Je leest:

Waarom we nog steeds een blinde darm hebben

Waarom we nog steeds een blinde darm hebben

Auteur: | 12 augustus 2007

Waarom worden we eigenlijk ziek? Evolutionaire geneeskunde vraagt zich af waarom het menselijk lichaam zo kwetsbaar is. ‘Iedereen kan een beter lichaam ontwerpen.’

Honger was een continue bedreiging voor de mens, al sjokkend over de paleolithische savanne. Geen wonder dat natuurlijke selectie de nazaten een sterke voorliefde voor hoogenergetische suikers en vetten heeft meegegeven. Zo redenerend komt de moderne vetzuchtepidemie voort uit een _mismatch_tussen onze wensen, gevormd door prehistorische genen, en de huidige omgeving, waar voedsel overvloedig beschikbaar is. Today’s environment, yesterday’s genes.

Welkom in de denkwereld van de ‘evolutionaire geneeskunde’. Deze discipline beweegt zich op het snijvlak tussen geneeskunde en evolutiebiologie en vraagt zich niet af hoe mensen ziek worden, maar waarom. Een vraag die zich laat herformuleren tot: waarom is het menselijk lichaam niet beter ontworpen, waarom is het zo kwetsbaar voor ziekte?

De discipline kwam in 1991 van de grond met de publicatie ‘The Dawn of Darwinian Medicine’ in The Quarterly Review of Biology, geschreven door evolutiebioloog George Williams en psychiater Randy Nesse. Eind februari van dit jaar mocht Nesse in een redactioneel commentaar in Science de stand van zaken weergeven en een oproep doen voor de integratie van evolutiebiologie in de geneeskunde.

De missie van Nesse

‘Een groot deel van de geneeskunde draait om het tegengaan van volkomen gezonde afweermechanismen.’ Randolph Nesse kent z’n oneliners. Nesse is psychiater en hoogleraar aan de University of Michigan en aan dezelfde universiteit is hij directeur van het Evolution and Human Adaptation Program. De afgelopen vijftien jaar propageert hij de toepassing van evolutionaire inzichten in de geneeskunde. ‘Artsen denken dat het lichaam een perfecte machine is die defecten kan vertonen. Maar veel ziektes zijn geen defecten, maar quirks (eigenaardigheden).’

Nesse was in Nederland voor het driedaagse symposium ‘Health and Evolution’, eind april georganiseerd door de onderzoeksschool Molecular Medicine van het Erasmus MC in Rotterdam. Nesse heeft een missie. ‘Tijdens de lunch heb ik gesproken met een groep mensen waarvan de helft niet wist dat natuurlijke selectie op het individu aangrijpt in plaats van op de soort. Ik vind dat evolutiebiologie een vast onderdeel zou moeten worden van het medische curriculum. Medici houden zich bezig met proximate vragen, hoe wordt het lichaam ziek. Evolutionaire inzichten maken duidelijk waarom het lichaam zo kwetsbaar is. We hebben al veel vooruitgang geboekt in de manier waarop artsen naar het lichaam kijken, maar de vragen blijven zich opstapelen. Bijvoorbeeld, als het APOE4-gen betrokken is bij Alzheimer, wat voor voordeel biedt het dan op jonge leeftijd?’

Op vragen naar de toepasbaarheid reageert Nesse ietwat korzelig. ‘De mensen die vinden dat evolutionaire geneeskunde praktische toepassingen moet hebben moeten maar eens kijken naar de genetica. Ik denk dat evolutionaire geneeskunde per dollar al meer heeft opgeleverd dan de genetica.’ Hij wijst op onderzoek naar antibioticaresistentie en de evolutie van virulentie bij virussen.

Maar Nesse wil geen nieuwe behandelingen uitvinden, hij wil artsen een nieuwe manier van denken aanleren. Namelijk dat het lichaam verre van perfect in elkaar zit. ‘Iedereen kan op een namiddag een beter menselijk lichaam ontwerpen’, vertelt Nesse. Elke scholier kan het oog verbeteren. Door axonen en bloedvaten áchter het netvlies te laten lopen is de blinde vlek onnodig en wordt verwerking van visuele informatie makkelijker omdat de minuscule schaduwen verdwijnen. ‘Zo simpel is het’, stelt Nesse. ‘Schrap meteen de verstandskiezen en de appendix, versterk de botten en het immuunsysteem. And install a zipper for easier exit of the baby.’

Longvissen

Nesse en Williams onderscheiden zes oorzaken waardoor het lichaam niet beter ontworpen is. De argumenten komen in drie koppels van twee. Om te beginnen is natuurlijke selectie langzaam. Daardoor bestaat te weinig aansluiting tussen de genen van gisteren en de eisen van vandaag. Bovendien kan de langzame selectie snel evoluerende ziekteverwekkers zoals virussen en bacteriën niet bijhouden.

Een ander voorbeeld. Meisjes menstrueren steeds vroeger, wellicht omdat ze eerder het juiste vetpercentage bereiken dat nodig is om een kind groot te brengen. Tegelijk maakt de anticonceptiepil het mogelijk de zwangerschap lang of zelfs helemaal uit te stellen. Daardoor maken moderne vrouwen meer dan vierhonderd menstruatiecycli door. Dit is veel meer dan de 150 van vrouwen in een jagers/ verzamelaars-samenleving, die later vruchtbaar worden en meer kinderen krijgen. De hoge frequentie van borstkanker in de westerse maatschappij zou het gevolg kunnen zijn van de enorme blootstelling aan menstruatiehormonen, waar het lichaam – evolutionair gezien – niet op berekend is.

Natuurlijke selectie is verre van almachtig. Het uitgangsmateriaal, de bestaande architectuur van een organisme is een gegeven. We verslikken ons omdat de slokdarm de luchtpijp kruist. Absurd vanuit ontwerp-perspectief, maar begrijpelijk gezien de anatomie van onze evolutionaire voorgangers, de longvissen.

Bovendien heeft natuurlijke selectie rekening te houden met ‘trade-offs’, afwegingen tussen voor- en nadelen van een eigenschap. Botten zouden sterker kunnen zijn, maar dan zouden we misschien wel enorme hoeveelheden calcium moeten eten. En jicht wordt veroorzaakt door de neerslag van urinezuur in de gewrichten, maar diezelfde stof heeft ook een antioxidatieve werking. Ook de overbodige appendix is ongrijpbaar, waarschijnlijk omdat verkleinen van het aanhangsel leidt tot een slechtere doorbloeding en een verhoogd risico op infectie.

Malaria

Beroemd is de trade-off tussen sikkelcelanemie en malaria. Sikkelcel-anemie is een ziekte waarbij verkeerd gevouwen rode bloedcellen te weinig zuurstof vervoeren. In tropische regio’s komt het recessieve allel veel voor, zodat de kans groot is dat twee heterozygote ouders een kind met sikkelcelanemie krijgen. Waarom heeft natuurlijke selectie het gen niet uitgerangeerd? Mensen die één defecte kopie van het gen meedragen, blijken minder vatbaar te zijn voor malaria. Gebieden waar sikkelcelanemie veel voorkomt, overlappen zodoende goeddeels met het voorkomen van malaria.

Speculatief is de verklaring voor het gen voor taaislijmziekte. Bij deze ziekte leidt een defect chloride-kanaal tot longproblemen en andere complicaties. De levensverwachting van patiënten met taaislijmziekte of cystic fibrosis (cf) ligt begin dertig. Toch komen cf-mutaties relatief veel voor, in Nederland wordt 1 op de 3.600 kinderen geboren met taaislijmziekte. Analoog aan het sikkelcelanemie-gen zou een heterozygote drager van een cf-mutatie een voordeel hebben. Zo is aangetoond dat Salmonella typhi-bacteriën, de veroorzakers van buiktyphus, via het chloride-kanaal cellen binnendringen. Wellicht zijn heterozygote cf-dragers minder vatbaar voor deze ziekteverwekker.

Eeuwige jeugd

Ouderdom komt met gebreken, maar waarom? Het eerste idee is dat ziekteprocessen die zich ver na de reproductieve leeftijd afspelen, als het ware onzichtbaar zijn voor natuurlijke selectie. Hoewel verwanten-selectie (‘kin selection’) nog wel een rol speelt: de aanwezigheid van oudere familieleden draagt bij aan de overleving van jongeren. Dan het idee dat ouderdom evolutionair ‘nieuw’ is. Tienduizend jaar geleden werden mensen waarschijnlijk niet massaal zeventig. Natuurlijke selectie heeft nog te weinig tijd gehad om te selecteren tegen neurodegeneratieve ziekten zoals Alzheimer of Huntington die pas laat in het leven optreden.

Maar de intrigerendste manier om over veroudering na te denken is via het concept ‘pleiotropie’, een belangrijk begrip in het evolutionair geneeskundige denken. Het betekent dat een gen, bijvoorbeeld in de loop van de tijd, meerdere effecten kan hebben. Zo is het denkbaar dat een gen op jonge leeftijd voordeel biedt aan een individu, terwijl hetzelfde gen vijftig jaar later dementie veroorzaakt.

Pleiotropie zou op deze manier de nadelige gevolgen van veroudering kunnen verklaren. Het idee van cellulaire of orgaan-slijtage, in meer of mindere mate veroorzaakt door oxidatieve stress, kan niet zonder het evolutionaire perspectief. Want waarom zou het lichaam zich niet kunnen wapenen tegen oxidatieve stress of veroudering in het algemeen? Het is denkbaar dat veroudering een massale genetische trade-off is tussen gunstige effecten van genen op een jong lichaam en negatieve effecten later.

Een intellectuele uitdaging voor dit vakgebied, de ‘evolutionaire gerontologie’, is het bestaan van levensverlengende mutaties. Hoe kan veroudering nu van één afhangen? Onder meer van C. elegans bestaan mutanten die door een verandering in één gen veel langer leven dan gemiddeld. De genetische veranderingen hebben betrekking op de insuline/ IGF-pathway. Maar waarschijnlijk gaat de langere levensduur ten koste van de reproductieve fitness. En sommige van de nematode- mutanten blijven hangen in het onvruchtbare dauerlarf-stadium. Eeuwige jeugd heeft zijn prijs.

Verdediging

Ook preventieve reacties van ons lichaam worden vaak verkeerd geïnterpreteerd, vinden Nesse en Wiliams. Zo dicteert het rookmelderprincipe – het zekere voor het onzekere nemen – veel lichamelijke reacties. Als zwangere vrouw kun je beter een paar keer te vaak overgeven, dan de baby verliezen door voedselvergiftiging. Op dezelfde manier kun je beter een keer te veel wegrennen voor een mogelijke tijger dan te weinig. Het vóórkomen van psychiatrische angststoornissen, waarbij de angst doorschiet, is dan ook wel te begrijpen. Het is beter iets té angstig te zijn, dan onbevreesd in het leven te staan. Zwangerschapsmisselijkheid en overmatige angst zijn dus niet zozeer ‘ziektes’ als wel verdedigingsmechanismen.

Makkelijk te begrijpen verdedigingsmechanismen zijn koorts, hoesten en pijn. Een hogere lichaamstemperatuur helpt bij de bestrijding van ziekteverwekkers en is op zich dus niet verkeerd. Hoesten verwijdert slijm en vuil of bacteriën uit de longen en is dus ook niet per definitie verwerpelijk. Pijn is natuurlijk gewoon een vorm van conditionering, die maakt dat we potentieel gevaarlijke handelingen – hand op een gloeiende plaat – snel afleren.

Als laatste moeten we ons niet verkijken op de ‘bedoelingen’ van natuurlijke selectie. Het menselijk lichaam is geselecteerd om zo efficiënt mogelijk genen door te geven naar de volgende generatie. De evolutie is niet geïnteresseerd in een goede gezondheid, en al helemaal niet in levensgeluk. Een gen dat de reproductie verhoogt, zal in frequentie toenemen, ook al vermindert het en passant gezondheid en levensgeluk.

Dit artikel is een publicatie van Bionieuws.
© Bionieuws, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 12 augustus 2007

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.