Az emberi egészség és betegség evolúciós szempontból

Hogyan befolyásolja genetikai örökségünk, kultúránk és történelmünk az egészségünket? Lara Durgavich, biológiai antropológus, az evolúciós gyógyászatról beszél, mint egyfajta átjáróról, amelyen belépve megérthetjük az ember biológiájának furcsaságait – beleértve, hogy miként lehetnek egy genetikai mutációnak pozitív mellékhatásai is –, és arról, hogy önnön fejlődéstörténeti múltunk feltárása hogyan segíthet jobban megérteni jelenlegi és jövőben egészségi állapotunkat.

Nagyjából kilenchetes terhes
lehettem az első gyermekemmel,

amikor kiderült,

egy halálos degeneratív betegség,

a Tay-Sachs-szindróma hordozója vagyok.

Ez azt jelenti, hogy minden sejtem

15. kromoszómapárjának egyike

genetikailag mutálódott.

Mivel van egy egészséges génem is,

a mutációnak rám nézve nincs hatása.

Ám ha egy csecsemő
mindkét szülőjétől örökli a mutációt,

ha e bizonyos génpárok
egyik szülőnél sem működnek megfelelően,

a baba Tay-Sachs-szal születik,

egy gyógyíthatatlan betegséggel,

amely fokozatosan leépíti
a központi idegrendszert,

ötéves korra pedig bekövetkezik a halál.

Sok várandós nő valószínűleg
teljesen pánikba esik e hír hallatán.

Ugyan bombaként ért a hír
önnön testemet illetően,

mégis volt valami,
ami segített megőrizni a nyugalmamat.

Tudtam, hogy férjem esetében,

akinek felmenői nem kelet-európai
zsidók, mint az enyémek,

elég kicsi a valószínűsége,

hogy ő is a Tay-Sachs-mutáció
hordozója legyen.

Míg az askenázi zsidók leszármazottai közt

nagyjából 27-ből egy arányban
fordulnak elő heterozigóták –

olyan egyedek,

akik egy egészséges
és egy hibást gént örököltek –,

addig a legtöbb populációban

csupán nagyjából minden 300 emberből
egy hordozza a Tay-Sachs-mutációt.

Hála az égnek, kiderült, helyesen tettem,
hogy nem aggódtam túl sokat.

A férjem nem hordozó,

és mára két csodaszép,
egészséges gyermekünk van.

Mint mondtam,

zsidó felmenőim miatt

tudomásom volt a Tay-Sachs nagy arányú
előfordulásáról az askenázi populációban.

Ám csak pár évvel a lányom születése után,

amikor evolúciós gyógyászati szemináriumot
vezettem a Harvardon,

találtam egy lehetséges választ

arra a kérdésre,

miért is van ez így.

A természetes szelekció jellemzően kiirtja

a káros mutációkat az evolúció során.

Hogyan lehetséges hát,
hogy ez a hibás gén mégis létezik?

És miért fordul elő ilyen nagy számban

e bizonyos populációban?

Az evolúciós gyógyászat értékes
bepillantást kínál annak megértéséhez,

fejlődéstörténetünk során
hogyan és miért fejlődött úgy a testünk,

hogy az továbbra is védtelen

a betegségekkel
és más ártalmakkal szemben.

Rámutat arra,

hogy a természetes szelekció nem mindig
teszi egészségesebbé a testünket.

Nem feltétlenül tudja jobbá tenni.

Ám remélem, saját történetem
is segíthet megértetni,

fejlődéstörténetünk hatásai
hogyan járulnak hozzá

egészségünk fejlődéséhez.

Amikor fejlődéstörténeti szempontból
kezdtem vizsgálni a Tay-Sachst,

érdekes elméletbe botlottam.

Az askenázi zsidók körében
a ma szokatlanul gyakran előforduló

Tay-Sachs-mutáció

olyan előnyökkel állhat összefüggésben,
amelyekre a populáció a mutáció révén,

a múltban tett szert.

Most páran biztosan azon törik a fejüket,

tényleg azt mondtam-e,
hogy ez a betegséget okozó mutáció

egykor jótékony hatásokkal bírt.

Igen, tényleg ezt mondtam.

Nyilván nem azok számára,

akik két hibás gént örökölve
Tay-Sachs-kórban szenvedtek.

Ám bizonyos körülmények között

a hozzám hasonlóak,

akik csak egy hibás génnel születtek,

nagyobb valószínűséggel
maradtak fenn, szaporodtak,

és örökítették tovább génkészletüket,

beleértve a mutálódott gént is persze.

Az elgondolás, miszerint a heterozigóták
bizonyos helyzetekből jobban jönnek ki,

ismerősen hangozhat.

Az evolúcióbiológusok ezt a jelenséget

heterozigóta-előnynek hívják.

Megmagyarázza például azt,

hogy a sarlósejtes vérszegénység

miért gyakoribb bizonyos afrikai
és ázsiai populációkban,

vagy azoknál, akiknek e trópusi régiókból
származnak a felmenőik.

E földrajzi régiókban a malária
kiemelkedő kockázatot jelent.

A maláriát okozó parazita ugyanakkor

csak normál, kerek vörösvérsejtekben
tud teljesen kifejlődni.

Ám a sarlósejtes vérszegénység
átalakítja a vörösvérsejt alakját,

így védelmet alakít ki a malária ellen.

A mutáció ugyan nem tesz védetté

a maláriát terjesztő
szúnyog csípése ellen,

viszont a megbetegedés vagy halál
valószínűsége csökken.

Sarlósejtes vérszegénységet hordozni tehát

az egyik lehető legjobb genetikai opció

maláriával sújtott régiókban.

A hordozók kevésbé fogékonyak a maláriára,

mert szervezetük termel valamennyi
sarló alakú vörösvérsejtet,

ám emellett elégséges mennyiségű
normál vörösvérsejtet is,

amelyeket nem érint negatívan
a sarlósejtes vérszegénység.

Esetemben

a hibás gén nem véd meg a maláriától.

Ám az askenázi populációt jellemző,

szokatlan Tay-Sachs-mutáció jelenlét

a heterozigóta-előny
egy másik példája lehet.

Jelen esetben ez a tuberkolózis elleni
fokozott ellenállóképesség.

A Tay-Sachs és a tuberkolózis közti
lehetséges összefüggést

először a '70-es években vetették fel

egy publikációban;

eszerint az amerikai askenázi,
Tay-Sachs-szal született gyerekek

mintacsoportjának kelet-európai
születésű nagyszülei közt

a tuberkolózis rendkívül
ritka halálozási oknak számított.

Tulajdonképpen a 306 nagyszülőből

csak egy hunyt el TBC-ben,

bár a 20. század elején
a kelet-európai nagyvárosokban

az esetek 20%-ában a TBC állt
az elhalálozások hátterében.

Nos, egyrészt ez nem újdonság.

Már megfigyelték,

hogy amíg az európai zsidó
és nem zsidó származásúak

egyforma valószínűséggel
fertőződtek meg TBC-vel,

a nem zsidó származásúak körében
kétszeres volt a halálozási arány.

Lenyűgözően új volt viszont az elmélet,

miszerint a TBC azért okozott
kisebb eséllyel halált

ezen askenázi nagyszülők esetében,

mivel közülük néhányan
Tay-Sachs-hordozók voltak.

Az adatok azt sugallták,

hogy a Tay-Sachs-szindróma

talán azért maradt fenn tartósan
az askenázi zsidóknál,

mert előnyt jelentett
egy olyan környezetben,

ahol tombolt a tuberkolózis.

Megfigyelhető azonban,

hogy ez a magyarázat csupán
egy darabkája a kirakósnak.

Még ha a Tay-Sachs-mutáció
azért is maradt fenn,

mert a hordozók
túlélési esélye nagyobb volt

jobban tudtak szaporodni
és átadni a génkészletüket,

miért pont az askenázi
közösségben terjedt el

ilyen nagy mértékben ez a fajta
rezisztenciamechanizmus?

Egy lehetséges magyarázat, hogy
a kelet-európai zsidók egészségi állapotát

nemcsak földrajzi tényezők,

hanem történelmi és kulturális
tényezők is befolyásolták.

A történelem során e közösségeket

többször is nyomorúságos
higiéniai körülmények közé,

zsúfolt, városi gettókba kényszerítették.

Ideális táptalaj
a TBC baktérium terjedéséhez.

Olyan körülmények között,
ahol a TBC nagy fenyegetést jelentett,

a genetikai védelemmel
nem rendelkező hordozók

nagyobb valószínűséggel hunytak el.

A természetes rostálódás,

párosítva azzal a hagyománnyal,

hogy az askenáziak egymás közt
házasodtak és szaporodtak,

megsokszorozta
a hordozók relatív gyakoriságát,

növelve a TBC-vel szembeni ellenállást,

ám, mintegy szerencsétlen mellékhatásként,
növelve a Tay-Sachs-esetek számát is.

A '80-as évek elején íródott
tanulmányok alátámasztják ezt.

Az amerikai zsidó populáció azon részének,

ahol a legnagyobb számban
fordulnak elő Tay-Sachs-hordozók,

ősei azon országokból valók,

ahol Európában a legmagasabb számban
fordultak elő TBC-s esetek.

A legtöbb előnnyel ott járt
Tay-Sachs-hordozónak lenni,

ahol a legnagyobb kockázatot
jelentett TBC-ben elhunyni.

Bár a '70-es és '80-as években
nem sikerült tisztázni,

pontosan hogyan is kínál védelmet
a Tay-Sachs-mutáció a TBC ellen,

napjaink kutatásai szerint

a mutáció növeli a sejt
ellenálló-képességét a baktérium ellen.

A heterozigóta-előny
segíthet hát megmagyarázni,

a hibás génvariációk miért képesek
nagyobb gyakorisággal fennmaradni

bizonyos populációkban.

Ez csak egy példa, hogyan segíthet
az evolúciós gyógyászat megérteni

az emberi egészséget.

Korábban már említettem,

ez a tudományág vitatja azt az eszmét,

miszerint testünknek idővel
egészségesebbé kellett volna válnia.

Ez az eszme az evolúció működésének

gyakorta téves értelmezéséből ered.

Dióhéjban:

három oka van, amiért az emberi test,

beleértve az önökét és az enyémet is,

ma is ki van téve a betegségeknek
és más egészségügyi problémáknak.

A természetes szelekció lassan működik,

csupán mérsékelt változtatásokra képes,

és elsődlegesen
a reprodukciós sikert optimalizálja,

nem az egészséget.

A fertőző kórokozókhoz való viszonyunkon
mutatkozik meg leginkább,

hogyan hat az emberi egészségre

a természetes kiválasztódás sebessége.

Fegyverkezési versenyünk
a baktériumokkal és vírusokkal állandó.

Immunrendszerünk állandóan fejlődik,
hogy ellenálljon fertőzőképességüknek,

míg a kórokozók állandóan fejlődnek,
hogy kicselezzék védelmi vonalainkat.

Fajunk különösen hátrányos helyzetben van,

mivel soká élünk és lassan szaporodunk.

Amennyi idő alatt mi kifejlesztünk
egyfajta ellenállást,

egy fertőző fajta
generációk millióit éli meg,

így bőséges ideje jut fejlődni,

hogy gazdatestként használhasson minket.

Mit jelent az,
hogy a természetes kiválasztódás

csak limitált változtatásokra képes?

Az általam bemutatott heterozigóta-előnyök

jól szemléltetik ezt.

A Tay-Sachs és a sarlósejtes vérszegénység
mutációk fiziológiai hatásai

jók abból a szempontból,

hogy ellenállóvá tesznek
a TBC-vel és maláriával szemben.

Szélsőséges esetben viszont

komoly problémákat okoznak.

Ez a kényes egyensúly rámutat

az emberi test korlátaira

és a tényre, hogy az evolúció

csak hozott alapanyagokból dolgozhat.

Sok esetben egy változás,

amely egyfelől javít

a túlélés vagy szaporodás képességén,

áttételes, kockázatot jelentő
hatásokkal is bírhat.

Az evolúció nem holmi mérnök,
aki nulláról kezdve áll elő

optimális megoldásokkal
egyedi problémákra.

Az evolúció a kompromisszumokról szól.

Ne feledjük,

ha testünk sérülékenységére gondolunk,

hogy fejlődéstörténeti szempontból

a siker kulcsa nem az egészség.

A szaporodás az.

A sikert nem az egyén egészségében mérik,

nem abban, milyen soká él,

hanem hogy génkészletét
hány utódba örökítette tovább.

Ez megmagyarázza,

hogy a természetes szelekció
miért nem iktatja ki az olyan mutációkat,

mint például a Huntington-kór,

amely szintén egy degeneratív
idegrendszeri elváltozás.

A mutáció káros hatásai

általában csak azt követően jelentkeznek,
hogy már képesek vagyunk utódnemzésre,

vagyis amikor az érintett egyének
már továbbörökítették génjeiket.

Egészében véve

az orvosbiológiai közösség
a közvetlen magyarázatokra fókuszál,

és kezelési szemléletmódok
kialakítására használja őket.

Az egészségi állapotra
vonatkozó közvetlen magyarázatok

közvetlen tényezőket vesznek figyelembe:

mi történik egy adott
pillanatban a testben,

amely azt a bizonyos problémát okozta.

Például a rövidlátás

általában a szem formájának
elváltozására vezethető vissza,

és többnyire könnyen
korrigálható szemüveggel.

Ám az említett örökletes betegségek esetén

a közvetlen magyarázat csupán
az összkép egy részét tárja fel.

Evolúciós szempontból mérlegelni –

ami az evolúciós gyógyászat szerint
egyébként a végső szempont –

a tágabb kérdést,

hogy egyáltalán miért van ez a problémánk,

az egészségünkre nem azonnali
hatással bíró tényezők

jobb megértésében segíthet.

Ez elengedhetetlen,

mert rámutat, hogyan kerülhetőek el
a számunkra és szeretteink számára

kockázatot jelentő tényezők.

Néhány tanulmány például arról ír,

hogy néhány populációban

azért egyre elterjedtebb a rövidlátás,

mert manapság egyre többen,

beleértve sokunkat itt a teremben is,

egyre többet olvasunk

különböző képernyőkön ahelyett,

hogy odakint, "széles vásznon"
szemlélnénk a világot.

Evolúciós szemszögből nézve
ez egy nemrégiben bekövetkezett változás.

Az emberi evolúció legnagyobb részében

a tágabb környezet megfigyelésére
használtuk látásunkat,

miközben többnyire olyasmiket csináltunk,
mint vadászat és gyűjtögetés.

Az elmúlt években azonban a munkával
kapcsolatos tevékenységünk úgy változott,

hogy hosszabb ideig,
intenzíven koncentrálunk

közvetlenül előttünk lévő dolgokra,

másképp erőltetjük a szemünket,

ezzel pedig befolyásoljuk
a szemgolyó formáját.

Mindent egybevéve,

a rövidlátásra adott végső magyarázat –

a környezeti és viselkedésbeli változások,
amelyek hatással vannak a szemünkre –

segíthet megérteni a közvetlen okot.

Az ebből adódó elkerülhetetlen
következtetés pedig:

anyámnak igaza volt;

kicsit kevesebb időt
kellett volna töltenem olvasással.

Ez csak egy a sok,
lehetséges példám közül.

Ha tehát legközelebb önök
vagy valamely szerettük

egészségügyi problémával küszködik,

legyen az elhízás, cukorbetegség,
autoimmun betegség

vagy egy térd- vagy hátsérülés,

gondolják át,

mi lehet a háttérben álló végső szempont.

Ha megértjük, hogy egészségünket

nemcsak a pillanatnyilag
a testünkben zajló dolgok,

hanem genetikai örökségünk,
kultúránk és történelmünk is befolyásolja,

sokkal tudatosabb döntést hozhatunk

hajlam, kockázatok
és kezelési módok kapcsán.

Nem állítom,

hogy az evolúciós gyógyászati szempont

mindig is direkt módon
befolyásolta volna döntéseimet,

például azt, kit választok férjemül.

Úgy esett viszont,

hogy a hagyományoktól való eltérés,

miszerint nem a zsidó közösségből
valóhoz mentem,

végül genetikai szempontból
a javamat szolgálta,

mert így csökkent az esélye,
hogy Tay-Sachs-kóros gyermekem szülessen.

Ez remek példája, miért nem kellene
minden askenázi szülőnek azt remélnie,

hogy a lányukat majd
egy "rendes zsidó fiú" veszi el.

(Nevetés)

(Hallgatóság) Ho-hóóó!

Ennél sokkal fontosabb viszont,

hogy a saját génjeimről
megismert információk megváltoztatták,

ahogyan hosszú távon
az egészségről gondolkodom,

és remélem, hogy a történetem
önöket is erre ösztönzi majd.

Köszönöm.

(Taps)