Toxoplasmose: Parasit beeinflusst Gedächtnisleistung

Jeder zweite Deutsche trägt den Erreger Toxoplasma gondii in seinem Körper. Der weltweit vorkommende Einzeller verursacht eine der häufigsten Infektionskrankheiten. Bekannt ist Toxoplasmose schon lange, hauptsächlich im Zusammenhang mit gesundheitlichen Risiken in der Schwangerschaft und für immunschwache Menschen. Studien am Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund (IfADo) zeigen, dass eine Infektion auch das Arbeitsgedächtnis im Alter beeinträchtigen kann.

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Proband mit EEG-Haube: Im Test am Computer sollten Buchstaben oder Zahlen nach unterschiedlichen Kriterien beurteilt werden. @IfADo

Eine Maus, die Katzen provoziert. Nicht etwa aus Wagemut, sondern weil sie ihren Gegenüber für harmlos hält. Sie ist manipuliert, bzw. hat sich mit Toxoplasma gondii infiziert. Der Parasit vermehrt sich nur im Darm von Katzen. Über den Katzenkot finden die robusten Parasiteneier ihren Weg in fremde Organismen, beispielsweise von Mäusen oder Vögeln. Um wieder zurück zum Stammwirt zu gelangen, reduziert der Erreger das Vermeidungsverhalten des Zwischenwirts, wie frühere US-Studien zeigten.

Menschen infizieren sich häufig durch Kontakt mit kontaminiertem Wasser, Gemüse oder nicht durchgegartem Fleisch von infizierten Nutztieren. Gefährlich kann Toxoplasmose für Schwangere und den Fötus sowie für Menschen mit einem geschwächten Immunsystem werden. Im Großteil der Fälle bleibt die Infektion aber unbemerkt. Die magensäureresistenten Erreger können jedoch die Blut-Hirnschranke passieren und sich lebenslang in Nervenzellen einnisten (latente Infektion). Ob dadurch kognitive Fähigkeiten beeinträchtigt werden, erforschten erstmals Wissenschaftler am IfADo. Sie konnten in einer Doppelblindstudie mit Senioren zeigen, dass eine latente Infektion Gedächtnisleistungen und die subjektive Lebensqualität verschlechtern kann.

Aus einer Kohorte von gesunden Probanden ab 65 Jahren wurden zwei Gruppen mit je 42 Personen ausgewählt: Senioren, bei denen im Blut entsprechende T. gondii-Antikörper gefunden wurden, kamen in die erste Gruppe. Senioren mit negativem Nachweis bildeten die Kontrollgruppe. Alle Probanden beantworteten Fragen zu Lebenssituation und Lebensqualität. Danach folgten verschiedene PC-Tests zu Aufmerksamkeit, Gedächtnis, Konzentrationsfähigkeit und Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung.

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Entwicklungszyklus Toxoplasma gondii. Quelle: Wikipedia http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Toxoplasmosis_life_cycle_de.svg

Die Probanden sollten z.B. in einer schnellen Abfolge von einzelnen Buchstaben immer dann eine Taste drücken, wenn der vorletzte Buchstabe mit dem aktuell gezeigten übereinstimmte. Auf diese Art müssen Buchstaben im Kurzzeitgedächtnis gespeichert und kontinuierlich mit den neuankommenden Buchstaben verglichen werden. Dazu ist ein intaktes Arbeitsgedächtnis notwendig, das für die vorübergehende Informationsspeicherung und gleichzeitige Verarbeitung zuständig ist. Das Ergebnis: Die Leistungen des Arbeitsgedächtnisses waren bei den Toxoplasmose-positiven Probanden um 35 Prozent geringer als bei den Nicht-Infizierten. Zudem schätzen die betroffenen Personen ihre körperliche, psychische und soziale Lebensqualität signifikant schlechter ein.

Objektiviert wurden die gefunden Defizite in der Gedächtnisleistung mit EEG-gestützten Untersuchungen. Während die Probanden die Aufgaben bearbeiteten, wurde die Hirnaktivität gemessen. Dabei zeigte sich u.a. ein deutlich geringerer Ausschlag der Hirnpotenziale, die mit Arbeitsgedächtnisfunktionen wie Aktualisierung von Gedächtnisinhalten assoziiert werden.

„Der Unterschied in der Arbeitsgedächtnisleistung zwischen Infizierten und Nicht-Infizierten entspricht in etwa der Differenz zwischen gesunden jungen Erwachsenen und Senioren“, sagt IfADo-Studienautor Dr. Patrick Gajewski. Für die Effekte wird ein durch die Toxoplasmose-Infektion verursachtes Ungleichgewicht des neuronalen Botenstoffhaushaltes von Dopamin und Norepinephrin verantwortlich gemacht. In Folgestudien sollte daher ein Zusammenhang von Toxoplasmose und Demenz untersucht werden, da in beiden Fällen die Gedächtnisfunktion als erstes in Mitleidenschaft gezogen wird. „Die hohe Prävalenz der Toxoplasmose-Infektion und eine wachsende Anzahl von älteren Menschen verdeutlicht die sozioökonomische Bedeutung der Befunde“, so Gajewski.

Zur Publikation:
Gajewski, Patrick; Falkenstein, Michael; Hengstler, Jan G.; Golka, Klaus (2016) Reduced ERPs and theta oscillations underlie working memory deficits in Toxoplasma gondii infected seniors. Biological Psychology, 120 (2016), 35-45. Doi: 10.1016/j.biopsycho.2016.08.002

Ansprechpartner:
Dr. Patrick Gajewski
Arbeitsgruppe „Altern, Kognition und Arbeit“
Telefon: + 49 231 1084-383