Evolutionaire geneeskunde


°
*
‘u bent wat u eet,maar u moet weer worden wat u at.’
Eddy Brand
Dit interview vond plaats naar aanleiding van de ‘prof.dr. J.S. Faber lezing’ die prof. dr. F.A.J. Muskiet in 2003  hield in het
Universitair Centrum voor Farmacie
Genetica van het stenen tijdperk ; terug naar Darwin of
Hoe Charles Darwin zijn gelijk blijft halen in het genomics
tijdperk.
De grote investeringen in het menselijk genoomonderzoek doen vermoeden dat veel medische ellende voortkomt uit ons erfelijk materiaal.
Niets is minder waar, zegt de klinisch chemicus Frits Muskiet.
Aan onze genen mankeert niet zoveel, ze kunnen alleen de snelle veranderingen in onze omgeving niet bijbenen.
Afro-Amerikanen lijden meer dan gemiddeld aan hoge bloeddruk, beroerte en eindstadium nierfalen.
Een genetische oorzaak ligt dan al snel voor de hand, maar dat kan nooit het hele verhaal zijn.
In West-Afrika, waar deze bevolkingsgroepen oorspronkelijk vandaan komen, komt dit ziektebeeld nauwelijks voor.
E챕n verklaring legt een verband met de slaventransporten in de zestiende tot negentiende eeuw.
Door de erbarmelijke omstandigheden aan boord stierf bijna 30 procent van de slaven tijdens de oversteek aan overmatige transpiratie, diarree, overgeven
en dysenterie.
Mogelijk heeft dit een selectie teweeggebracht van diegenen die een zuinige water- en zouthuishouding hadden.
Nu de nazaten van deze slaven ‘overvoerd’ worden met een zoutrijke voeding, zou dit selectieve voordeel omgeslagen zijn in een nadeel.
Hoewel heftig omstreden, geldt deze ‘middle passage hypothesis’ als een schoolvoorbeeld van de evolutionaire geneeskunde.
“Het laat zien dat afwijkende genen niet per se ziekte veroorzaken”, 
zegt Muskiet, hoogleraar Pathofysiologie en Klinisch Chemische Analyse aan het UMCG.
“Omgevingsfactoren hebben ook invloed. Als deze plotseling veranderen, kunnen volstrekt normale genen opeens amok gaan maken.
Veel ziekten hebben dus niet zozeer een genetische oorsprong, maar komen voort uit een conflict tussen het genoom en onze omgeving.”
Voor biologen is deze evolutionaire gedachtegang gefundenes Fressen.
Maar in de geneeskunde speelt de evolutietheorie nauwelijks een rol, constateert Muskiet.
“Dat is jammer, want dat ontneemt ons het zicht op de invloed die omgevingsfactoren hebben de werking van onze genen en op de ontwikkeling van onze soort op de lange termijn.”
*
Overlevingsvoordeel
Terug naar Darwin dus, de grondlegger van de evolutietheorie.
Charles Robert Darwin lanceerde zijn idee챘n in 1859in zijn boek On the Origin of Species.
De witte vlekken in zijn theorie werden later ingevuld met het genetische werk van Gregor Mendel en aangevuld met methoden uit de populatiegenetica.
*
De centrale boodschap bleef gelijk.
Biologische soorten, de mens incluis, ontwikkelen zich volgens evolutiebiologen via een proces van variatie en selectie.
Die variatie ligt besloten in ons erfelijk materiaal.
Maar het zijn vooral factoren uit de directe omgeving die selecteren uit de aangeboden genetische diversiteit.
Deze natuurlijke selectie zorgt ervoor dat organismen optimaal aangepast zijn aan hun omgeving.
Het doet daarom wat vreemd aan om te spreken over ‘genetische ziekten’,
vindt Muskiet, omdat elke eigenschap, dus ook ziekte, het product is van erfelijke aanleg en omgeving.
( zie ook  NURTURE NATURE HERSENDOSSIER 5.docx (73.8 KB) 
Hersenontwikkeling vanaf de geboorte
° Babybrein.docx (717.8 KB)
Neem bijvoorbeeld familiaire hypercholesterolemie (FH), een aandoening die gekenmerkt wordt door een verhoogde cholesterolspiegel.
Het verantwoordelijke gendefect komt maar liefst bij één op de vijfhonderd blanken voor.
Dat is op z’n zachtst gezegd merkwaardig, omdat de dragers een sterk verhoogd risico hebben op hart- en vaatziekten.
“De verklaring daarvoor is dat FH vóór 1900 nog een overlevingsvoordeel gaf. De hoge cholesterolspiegel bood toen bescherming tegen een aantal wijdverspreide infectieziekten. Uit dierexperimenten weten we inmiddels dat overvloedig aanwezig cholesterol de gifstoffen van ziekteverwekkende bacteriën wegvangt.”
Oervoeding
Muskiet ontkent niet dat onze gene pool verandert door mutaties.
Maar dat is een bijzonder langzaam proces. 
Volgens de laatste schattingen verandert het menselijk DNA slechts een half procent per miljoen jaar.
En de huidige mens is pas 160.000 jaar oud.
Je kunt dan ook rustig stellen dat het overgrote deel van ons genoom nog in het stenen tijdperk verkeert.Ons erfelijk materiaal is daarmee het product van een omgeving die al lang en breed verdwenen is”,
 aldus Muskiet.
Het reconstrueren van die omgeving is lastig, zo niet onmogelijk.
Toch geeft de archeologie wel een globale indicatie.
De bakermat van Homo sapiens lag in Oost-Afrika, waar hij zich vooral ophield in de nabijheid van zoetwater.
Deze jagersverzamelaars voedden zich waarschijnlijk met groente, fruit, vis, eieren, vis en schaaldieren.
Kortom, voeding rijk aan eiwit, visolie (en dus aan een aantal essenti챘le vetzuren), jodium, vitamine A en vitamine D.
Deze ‘oervoeding’ vertoont nog de meeste overeenkomst met de Mediterrane voeding.
Door veranderingen in onze leefwijze en voeding, hebben we volgens Muskiet een conflict gegenereerd met ons paleolithische genoom.
” We hebben in de laatste 100 jaar ons menu radicaal omgegooid. We zijn meer verzadigd vet gaan eten, meer koolhydraten, meer zout, maar weer minder vis en  vezels. Op de evolutionaire tijdschaal zijn deze veranderingen heel snel gegaan.  Ons genoom heeft dat niet kunnen bijbenen.”
Epigenetica
zie ook
Inderdaad zijn vetzuren, jodium en de vitamines A en D precies die voedingstoffen waarvan wereldwijd de meeste defici챘nties voorkomen.
Er komen steeds meer aanwijzingen dat voedingsstoffen, en dus ook tekorten daarvan, direct doorwerkt in de expressie van onze genen.
Biologisch gezien is dat ook wel begrijpelijk.
Afhankelijk van de aard van de voeding, kan zo steeds weer een ander pakket enzymen aangemaakt worden .
Zo blijken enkele vitaminen en vetzuren direct betrokken bij het aan- of uitzetten van allerlei genen.
Ze binden zich aan bepaalde eiwitten (transcriptiefactoren)
( zie –> Promotor (genetica) die de activiteit van specifieke genen reguleren.
Ontbreekt zo’nnutriënt, dan heeft dat direct gevolgen voor de genactiviteit.
Op deze manier onderdrukt visolie bijvoorbeeld de aanmaak van NFkappaB, dat een centrale rol speelt bij ontstekingsprocessen en auto-immuunziekten,
zoals reuma.
De invloed van de omgeving op het genoom gaat zelfs nog verder.
Het kan zelfs leiden tot overerfbare veranderingen in de genexpressie.
Bij dit proces wordt een methylgroep aan de aan/uit schakelaar (promotor) van een gen gehangen.
Zo’n gemethyleerd gen staat daardoor niet alleen permanent ‘uit’, maar kan ook nog eens worden doorgegeven aan de volgende generaties.
Deze nieuwe loot aan het genoomonderzoek, de epigenetica, is momenteel sterk in opmars.
“Het spannende van methylering is dat we er bijna nog niets van weten, laat staan hoe we het kunnen opheffen”,
vertelt Muskiet.
De epigenetica zou kunnen verklaren waarom tijdelijke omgevingsinvloeden soms pas veel later effect hebben.
Bijvoorbeeld
waarom de hongerwinter van ’44-’45 doorwerkte in het geboortegewicht en de groeisnelheid van baby’s die ná de oorlog werden geboren.
Veel van hen kampen op volwassen leeftijd met hart- en vaatziektes en schizofrenie.
“Kinderen worden blijkbaar in de baarmoeder al voorgeprogrammeerd op minder gunstige leefomstandigheden na hun geboorte.
Vermoedelijk worden daarvoor allerlei genen uitgeschakeld. Recent onderzoek ondersteunt deze hypothese.
We weten bijvoorbeeld uit dierexperimenten dat een tekort aan visolie bij de moeder gevolgen heeft voor de expressie van een groot aantal genen in het
nageslacht.
Het gaat daarbij onder andere om eiwitten die betrokken zijn bij de aanleg en functie van de hersenen.
Dat zijn toch geen flauwe-kul-genen.”
Vieze vezels
De hoogleraar vermoedt dat welvaartsziekten als diabetes, hart- en vaatziekten, psychiatrische aandoeningen en astma een epigenetische achtergrond hebben.
Ze zouden vooral het gevolg zijn van een abnormale aansturing van onze genen door onze omgeving, en niet van genen per se.
Dat die opvatting haaks staat op veel van het huidige genomics onderzoek realiseert hij zich terdege.
“Momenteel wordt veel onderzoek gedaan naar genetische basis van diabetes mellitus. Ik begrijp die onderzoekers niet.
Diabetes heeft immers in twee generaties tijd epidemische proporties aangenomen.
Maar we weten ook dat ons genoom slechts 0,5 procent per miljoen jaar verandert.
Dat de ziekte veroorzaakt wordt door een mutatie is dan ook zeer onwaarschijnlijk.
Bovendien komt suikerziekte in landen als Cuba nagenoeg niet voor, maar daar hebben ze ook niets te eten.
Het moeten dus wel omgevingsfactoren zijn die normale genen zitten te ontregelen.
Sommige mensen zijn daar gevoeliger voor dan anderen.
Voor de ontwikkeling van geneesmiddelen is het natuurlijk wel van belang te weten met welke genen we een conflict hebben veroorzaakt, maar dat maakt van  diabetes nog geen genetische ziekte.”
Volgens Muskiet is de conclusie onontkoombaar dat we ons voedingspatroon beter moeten aanpassen aan onze biologische mogelijkheden.
“We realiseren ons nog te weinig dat we een product zijn van de natuur. Ons genoom is tijdens de evolutie aangepast aan een heel andere voeding dan we nu  dagelijks voorgeschoteld krijgen. Veel chronische ziekten komen daaruit voort. Als we echt werk willen maken van preventie, dan zullen we ons
voedingspatroon en onze leefstijl moeten veranderen. De oervoeding kan daarvoor een richtsnoer zijn. Let wel, ik zeg niet dat we weer knollen moeten gaan graven en vieze vezels eten. Wel dat de paleolithische voeding een bron van hypothesen kan zijn over hoe we onze hedendaagse voeding kunnen
verbeteren”.
Oermoedermelk
De ‘gouden standaard’ voor de samenstelling van flesvoeding is nog altijd de moedermelk van blanke, westerse vrouwen.
Aan deze norm wordt echter steeds meer getwijfeld.
De kwaliteit van de borstvoeding wordt namelijk sterk be챦nvloed door het voedingspatroon van de moeder, en die is in het Westen bepaald niet evenwichtig.
Om de optimale samenstelling van flesvoeding te bepalen zouden het effect van een groot aantal formules bij grote groepen kinderen over langere tijd
gevolgd moeten worden.
Dat is niet alleen peperduur, maar praktisch ook niet haalbaar.
Promovendus Remko Kuipers bewandelt daarom een andere weg, en onderzoekt de melk van vrouwen in Doromoni aan het Kitangrirmeer in Tanzania.
Deze (vissers)vrouwen eten in zonnebloemolie gebakken vis als enige bron van dierlijk vet en eiwit, aangevuld met ma챦s en locale groenten.
Het is een menu dat vermoedelijk veel weg heeft van de “oervoeding” die de eerste Homo sapiens die 160.000 jaar geleden aan de Oost-Afrikaansemeren tot  zich nam.
Uit zijn onderzoek blijkt dat de moedermelk van deze vrouwen veel meer arachidonzuur en docosahexaeenzuur bevat, de belangrijkste meervoudig onverzadigde vetzuren in onze hersenen.

Kuipers stelt voor om het effect van deze gehaltes bij zuigelingen te onderzoeken, in plaats van eindeloos te experimenteren met allerlei samenstellingen.

Uit eerder onderzoek van de afdelingen Obstetrie, Ontwikkelingsneurologie en Laboratoriumgeneeskunde blijkt dat tekorten aan deze twee vetzuren in
flesvoeding op de leeftijd van drie maanden tot een subtiele vertraging van de hersenontwikkeling kunnen leiden.

Wat de lange termijn effecten zijn is niet bekend. (EB)

’08

ziekte en evolutie

Geplaatst door Kris Verburgh in Geneeskunde
29 augustus 2008

‘Het nut van ziekte’ van Sharon Moalem is een bijzonder boeiend boek dat gaat over de invloed van evolutie op ziekte.Zo is hemochromatose een erfelijke ziekte die vaak voorkomt in het westen (1 op tien is drager van de mutatie die de ziekte veroorzaakt, en de ziekte komt voor bij 0,5% van de bevolking).
 Hemochromatose maakt dat je overal in je lichaam ijzer stapelt, behalve in de witte bloedcellen. Hierdoor zijn mensen met hemochromatose beter bestand tegen bacteriën die de witte bloedcellen infecteren. Bacteriën zijn immers dol op ijzer (één van de zaken die het lichaam doet bij een infectie is het ijzergehalte in het bloed verlagen).De oorspronkelijke hemochromatose-mutatie werd door de Vikings naar Europa gebracht, en raakte dan drastisch verspreid onder de Europese bevolking. Dit kwam omdat tijdens de grote pestepidemie van 14de eeuw (waaraan 1/3de tot 1/2de van de Europese bevolking stierf), de dragers van de hemochromatose-mutatie meer kans hadden om een besmetting met pest-bacteri챘n te overleven. Deze bacteri챘n infecteren immers vooral de witte bloedcellen, en konden zich daar minder te goed doen aan ijzer.
Een gelijkaardig verhaal is dat van sikkelcelanemie, een bloedziekte die veel voorkomt in gebieden waar ook veel malaria heerst.
Bij malaria worden immers de rode bloedcellen door een parasiet ge챦nfecteerd. Genen die leiden tot sikkelcelanemie maken dragers meer resistent tegen een infectie met malaria.‘Het nut van ziekte’ handelt ook over type I diabetes, dat meer voorkomt in Scandinavische landen, waarschijnlijk omdat een hoog glucosegehalte in het bloed ondermeer als een soort vanantivriesmiddel werkt (boskikkers die zichzelf invriezen tijdens de winter pompen zichzelf vol met glucose, tot 200 keer de normale concentratie, en ratten die blootgesteld worden aan koude krijgen sneller suikerziekte, enzovoort).En de recente epidemie van obesitas zou volgens Sharon Moalem niet enkel te wijten zijn aan de inactiviteit van kinderen en omdat kinderen ongezonde voeding eten.
Het feit dat moeders tijdens de zwangerschap te ongezond eten (veel suikers en vetten, en weinig vitaminen en andere noodzakelijke voedingsstoffen), maakt dat de cellen van het embryo denken ze zich in een ‘moeilijke omgeving’ bevinden. Het embryo ontwikkeld zich dan zodanig dat het een spaarzame stofwisseling heeft. Dat wil zeggen dat kinderen met een dergelijke stofwisseling meer energie opslaan, en ze dus de neiging hebben om dikker te worden. (1)

Dit noemen we trouwens epigenetica: de leefgewoontes van ouders kunnen via DNA doorgegeven worden aan de kinderen.
Nu zijn resultaten omtrent de epigenetica nog altijd wat controversieel, en in de komende jaren zal hierover meer duidelijkheid verschaft worden.Kortom,: ‘Het nut van ziekte’  toont aan hoe verweven al het leven is
en hoe miljarden jaren evolutie dat leven op elkaar afstemde.
(1) 
Veel suikers en vetten zouden de cellen van dat embroyo toch eerder doen denken aan overvloed.
Een spaarzame stofwisseling ontwikkelen in tijden van overvloed ligt dan niet echt voor hand.
Het embryo krijgt veel suikers en vetten MAAR   er ontbreken andere noodzakelijke stoffen (vezels, mineralen, vitaminen…), wat de tijden van schaarste verklaart. Ook is het mogelijk dat het embryo probeert een reserve aan te leggen voor tijden waarin er minder suikers en vetten te verkrijgen zijn.

Deels off topic nog een interessant fenomeen:
ouders die hun kinderen leren hun bordje leeg te eten.
Het lijkt deel van een goede opvoeding maar het heeft het resultaat dat de kinderen onderbewust de redenering
“Voedsel ? Dat moet nu worden opgegeten.” maken en zelfs het gevoel van verzadiging en honger niet meer kunnen onderscheiden.

Pijn: evolutionaire onzin?

http://breinlogs.scilogs.be//index.php?op=ViewArticle&articleId=51&blogId=4

from Mark Nelissen, 30. November 2008, 21:02

Het getuigt niet van goed fatsoen om mensen af te luisteren, maar ik heb het ongewild toch gedaan.

In een groepje studenten laaide een discussie op over de waarde van argumenten om de evolutietheorie te verdedigen tegen creationistische ideeën. Concreet ging het over het argument dat een opperwezen – of wie dan ook volgens de creationisten het leven in elkaar kan hebben gestoken – zijn werk niet goed heeft gedaan omdat veel structuren niet erg optimaal in elkaar steken: we krijgen kanker, we voeren oorlog, we verslikken ons tijdens het eten… Een creator die alles kan en vol liefde het leven, mensen incluis, geschapen heeft, zou toch de perfectie moeten nastreven en geen half werk. Dus kan er geen opperwezen zijn geweest, geen schepping, wel evolutie(1)

OK, was het punt van één van de studenten…..

Maar is alles wat de evolutie heeft gemaakt dan zo optimaal? Zo fantastisch? Neem nu pijn. Er zijn mensen die jarenlang, ja zelfs heel hun leven pijn lijden.

Wat is de functie daarvanEn als er geen functie is, waarom is dit fysiologisch mechanisme dan geëvolueerd? Moet de evolutietheorie dan ook niet worden weggegooid?

 

Het is leuk om hier even bij stil te blijven staan, want het nut van pijn wordt wel meer in vraag gesteld, al dan niet in een evolutionaire context. Heeft pijn nut? Zo ja, waarom wordt het leven van sommige mensen er dan door verwoest?

Ik denk niet dat het moeilijk is in te zien dat pijn wel degelijk een biologische adaptatie is. Een eerste argument vinden we in het feit dat wij – en daarmee bedoel ik alle gewervelde dieren – zeer gesofistikeerde structuren hebben in hersenen en ruggenmerg om pijn te registreren. Ten tweede is het duidelijk dat we niet lang zouden leven indien we helemaal geen pijn meer zouden voelen. Mensen die de eerder zeldzame, aangeboren aandoening hebben waarbij ze geen pijn voelen, moeten geweldig opletten dat ze geen wonden opdoen. Vaak sterven ze op jonge leeftijd. Pijn signaleert ons dat ons lijf in gevaar is, dat er problemen gerezen zijn die het goed functioneren van het lichaam kunnen hinderen, of het leven zelf in gevaar kunnen brengen. Een verstuikte enkel doet pijn om ons ertoe aan te zetten het been te laten rusten, tot alle schade is hersteld. Een waardevolle adaptatie dus. Dat betekent dat genen die instaan voor de gewaarwording van pijn positief geselecteerd werden door de evolutie en zich hebben verspreid in de populatie.

Er is ook een kostzijde aan pijn: het vreet energie en verlaagt andere activiteiten die door de evolutie worden gewaardeerd, zoals voedsel zoeken, zich verdedigen, een partner het hof maken… Vinden de hersenen dat de pijn lang genoeg heeft geduurd, dan wordt deze verminderd of gestopt door de aanmaak van endorfines. Dit zijn morfineachtige pijnstillers die we dus zelf aanmaken. Maar vaak is dit niet genoeg en kan pijn kan blijven duren, veel langer dan nodig is om ons alleen maar te alarmeren voor onheil. Neem het extreme geval van een ziekte die blijft aanslepen en veel pijn met zich brengt, heeft dat nut? Daar kunnen we twee dingen op zeggen. Ten eerste heeft de ziekte op zich geen evolutionair nut. Bij onze voorouders zijn mensen met bijvoorbeeld kanker waarschijnlijk vrij snel gestorven: de ziekte put het lichaam uit waardoor er onvoldoende energie overblijft om voedsel te vergaren, zich te verdedigen en noem maar op. Uiteindelijk zou de ziekte haar fatale tol opeisen. Onze wetenschappelijke en medische kennis hebben er echter voor gezorgd dat wij vandaag wel blijven leven met kanker, of in elk geval veel langer dan vroeger. De kostprijs die we daarvoor moeten betalen is de pijn. Wij houden kunstmatig het alarmsignaal in stand omdat we het onheil in stand houden.

Ten tweede, wij maken ons druk over pijn omdat het erg onaangenaam aanvoelt. Pijn is niet leuk, en dat is inherent verbonden aan zijn functie: indien pijn wel leuk was zouden we die nastreven en het onheil opzoeken, indien het om een neutraal gevoel gaat, zouden we er niet om geven en er geen rekening mee houden. Pijn moet dus onbehaaglijk zijn. Dat akelige gevoel mag dan onze zorg zijn, de evolutie maalt er niet om! Natuurlijke selectie beloont wel de alarmerende functie van pijn, maar ligt niet wakker van een onaangenaam gevoel. Dus wordt daar geen rekening mee gehouden. Bovendien komt pijn vaak voor bij het levenseinde, bij een doodsstrijd die soms lang kan duren. Hoe koud en erg dat ook moge klinken, op dat ogenblik zijn we al lang afgeschreven door natuurlijke selectie.  Nutteloze pijn wordt niet weg geselecteerd omdat natuurlijke selectie er geen vat op heeft, het kan dus blijven bestaan. Dat alles betekent geenszins dat we te maken hebben met een slechte adaptatie en dat dus het proces van de evolutie in vraag moet worden gesteld, zoals die student opperde.

Overigens, ook bij een bevalling is pijn overbodig. Ooit heeft men eens gesteld dat een pijnloze bevalling bij dieren zou leiden tot een tekort aan moederliefde, maar dat is nooit aangetoond. Barensweeën zijn een bijproduct van een uiterst belangrijke biologische adaptatie: de voortplanting. Bij de mens zijn die weeën in de loop van onze evolutie verergerd doordat we meer hersenen kregen, dus een grotere schedel. Het geboortekanaal door het bekken kon niet evenredig vergroot worden omdat een verdere verbreding van het bekken bij de vrouw een te zware kost zou betekenen voor de voortbeweging. In plaats daarvan werden mensenkinderen vroeger geboren (wat dan weer meer ouderzorg betekende) en werd de bevalling wat moeilijker. De toename van onze hersenen zorgde dus voor een trade-off tussen voor- en nadelen. Pijn was een van die nadelen, maar weerom geen bezwaar voor de evolutie.

Dit is meteen een goede illustratie van het feit dat evolutionaire adaptaties niet altijd optimaal zijn of –misschien nog beter – nooit optimaal zijn. Een structuur of een systeem of een gedrag wordt door natuurlijke selectie beloond omdat het beter is dan een voorgaande toestand. Als een verandering in een orgaan ervoor zorgt dat dit orgaan iets beter werkt dan voordien, dan wordt dit beloond en blijft het verbeterde orgaan in de volgende generaties bestaan ten koste van het oude. Juister gesteld: de genen die aan de basis liggen van de vooruitgang worden verspreid. Maar er is altijd nog een verandering denkbaar die het orgaan nog beter zou doen functioneren. Als de mutatie voor die ultieme verbetering zich toevallig niet voordoet, blijft die ultieme verbetering zelf ook uit.

Vaak is ons oog aangehaald als een perfect instrument, zo perfect dat het alleen door een of andere intelligente creator kan zijn gemaakt. Ja, wij voelen dat zo aan, ons oog lijkt perfect, maar is het dat niet! Wij kunnen geen infrarood of ultraviolet zien, we zien ’s nachts geen kleuren (terwijl die er wel zijn), we kunnen geen details van een tiende van een millimeter zien… waardoor we beroep moeten doen op nachtkijkers, microscopen, verrekijkers. En dan kan er nog veel verkeerd gaan met ons oog, de broodwinning van de oogarts! Hoeveel mensen dragen er geen bril? Nee, ons oog is geen optimaal orgaan, maar is voldoende efficiënt om ons en onze voorouders goed te laten functioneren in de actuele omgeving. Evolutie heeft elke verbetering aan het oog beloond, maar dat betekent nog geen perfectie van honderd procent. Op dezelfde manier is het pijnmechanisme een goed ontwerp van de evolutie, maar verre van perfect.

Hoe pijnlijk ook voor velen, maar dit systeem is niet in tegenspraak met de evolutietheorie, wel een illustratie ervan.

www.ch-darwin.eu

(1)
*Dat pijn nuttig is en net evolutie bewijst ? = .
Een beetje logisch nadenken en het is zo klaar als een klontje.
en ook
*Inzien dat het eigenlijk  “survival of the most adapted”( ook als hechte  samenwerking in de  groep )  is….dat houdt  bijvoorbeeld ook in :zij die het best het pijnsignaal  kunnen benutten  en behandelen   bij hun medemensen :
door  eerst en vooral  kunde  en kennis te ontwikkelen en te  vergaren  zodat  ze doelmatig  kunnen ingrijpen …
°
EVOLUTIE IS MEER DAN EEN INTELLECTUELE HOBBY 

Verschenen in Columns en OpinieFocusVolkskrant6 reacties

drosophilas

We  zitten op het scherp van de snede,   “gelijk   wetenschap  onderzoek   heeft allemaal een nut ? ”

Dit soort  retorische eis   werkt goed voor praktisch toepasbare technische wetenschappen, of wanneer er een (al dan niet dodelijke) mensenziekte mee opgelost wordt.

U gaat iets vinden tegen kanker? Welkom. Hier is een zak geld. Hier is een lab. Gaat uw gang.

Zo niet in de fundamentele wetenschappen: daar is het, zoals velen weten, een stuk lastiger. Om over onderzoek in de alfa-hoek nog maar te zwijgen. ‘Nut’ moet ineens vertaald worden met ‘intellectueel erfgoed’, en verwordt al snel tot ‘specialistische hobby’.

Zelf ben ik evolutiebioloog, en met recht fundamenteel te noemen.

Praktisch of toepasbaar nut heeft mijn onderzoek — aan specialistische structuren op vliegeneitjes — nou niet bepaald. Dat vind ik helemaal niet erg, het is namelijk machtig interessant: hoe zijn die structuren geëvolueerd? Hoe maak je ‘iets’ waar er daarvoor nog ‘niets’ was? Als je me mijn gang laat gaan kan ik er uren over vertellen.

Tot de beursaanvragen geschreven moeten worden.

De excuustruus van de biologie zit voor het overgrote deel in de geneeskunde.

Het doen van fundamenteel onderzoek op zich is niet zo’n ramp, als je maar met een beetje fantasie een link kunt leggen naar een medisch veld waar jouw werk in de toekomst eventueel toepasbaar zou kunnen zijn. Dat doet iedereen dan ook netjes, al zijn de links soms op zijn zachtst gezegd vergezocht.

En dat is eigenlijk doodzonde. Mijn werk verdedig ik immers veel beter als ik beschrijf waar ik werkelijk naar op zoek ben: principes in de evolutiebiologie.

Hoe werkt evolutie — niet, hoe kan de biologie ingezet worden om ons als mensen zo gezond mogelijk te maken.

Niet dat ik daar geen interesse voor heb — daar ontkom je als lid van de mensenmaatschappij niet aan. Maar het is niet mijn drijfveer als ik de pipet hanteer, literatuur doorlees, of om middernacht na uren achter de microscoop besluit om toch nog één preparaat te bestuderen — toe, nog ééntje dan.

Een paar weken geleden sprak ik een beroemde Portugese immunoloog, die de loftrompet stak over de  evolutionaire biologie, en  haar praktisch nut. Hij maande mij, en mijn collega-evolutiebiologen, om die vliegjes toch te laten voor wat ze zijn, en ons te gaan bekommeren om mensenziekten. Want, zo zei hij, juist dáár hebben we evolutionair denkenden nodig.

Het is niet zo vreemd dat dit idee juist van een veterane immunoloog afkomstig is.

Als geen ander weten immunologen dat evolutionair denken een ware revolutie kan ontketenen. In de jaren ’50 en ’60 raakte hun veld in een stroomversnelling, toen werd gesuggereerd (door de latere Nobelprijswinnaar Niels Jerne) dat diversiteit en natuurlijke selectie verantwoordelijk waren voor de precisie waarmee antilichaampjes werden aangepast op ziekteverwekkers, en andere deugnieten die het lichaam binnendringen.

Zowel variatie als natuurlijke selectie zijn, zoals u weet, mechanismen die met name bekend waren (en zijn) als principes in de evolutie: bij de aanpassing van soorten aan hun omgeving.

Ofwel: onderzoek naar evolutie had kernbeginselen tevoorschijn getoverd over het functioneren van de (biologische) wereld, die nu op een dienblaadje aan de immunologie konden worden aangereikt. Een gouden periode brak aan voor het veld, waarin het één na het ander duidelijk werd over de werking van klonale selectie, zoals het kwam te heten.

Voor de medische wetenschap was dit van onschatbare waarde.

De immunoloog die ik sprak voorzag dit soort revoluties ook voor andere medische gebieden. Mits we als evolutiebiologen en (bio)medisch onderzoekers elkaar de hand zouden reiken, en samen aan de puzzel van het menselijk lichaam zouden bouwen. Dat gebeurt ook meer en meer: ‘interdisciplinair’ is hip, en doet het gelukkig ook goed op de beursaanvraag.

Maar ‘interdisciplinair’ betekent niet dat de fundamentele kanten van de oorspronkelijke disciplines vergeten mogen worden. De zoektocht naar mechanismen — in de evolutiebiologie, of elders — gaat nog steeds door, en ik zoek vrolijk mee. Mits ik fondsen krijg, tenminste.

Maar, ook een beter wetenschapsmilieu begint bij jezelf. Misschien is het naïef, maar mijn aanvraag ga ik dus indienen zónder excuustruus, als oprechte zoektocht naar evolutionaire principes.

Met deze column als bijlage.

Kommentaren 

°  –  Een belangrijk inzicht uit de evolutie theorie kan als argument dienen in de verdediging van het belang van fundamenteel onderzoek:

Het betreft het inzicht dat grotere diversiteit meer kans op aanpassing aan nieuwe omstandigheden met zich meebrengt. Fundamenteel onderzoek leidt tot diversiteit in de theorievorming: nieuwe inzichten, nieuwe conflicten met conventionele inzichten, dit alles leidt tot een rijker palet aan toepasbare kennis en inzicht. En daarmee beschikt de mens dan over een wijder en diverser palet om de uitdagingen van de toekomst tegemoet te treden.

Aldus voortredenerend, zou het ene fundamentele onderzoek zich ten opzicht van een ander, om dezelfde middelen concurrerend, fundamenteel onderzoek, positief kunnen onderscheiden door een aantoonbaar grotere potentie in opbrengst in termen van diversiteit van kennis en inzicht.

De prijs van de evolutie: ‘Ingenieur had menselijk lichaam

heel anders ontworpen’

20 februari 2013  1

De  evolutie liet zijn sporen achter. Op twee voeten lopen in plaats van op vier handen is niet alleen handig, het heeft ook negatieve fysieke gevolgen. Van zere voeten tot aan rugpijn. De schuld kunt u afschuiven op de evolutie.

Waarom het de schuld is van menselijke evolutie? “Omdat wij de enige zoogdieren zijn die op twee voeten lopen,” zegt Bruce Latimer, antropoloog van Case Western Reserve University School of Dental Medicine.

Rechtop lopen is een fysieke uitdaging.

“Wanneer een ingenieur de opdracht had gekregen om het menselijk lichaam te ontwerpen, had hij het vast anders gedaan,” zegt Latimer.

“Helaas kunnen we niet meer terug naar het op vier voeten lopen. We hebben hiervoor te veel evolutionaire verandering ondergaan – en het is ook niet het antwoord op onze problemen.”

Fysieke problemen
Darwins evolutietheorie (de theorie dat wij mensen afstammen van een voorouder die zich door natuurlijke selectie aanpaste aan zijn omgeving) geeft antwoord op waarom de mens lijdt aan fysieke mankementen waar andere dieren niet mee te maken hebben.

Van platvoeten en eeltknobbels tot aan hernia’s en bekkenproblemen: allemaal problemen ontstaan door het evolueren vanuit lopen op vier voeten/handen (quadrapedal lopen).

En hoe gek het ook klinkt, het ‘opklimmen’ resulteerde in veranderingen van gezicht en hoofd wat de oorzaak is van tandproblemen zoals verstandskiezen waar geen ruimte voor is.

Het onderzoek
De bevindingen zijn het resultaat van een onderzoek, gepubliceerd in het blad PLoS ONE. Door de evolutie heeft de mens sowieso een langere ruggengraat dan apen. Hierdoor zijn de ruggenwervels meer poreus doordat het dunnere botten zijn. Wanneer mensen ouder worden en aan botverlies lijden, wordt de graat kwetsbaar voor barsten en breuken.

De onderzoekers deden metingen en gebruikten verschillende scans en computermodellen om de grootte, vorm, structuur, microstructuur, biomechanica en de sterkte van de achtste borstwervel van skeletten van mensen, gorilla’s, chimpansees en orang-oetans te vergelijken. Waarom deze achtste borstwervel?

Omdat dit één van de meest gebroken botten is bij mensen met osteoporose.

Biomechanisch model voor het vaststellen van de botsterkte. Afbeelding: Cotter, M.M, Loomis D.A, Simpson, S.W, Latimer, B, Hernandez C.J. (2013) Human Evolution and Osteoporosis-Related Spinal Fractures. PLoS ONE 6(10): e26658. doi:10.1371/journal.pone.00266558

Biomechanisch model voor het vaststellen van de botsterkte. Afbeelding: Cotter, M.M, Loomis D.A, Simpson, S.W, Latimer, B, Hernandez C.J. (2013) Human Evolution and Osteoporosis-Related Spinal Fractures. PLoS ONE 6(10): e26658. doi:10.1371/journal.pone.00266558

Verschil met onze voorouder
Net als het brede hielbeen en de brede uiteinden van onze botten, vonden de onderzoekers dat de grotere, meer poreuze botten van de wervelkolom de sterkte vermindert.

Toch heeft de mens deze bouw nodig om de ‘klappen’ van het lopen op twee voeten op te vangen en het kraakbeen van gewrichten en tussen de wervels te beschermen.

Apen hebben een kortere en bredere wervelkolom met bescherming rondom het poreuze weefsel – hierdoor hebben zij de stabiliteit om in bomen te kunnen klimmen en op hun knokkels te lopen.

S-vorm
Onze wervelkolom kreeg een S-vormige structuur doordat we op twee voeten lopen.

De veranderingen van de wervelkolom biedt het belangrijkste lichaamsdeel: het geboortekanaal, nodig voor de voortplanting, bescherming.

Door de bochten in de wervelkolom staat er spanning op bepaalde punten waardoor lordose (‘holle’ rug), kyfose (‘bolle’ rug) en scoliose (kromming in zijwaartse richting) ontstaat.

De ruggengraat bepaalt ook hoe mensen lopen – bij het zetten van een stap beweegt de tegenovergestelde arm mee.

“Na deze draaibeweging miljoenen keren gemaakt te hebben, beginnen de wervelschijven te slijten en dat leidt tot hernia’s. Daarnaast bemoeilijkt leeftijdgerelateerd botverlies (osteoporose, in de volksmond ‘botontkalking’ genoemd) het probleem verder,” legt Latimer uit.

Weinig mensachtige soorten uit het verleden leefden langer dan 50 jaar.

De meeste stierven tussen 30 en 40 jaar. Het menselijk lichaam kan nadelig zijn en daarom zullen de meeste mensen bij het ouder worden worstelen met één of andere vorm van pijn.

“Het oorspronkelijke   menselijk lichaam ( met zijn typische kenmerken ) is ontworpen om ongeveer 40 jaar mee te gaan,”    ……zegt de menswetenschapper.

Bronmateriaal:
 Blame backbone fractures on evolution, not osteoporosis” – CWRU-daily.com.
 ‘The Scars of Human Evolution’ briefing explores physical fallout from 2-footed walking” – Case Western Reserve University (via Eurekalert.org).
De foto bovenaan dit artikel is gemaakt door Bryan Wright (cc via Flickr.com).

Opmerking  ;

°Weet dat  …De mens nog steeds evolueert?

°Vaak genoeg wordt er gesteld dat de volgende stap in de evolutie van de mens, dóór de mens zelf ontwikkelde technologieën zullen zijn.

Het lijkt mij dan ook niet onmogelijk dat enkele ongemakken – welke natuurlijk weer niet opwogen tegen andere evolutionaire voordelen – kunnen worden geëlimineerd door onszelf.De richting die de mens er misschien   aan  zal geven  is uiteindelijk  de bionische mens  ?Waaronder  technische hoogstandjes als het exoskelet voor mensen met een handicap of een verlamming , de eerste  aanloop lijken …..

Alleen zal de ontwikkeling en  het toepassen  van deze   nieuwe technologieen ( en het  nog  “ouder” worden  van de bevolking  ) nog maar eens de  ecologische voetstap van de mens  verhogen ….

 *Zorgt natuurlijke selectie voor de ondergang van de mens? Lees er   hier alles over!

Zorgt natuurlijke selectie voor de ondergang van de

mensheid?

20 maart 2011 37

In het wild overleeft het best aangepaste dier: het is de ‘survival of the fittest’. Tegenwoordig vindt er nog steeds natuurlijke selectie plaats: organismen die beter in hun omgeving passen, hebben meer kans om te overleven en voor nakomelingen te zorgen. Maar wist u dat natuurlijke selectie wellicht zorgt voor de ondergang van de mensheid?

Het evolutionaire doel van de mens is om voor nageslacht te zorgen. Zoveel mogelijk nageslacht. Ieder mens streeft naar zoveel mogelijk succes, dat is onze aard. Daar maakt de Belgische professor Christian de Duve zich zorgen over.

“De prijs van ons succes is de uitputting van natuurlijke bronnen, waardoor er een energiecrisis ontstaat en waardoor het klimaat verandert”, zegt De Duve in New Scientist.

“Als u natuurlijke bronnen uitput, dan is er niets meer over voor uw kinderen. Stel, we gaan zo door, dan is het mogelijk dat de mens ooit uitsterft.

Heden vs toekomst

De Duve is van mening dat natuurlijke selectie ons tegenwerkt.

“Natuurlijke selectie heeft geen vooruitziendheid, maar is bezig met het hier en nu”,

zegt de professor. Hij beweert dat egoïsme een eigenschap is die we hebben gekregen dankzij natuurlijke selectie.

“Onze voorouders hadden wellicht iets aan deze eigenschap, maar tegenwoordig kan egoïsme schadelijk zijn.”

Stel, een mens kan kiezen: of vandaag 50 euro of over tien jaar 50 euro, dan gaat diegene sowieso vandaag nog met dit biljet naar huis. Een mens zit genetisch zo in elkaar dat vandaag belangrijker is dan morgen, overmorgen of volgend jaar. En dat is een slecht teken.

“Er is wijsheid nodig om iets op te offeren dat niet direct handig of voordelig is omwille van iets dat belangrijk zal zijn in de toekomst”, zegt De Duve.

“Natuurlijke selectie doet dat niet. Natuurlijke selectie houdt geen rekening met uw kleinkinderen, of de kleinkinderen van uw kleinkinderen.”

Genesis 3

De Duve vermoedt dat de genetische tekortkomingen van de mens al vroeg werden opgepikt door de schrijvers van het Bijbelse boek Genesis.

“Zij bedachten de mythe van de erfzonde om dit beeld te versterken”, meent De Duve.

Of Genesis 3 een mythe is of niet, dat is een filosofische en geen wetenschappelijke discussie. Toch is het interessant dat De Duve met dit voorbeeld komt.

Genesis 3 staat symbool voor de hedendaagse samenleving. De verboden vrucht staat voor alle ‘mooie’ zaken die aarde te bieden heeft, zoals fossiele brandstoffen en voedsel. De mens heeft een zwakte voor de verboden vrucht, neemt een hap en uiteindelijk leidt dit tot de ondergang.

Oplossingen
Is er eigenlijk een manier om erfzonde tegen te gaan? Om te vechten tegen onze genetische mankementen?

“Ja, we moeten ons verweren tegen natuurlijke selectie en enkele genetische eigenschappen verwerpen”, concludeert de professor. Een mooi voorbeeld is actieve geboortebeperking

“Het draait allemaal om getallen. Als we deze planeet leefbaar willen houden voor iedereen, dan moet het aantal inwoners binnen de perken blijven. Jagers doen dit door oude of zieke dieren af te schieten. Dit is niet erg ethisch als we hebben over mensen, dus rest ons maar één oplossing: geboortebeperking. We hebben meer dan genoeg praktische, ethische en wetenschappelijke methoden om te zorgen dat er niet te veel kinderen worden geboren. Dat is de meest ethische manier om de bevolking te krimpen.”

Ook is De Duve van mening dat vrouwen meer macht in handen moeten krijgen.

“Ik denk dat vrouwen minder agressief zijn dan mannen. Zij spelen een grote rol in de opvoeding van kinderen. Vrouwen kunnen kinderen helpen om hun genetische erfstukken te overwinnen.”

Christian de Duve is gematigd optimistisch over de toekomst.

“Ik probeer optimistisch te blijven, omdat ik een boodschap van hoop wil doorgeven aan jonge mensen. Probeer er iets aan te doen! Helaas zie ik op dit moment nog niet dat er iets aan het veranderen is.”

Een sombere toekomst
De Duve is niet de enige persoon die zich zorgen maakt over de toekomst van de mensheid. Ook wetenschapper Frank Fenner maakt zich zorgen.

“We zullen hetzelfde lot ondergaan als de mensen op Paaseiland. De klimaatverandering is nog maar net begonnen, maar we zien nu al opmerkelijke veranderingen in het weer.”

“De eerste mensen hebben aangetoond dat ze zonder wetenschap en de productie van koolstofdioxide en klimaatverandering zo’n 40.000 tot 50.000 jaar konden leven. Maar de wereld kan dat niet. Het menselijk geslacht gaat dezelfde kant op als de soorten die we hebben zien verdwijnen.”

Dit jaar wordt de zeven miljardste wereldburger geboren.

En dat zorgt voor problemen, zo houdt Fenner vol. “Als de bevolking blijft groeien tot zeven, acht of negen miljard dan zullen er door voedseltekorten veel oorlogen komen. De kleinkinderen van de huidige generatie zullen in een veel moeilijkere wereld moeten leven.

Bronmateriaal:
Biology Nobelist: Natural selection will destroy us” – New Scientist
Genetics of Original Sin” – Yale University

WIST U DAT…

Moderne mens evolueert nog steeds

G 04 oktober 2011     8

Staat onze moderne samenleving evolutie nog wel toe?Ja, zo blijkt uit een nieuw onderzoek. We evolueren nog steeds!

De onderzoekers bestudeerden dertig families die zich tussen 1720 en 1773 op het eilandje île aux Coudres vestigden. Een kerk had altijd de gegevens van deze mensen bijgehouden: huwelijken, geboortes, overlijdens, etc. Aan de hand daarvan konden onderzoekers een stamboom bouwen die zich uitstrekte over de periode 1799 tot 1940.

Eerste kind
De onderzoekers richtten zich op de vrouwen en keken naar de datum waarop zij trouwden, vergeleken hun relaties, keken naar onderlinge verschillen (sociaal, cultureel of economisch) en de leeftijd waarop de vrouwen hun eerste kind kregen. Ze ontdekten dat de gemiddelde leeftijd waarop vrouwen een kind kregen in 140 jaar tijd sterk daalde: van 26 naar 22.

Genen
Deze variatie was voor dertig tot vijftig procent te wijten aan genetische variaties.

“Wij denken traditioneel dat de veranderingen in een menselijke populatie vooral cultureel zijn,” stelt onderzoeker Emmanuel Milot. “Wij hebben gegevens geanalyseerd en gekeken naar genetische en niet-genetische factoren en we hebben ontdekt dat de genetische factoren sterker zijn.”

Op jongere leeftijd kinderen baren, kan het gevolg zijn van een veranderende cultuur of veranderingen in de omgeving. Maar dat alles is niet aan de orde op dit eiland. De onderzoekers konden dat heel gemakkelijk uitsluiten. Een voorbeeldje: als betere voeding zou leiden tot het feit dat vrouwen eerder kinderen kregen dan moet ook de kindersterfte zijn afgenomen. Maar dat gebeurde niet. Voedsel is dus niet de oorzaak.

Nut
Vrouwen kregen dus op steeds jongere leeftijd kinderen. Die trend volgde een patroon dat onderstreept dat het om een door genen beïnvloedde natuurlijke selectie gaat. Doordat de vrouwen op jongere leeftijd hun eerste kind kregen, kregen ze ook meer kinderen. En dat was ‘nuttig’ op het platteland.

“Ons onderzoek onderschrijft het idee dat mensen nog steeds evolueren,” zo stellen de onderzoekers in het blad Proceedings of the National Academy of Sciences.

“Ook laat het zien dat micro-evolutie al in enkele generaties zichtbaar is.”

En dat is toch wel bijzonder.

Sommige onderzoekers stellen namelijk dat de moderne mens niet meer evolueert. Technologische en culturele ontwikkelingen zouden de natuurlijke selectie dwarsbomen. Dit onderzoek wijst erop dat dat niet klopt: we evolueren nog steeds.

Dat de genen de veranderingen voor 30 tot 50 procent verklaren, betekent dat 50 tot zeventig procent van de veranderingen door sociale factoren wordt ingegeven.

Milot onderschrijft dat cultuur wel een rol speelt.

“De cultuur begunstigt de selectie van sommige genen,” zo stelt hij.

zie  ook

LINKS

Scientific American 

November 1998

http://www-personal.umich.edu/~nesse/Articles/Nesse-EvolMed-SciAmer-1998.pdf

The principles of evolution by natural selection are finally beginning to inform medicine Randolph M. Nesse and George C. Williams

August 08, 2005

Sickness All Around by Carl Zimmer

http://www.corante.com/loom/archives/2005/08/08/sickness_all_around.php

Parasite rex  http://carlzimmer.com/parasite_1.html

Malaria  http://www.nytimes.com/2005/08/09/science/09para.html

Malaria Infection Increases Attractiveness of Humans to Mosquitoes

Renaud Lacroix1, Wolfgang R. Mukabana2, Louis Clement Gouagna3, Jacob C. Koella1*

http://biology.plosjournals.org/perlserv/?request=get-document&doi=10%2E1371%2Fjournal%2Epbio%2E0030298

apppendicitis    http://www.nytimes.com/2005/08/09/science/09case.html

pdf’ ‘s 

fulltext.pdf%20evolution%20medicine%20and%20darwin%20family[1]

fulltext.pdf%20medicine%20and%20evolution%20knowledge[1]

fulltext.pdf%20virus%20and%20immnity[1]

Over tsjok45
Gepensioneerd . Improviserend jazzmuzikant . Instant composer. Jamsession fanaat Gentenaar in hart en nieren

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

%d bloggers op de volgende wijze: