Эволюционная медицина: применение эволюционной теории к здоровью и болезням.

Введение

Применение современной эволюционной теории к пониманию здоровья и болезней.

Эволюционная медицина, или дарвиновская медицина, – это применение современной эволюционной теории для понимания здоровья и болезней. Современные биомедицинские исследования и практика сосредоточены на молекулярных и физиологических механизмах, лежащих в основе здоровья и болезней, в то время как эволюционная медицина фокусируется на вопросе о том, почему эволюция сформировала эти механизмы таким образом, что это может делать нас уязвимыми к заболеваниям. Эволюционный подход привел к важным достижениям в понимании рака, аутоиммунных заболеваний и анатомии. Медицинские учебные заведения медленнее внедряют эволюционные подходы из-за ограничений, связанных с возможностью добавления новых дисциплин в существующие учебные программы. Международное общество эволюции, медицины и общественного здравоохранения координирует усилия по развитию этой области. Оно является владельцем журналов "Evolution, Medicine and Public Health", издаваемого Оксфордским университетом, и "The Evolution and Medicine Review".

Ограничения

Адаптации могут возникать только если они способны к эволюции. Следовательно, некоторые адаптации, которые могли бы предотвратить болезни, невозможны. Невозможно полностью предотвратить повреждение ДНК в процессе соматического реплицирования; это привело к тому, что рак, вызванный соматическими мутациями, (на данный момент) не был устранен естественным отбором. Люди не способны к биосинтезу витамина С и, следовательно, подвержены цинге – заболеванию, вызванному дефицитом витамина С, при недостаточном потреблении витамина с пищей. Нейроны сетчатки и их аксоны эволюционировали таким образом, что находятся внутри слоя пигментных клеток сетчатки. Это создает ограничение для эволюции зрительной системы, из-за которого зрительный нерв вынужден выходить из сетчатки через точку, называемую диском зрительного нерва. Это, в свою очередь, формирует слепое пятно. Более того, это делает зрение уязвимым к повышенному внутриглазному давлению (глаукоме), поскольку оно вызывает углубление и повреждение зрительного нерва в этой точке, что приводит к ухудшению зрения. Другие ограничения возникают как побочный эффект адаптивных нововведений.

Образ жизни

Люди эволюционировали, чтобы жить простыми охотниками-собирателями в небольших племенных общинах, тогда как современный человек ведет более сложный образ жизни. Это изменение может делать современных людей уязвимыми к заболеваниям, связанным с образом жизни.

Ожидаемая продолжительность жизни

Примерами заболеваний, связанных со старением, являются атеросклероз и сердечно-сосудистые заболевания, рак, артрит, катаракта, остеопороз, диабет 2 типа, гипертония и болезнь Альцгеймера. Заболеваемость всеми этими болезнями быстро возрастает с возрастом (в случае рака – экспоненциально). Из примерно 150 000 человек, умирающих ежедневно во всем мире, около двух третей – 100 000 в день – умирают от причин, связанных со старением. В индустриально развитых странах эта доля значительно выше, достигая 90%. Длительные периоды низкой активности могли возникать у ранних людей только после болезни или травмы, поэтому современный малоподвижный образ жизни может постоянно стимулировать организм к запуску метаболических и стресс-связанных реакций, направленных на поддержание жизни, таких как воспаление, и некоторые полагают, что это приводит к развитию хронических заболеваний.

Чистота

Современные люди в развитых странах в основном свободны от паразитов, особенно от кишечных. Это во многом обусловлено частым мытьем одежды и тела, а также улучшением санитарных условий. Хотя такая гигиена может быть очень важна для поддержания здоровья, она может создавать проблемы для правильного развития иммунной системы. Гигиеническая гипотеза предполагает, что люди эволюционировали в зависимости от определенных микроорганизмов, которые помогают в формировании иммунной системы, и современные гигиенические практики могут препятствовать необходимому контакту с этими микроорганизмами. "Микроорганизмы и макроорганизмы, такие как гельминты, содержащиеся в почве, у животных и в фекалиях, играют критически важную роль в поддержании иммунорегуляции" (Rook, 2012). Важные микроорганизмы играют ключевую роль в создании и тренировке иммунных функций, которые борются с болезнями и предотвращают их развитие, а также защищают от избыточного воспаления, которое связано с рядом заболеваний. Например, недавние исследования обнаружили данные, подтверждающие роль воспаления как фактора, способствующего развитию болезни Альцгеймера.

Конкретные пояснения

Это неполный список: все ссылки здесь ведут к разделу, описывающему или обсуждающему эволюционное происхождение данного явления.

История

Чарльз Дарвин не обсуждал последствия своей работы для медицины, хотя биологи быстро оценили микробную теорию болезни и ее значение для понимания эволюции патогенов, а также необходимость защиты организма от них. Медицина, в свою очередь, игнорировала эволюцию и вместо этого сосредоточилась (как и в точных науках) на непосредственных механических причинах. Приняв эту модель, медицина стала механистической, материалистической, редукционистской, линейно-каузальной и детерминированной (способной к точным прогнозам) в своих концепциях. Она ищет объяснения болезням или их симптомам, признакам и причинам в отдельных материалистических – то есть анатомических или структурных (например, в генах и их продуктах) – изменениях внутри организма, вызванных напрямую (линейно), например, инфекционными, токсичными или травматическими агентами. С. 510

Джордж С. Уильямс был первым, кто применил эволюционную теорию к вопросам здоровья в контексте старения. Также в 1950-х годах Джон Боулби подошел к проблеме нарушенного развития ребенка с эволюционной точки зрения, рассматривая привязанность. Важным теоретическим развитием стало различие, впервые предложенное Николаасом Тинбергеном в этологии, между эволюционными и проксимальными механизмами. Рэндольф М. Нессе резюмирует его значение для медицины: все биологические признаки требуют двух типов объяснений – как проксимальных, так и эволюционных. Проксимальное объяснение болезни описывает, что не так в физиологических механизмах организма пораженных людей. Эволюционное объяснение принципиально иное. Вместо того чтобы объяснять, почему люди разные, оно объясняет, почему мы все одинаковы в тех аспектах, которые делают нас уязвимыми к болезням. Почему у всех нас есть зубы мудрости, аппендикс и клетки, способные к бесконтрольному делению? Ключевыми работами стали статья Пола Эвальда 1980 года «Эволюционная биология и лечение признаков и симптомов инфекционных заболеваний» и статья Уильямса и Нессе 1991 года «Рассвет дарвиновской медицины». Последняя статья получила благоприятный прием.