Darwini medicina

1. Darwini medicina Mit mond az evolúciós gondolkodás a betegségekről? Müller Viktor MTA-ELTE Elméleti Biológiai és Evolúciós Ökológiai Kutatócsoport http://ramet.elte.hu/~viktor

2. Reklám: Élő adás • Előadások a biológia világából http://eloadas.elte.hu

3. Reklám: Tavaszi Iskola • BTDK Tavaszi Iskola 2014: Mit csinál a biológus? • http://btdk.elte.hu/ • Királyrét, 2014. április 11-13.

4. Darwini medicina Mit mond az evolúciós gondolkodás a betegségekről? Müller Viktor MTA-ELTE Elméleti Biológiai és Evolúciós Ökológiai Kutatócsoport http://ramet.elte.hu/~viktor

5. Miértek a biológiában Kétféle válasz: • Közvetlen okok: • Mi a mechanizmus? • Végső/evolúciós ok: • Miért alakult így az evolúció során? • Mire jó? miért öregszünk? miért betegedünk meg? miért hízunk el?

6. A darwini medicina paradoxonja • Mire jó a betegség? • Miért nem küszöbölte ki a természetes szelekció? • A legjobb megoldás egyben a legkevésbé rossz. • Gyakran a múlt magyarázza a jelent.

7. Halálozási okok (WHO, 2004)

8. Miért betegszünk és halunk meg? • Fejlett országok: • Életmód • Öregedés • Fejlődő országok • Fertőző betegségek

9. Életmód: elhízás-járvány • a világ felnőtt lakosságának 10%-a elhízott • az USA-ban >30%, Magyarországon 20%. nincs adat

10. Életmód • Gyorsan változó életmód. • Lassan változó gének. • Ami jó volt tegnap, nem jó ma.

11. Múlt Jelen Korlátlan cukorfogyasztás Nincsenek szűk időszakok Mozgásszegény életmód (csökkent energiaigény) • Szénhidrátban szegény étrend • Szűk időszakok • Energiaigényes életmód • Tartalékolás Hajlam hízásra: hasznos! Elhízás: káros! Nem „bűnös hajlam”, hanem a világ változott.

12. Fogyva hízni • Felkészülés a raktározásra • Élelemszerzés motivációja nő 1. „Fogyózás” = Táplálékhiány Gyors, hatékony „raktározás” 2. „Megtörik” = Hirtelen bőség Elhízás

13. Lemaradó evolúció környezet ? A változás sebessége gének

14. Korai hatások: „átprogramozás” • Az anya terhessége alatti éhezés Hollandia, 1944/45 Az „éhezés tele” • Megnövekedett esély elhízásra, érrendszeri problémákra, cukorbetegségre • Zsíros ételek előnyben részesítése • Nők esetében nagyobb gyerekszám

15. Adaptáció: „rugalmas fenotípus” A mechanizmus: epigenetika • A génkifejeződés tartós megváltozása • Időskála: egy vagy néhány generáció Korai környezet érzékelése Élethosszig tartó reakció/”program” • Felkészülés • Raktározásra • A népesség helyreállítására Korai táplálékhiány

16. Az „első generáció átka” Korai táplálékhiány Felkészülés a raktározásra 1. Gyors, hatékony „raktározás” 2. Hirtelen bőség Elhízás

17. Az „első generáció(k) átka” • Nauru • 90% túlsúlyos • 40% cukorbeteg • Az utóbbi években javuló tendencia • USA, nők, elhízás: • feketék 54% • mexikóiak 36% • fehérek 30%. • 1960-ban még csak 16% volt.

18. Lemaradó evolúció környezet epigenetika A változás sorrendje A legnagyobb árat az első generáció fizeti. gének

19. Allergia és autoimmunitás • Az immunrendszer nem megfelelő célpontot választ: • Allergia: ártalmatlan anyagok ellen (pl. asztma, ekcéma) • Autoimmun betegség: saját szövet ellen (pl. I. típusú cukorbetegség, szklerózis multiplex) • „Járványos” növekedés

20. Fiatalkori asztma gyakorisága az USA-ban Esetek / ezer 17 év alatti gyermek

21. Allergia/autoimmunitás és életmód • Nagyon gyors emelkedés környezeti hatás • Regionális/környezeti különbségek: • Fejlett ország > fejlődő ország • Város > vidék • Kis család > nagy család • Higiénia hipotézis: • Az immunrendszer fejlődéséhez szükség van a gyermekkori fertőzések „tanító” hatására.

22. Higiénia hipotézis 2.0 • Bélférgek az allergia ellen. • Terápia!: sertés ostorgiliszta petéivel.

23. Higiénia hipotézis 2.0 • A férgek hatékonyan gátolják a gyulladásos folyamatokat • Bizonyos baktériumok jelenléte is alakítja az immunreakciókat. • A szabályozó kórokozók folyamatos jelenlétére van szükség.

24. Múlt Jelen Kórokozók hiánya A működés nem gátolt • Férgek, egyéb kórokozók folyamatos jelenléte • Gátolt működés Megnövelt érzékenység: hasznos! Túlzott reakció: káros! Nem hibás konstrukció, hanem a világ változott.

25. A gének lassan változnak környezet epigenetika A változás sorrendje gének

26. A gének lassan változnak környezet epigenetika A változás sorrendje gének

27. Emberi alkalmazkodás • A modern ember kb. 200 ezer éves

28. Emberi alkalmazkodás • Laktóztolerancia • A felnőtt kori tejbontás képessége • Európai és bizonyos afrikai népekre jellemző. • Laktóz intolerancia: • Elválasztás után a laktáz enzim kikapcsol. • A tejfogyasztás puffadást okoz. • A legtöbb népcsoportra jellemző. • Az emberi faj ősi állapota.

29. A laktóz intolerancia gyakorisága

30. A laktóztolerancia eredete • Pásztorkodó népekben • A szarvasmarha háziasítása óta előny. • Egyszerű szabályozási mutáció: • Több független mutáció! • Európa: ~ 9 ezer évvel ezelőtt • Afrika: ~ 4-5 ezer évvel ezelőtt • Alkalmazkodás a megváltozott életmódhoz! Az emberi evolúció nem állt meg, csak lassú.

31. Az öregedés paradoxonja • Hosszabb élet  több utód  szelekció? • Halhatatlanság: lehetetlen? • Tökéletes önfenntartás • A csíravonal halhatatlan! • Ha elvben nem lehetetlen, akkor: • Nincs evolúciós útvonal, vagy • Nem éri meg.

32. A halhatatlanság egyenlege Halandó Halhatatlan 1. generáció 2. generáció +1 „utód” Nagyobb önfenntartási költség: nem éri meg.

33. A csereviszony elve • „Valamit valamiért” • Véges erőforrás: • Nagyobb ráfordítás önfenntartásra  kevesebb marad szaporodásra. • Az evolúció alakítja a „költségvetést”. • A külső halálozási okok kockázata „árazza be” az önfenntartás értékét.

34. Legyőzhető-e az öregedés? • A garanciális berendezések esete… • Sokrétű okok: reménytelen? • Lehetnek „központi kapcsolók” • Környezetfüggő lehet az optimális öregedés • Csökkentett kalóriabevitel

35. Miért élnek tovább a nők? • Mindenütt a világon (Mo.-on 8-9 év különbség) • Alkalmazkodás? • Férfiak: • Magasabb halálozás „külső okokból” • Kockázatosabb élet • „Harc a nőkért” • Élet a menopauzán túl • „Nagymama-hatás” • „Túlfutás”

36. Az ember jövője? ? • Lassú alkalmazkodás: • a megváltozott világhoz • Élettartam? • az új betegségekhez • Szükségtelen jellegek elvesztése.

37. Az előadás elérhető: http://ramet.elte.hu/~viktor http://ramet.elte.hu/~ramet/staff/Mv/mvmain.html • Cikk formájában: Természet Világa 2009, 140. évfolyam, 2. különszám.