su ausencia conduciría a
comportamientos no óptimos y una supervivencia reducida.
Del Giudice incluye en el documento una discusión sobre las limitaciones
en la evolución de las contramedidas por parte de los anfitriones. Estos
incluyen restricciones metabólicas y computacionales, como la disponibilidad de
energía y el pequeño tamaño del cuerpo: los animales con cerebros más grandes
pueden desarrollar más fácilmente niveles más altos de complejidad protectora.
Esta es una razón por la cual los parásitos que alteran el comportamiento se
observan más comúnmente en los insectos, que han proporcionado ejemplos
fundamentales de estrategias de parásitos y contramedidas del huésped.
Psicofarmacología
Finalmente, el documento incluye una discusión fascinante de las
implicaciones de tales adaptaciones para la psicofarmacología. "El uso de
drogas psicoactivas para tratar los síntomas psiquiátricos es un intento de
alterar el comportamiento por medios farmacológicos. Esto también es lo que
hacen los parásitos manipuladores, aunque, en el caso del tratamiento
psiquiátrico, el objetivo es beneficiar al paciente.
Por lo tanto, las respuestas adaptativas a los ataques de parásitos
podrían explicar por qué los antidepresivos tienden a inducir tolerancia en
algunos pacientes, al igual que los parásitos; los medicamentos buscan alterar
el comportamiento del organismo, con la posibilidad de que los sistemas
neuronales robustos reequilibren las vías de comportamiento que han sido
alteradas por el medicamento. "Vale la pena considerar la posibilidad de
que al menos algunos de estos mecanismos reactivos puedan estar específicamente
diseñados para detectar y responder a las intrusiones de parásitos". "Si
es así, los tratamientos farmacológicos estándar pueden imitar
involuntariamente un ataque de parásito y desencadenar respuestas defensivas
especializadas". Agrega que ciertos efectos secundarios indeseables de las
drogas podrían ser metabólicamente costosos pero útiles características
adaptativas durante una infección parasitaria, aunque perjudiciales para el
tratamiento psiquiátrico.
Conclusiones
A lo largo de su larga historia, los cerebros han sido campos de batalla entre
anfitriones y parásitos para controlar el comportamiento del huésped. La
implacable presión ejercida por los parásitos debe haber dado forma a la
evolución de los sistemas nervioso y endocrino a todos los niveles, con
importantes consecuencias incluso para los animales que no son (o ya no son)
objetivos de manipulación. Si esto es cierto, muchos aspectos de la
neurobiología están destinados a permanecer misteriosos o mal entendidos hasta
que los parásitos, los posibles diseñadores invisibles de ciertas características
del cerebro, finalmente se incluyan en la imagen. Esta no es una tarea simple,
y uno puede anticipar que los investigadores enfrentarán muchos falsos
comienzos y callejones sin salida. Al mismo tiempo, hay buenas razones para la
curiosidad y la emoción. El camino por delante es apenas visible, pero ya se
puede decir que conduce a lugares extraños e interesantes.
