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Evolution

 

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   Die Antwort auf viele Fragen 

Der Prozess der biologischen Evolution ist nach bisheriger Ansicht, sehr vereinfacht ausgedrückt, die von Generation zu Generation stattfindende, allmähliche Häufigkeitsveränderung der vererbbaren Merkmale einer Population von Lebewesen, wobei durch Selektion von Mutationen über viele Generationen eine »Anpassung« der Organismen an vorherrschende Umweltbedingungen stattfindet. Anführungszeichen deshalb, weil sich die Organismen nicht selbst aktiv an ihre Umwelt anpassen, sondern dieser Eindruck nur rückblickend entsteht. Die Ursache hierfür ist die positive Selektion von »adaptiven Eigenschaften« an eine gegebene Umwelt. Im Verlauf vieler Generationen kann es so zu bedeutender Variation und Veränderung innerhalb einer Population kommen.

Ist eine Art mit ihrer genetischen Ausstattung einmal gut an die Gegebenheiten ihrer Umgebung »angepasst«, dauert es - je nach Merkmal - ziemlich lange bzw. viele Generationen, bis über Selektionsprozesse eine neuerliche »Anpassung« an gegebenenfalls neu auftretende geänderte Umweltbedingungen stattfindet. Bakterien haben hier einen entscheidenden Vorteil: Ihre Generationsdauer beträgt im optimalen Fall nur wenige Minuten. Aber bleiben wir zunächst bei uns Menschen.

Das wäre die einfache Sicht auf Darwins epochale Entdeckung. Seit damals sind viele, zum Teil heftige wissenschaftliche Diskussionen um das Thema Evolution geführt worden und heute wissen wir, dass Evolution und insbesondere der Prozess der Artbildung nicht ganz so »simpel« sein dürfte, wie ursprünglich gedacht.

Übrigens fiel mir auf, dass eine auffallend große Zahl von Menschen die naturwissenschaftlichen Erkenntnisse zur Evolution ablehnen, diese leugnen oder gar Verschwörungstheorien dahinter vermuten und stattdessen lieber göttliche Erklärungsmodelle heranziehen. Liebe Leserinnen und Leser, dass Evolution tatsächlich existiert, ist mittlerweile eine Tatsache. Obwohl wir immer noch von einer Evolutionstheorie sprechen, ist Evolution ein Umstand, der nicht mehr bewiesen werden muss, sondern ein beobachtbares, unbestrittenes Faktum. Im Übrigen lässt sich ein Glaube an Gott mit der Akzeptanz der Evolution durchaus vereinen, wie Papst Franziskus mit seiner beachtlichen Enzyklika »Laudato si'« unter Beweis gestellt hat.

Ein im Zuge der Diskussion über Evolution oft unzureichend berücksichtigter Umstand ist die Tatsache, dass Arten ihre Umwelt natürlich auch selbst gestalten. Das hat weitreichende Folgen. So bauen etwa Biber einen Biberdamm oder Termiten einen Termitenbau und verändern damit fundamental ihre Umgebung. Pflanzen brechen mit ihren Wurzeln die Erde auf und erleichtern damit das weitere Wurzelwachstum und das Vordringen in den Boden. Aus den Wurzeln scheiden sie kohlenhydratreiche Verbindungen aus, die Pilze und Bakterien anlocken. Deren Stoffwechselprodukte wiederum ernähren die Pflanze. Die Anwesenheit nützlicher Bakterien schützt die Pflanze vor Krankheitserregern.

Und allen voran verändern auch wir Menschen unsere Lebensumwelt immer schneller in beträchtlichem Ausmaß. Auf diese Weise bestimmen alle Arten auch ihre eigene Evolution mit. In der Biologie wird dieses Phänomen als Nischenkonstruktion bezeichnet. Es ist das stetige Wechselspiel der vielfältigen Lebewesen untereinander und mit ihrer Umwelt, ohne das eine evolutionäre Entwicklung kaum vorstellbar gewesen wäre.

Seit Darwin wird auch rege darüber diskutiert, ob die Ebene der Selektion im Individuum besteht oder ob evolutionäre Selektion auch auf einer darunter- und darüberliegenden Ebene stattfinden kann (sogenannte Multilevel-Selektion). Wenn eine Gruppe von Individuen zusammenarbeitet und sich so durch Kooperation (und z.B. Teilen von Ressourcen) einen Überlebens- und Reproduktionsvorteil verschafft, kommt dieser Vorteil der gesamten Gruppe, also allen Individuen zugute. Beim Menschen war dies zunächst das kooperative Verhalten (z.B. während der Jagd und dem anschließenden Teilen der Beute oder die gegenseitige Betreuung von Nach-

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wuchs) und in weiterer Folge der Übergang vom Jäger und Sammler zur landwirtschaftlichen Lebensweise. Durch die resultierende Arbeitsteilung entstand ein gewisser »Selektionsvorteil« für die gesamte Bevölkerung. Fraglich ist hingegen, wie in Zukunft diese Selektion im Zeitalter von Überbevölkerung, Megacities und, allem Anschein nach, zunehmendem Egoismus verlaufen wird.

  Die Vergangenheit in unseren Genen: Nobody is perfect  

Die natürliche Selektion im Rahmen der Evolution wirkt vermutlich im Wesentlichen auf der Ebene des Individuums. Es ist gewissermaßen die »Zielscheibe der Evolution«. Genvarianten (sogenannte Allele) vermehren sich in einer Population durch Weitergabe an die Nachkommen nur dann, wenn sie über die damit verbundenen Eigenschaften des Individuums (im Bezug zur Umwelt) zu einer ausreichend hohen oder höheren Reproduktionsrate (= Weitergabe) führen. Dadurch ergibt sich aber auch, dass die evolutionäre Kraft der natürlichen Selektion Eigenschaften wie Gesundheit und Langlebigkeit (bzw. die damit verbundenen genetischen Eigenschaften) nur so weit fördert, als damit auch ein gewisser Reproduktionserfolg verbunden ist.

Genetische und daher vererbliche Eigenschaften, die sich negativ auf den Reproduktionserfolg auswirken, verschwinden über kurz oder lang. Warum gibt es dann aber noch immer schwere Erbkrankheiten und menschliche Gene, die mit gesundheitlichen Nachteilen verbunden sind? Müsste das nicht alles im Rahmen der Evolution früher oder später verschwunden sein? Die Antwort hierauf fällt vielfältig aus.

Zum einen gibt es genetisch verursachte Krankheiten, die sich erst nach der Reproduktionsphase manifestieren und daher keinen Zusammenhang mit dem Reproduktionserfolg aufweisen. Ein klassisches Lehrbuchbeispiel hierfür ist Chorea Huntington, eine schwere, unheilbare, erbliche Erkrankung, die mit einer fortschreitenden Zerstörung des Gehirns einhergeht und sich meist um das 40. Lebensjahr durch erste Krankheitssymptome bemerkbar macht. Zu spät, um einen nennenswerten Einfluss auf die Reproduktion zu haben.

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Zum anderen können manche krankheitsassoziierten genetischen Eigenschaften zu einem anderen Zeitpunkt und/oder in einem anderen Umfeld mit einem gewissen Überlebensvorteil und damit einer höheren Reproduktionsrate verbunden gewesen sein. Dies klingt zunächst zwar etwas unlogisch, dürfte aber die Ursache dafür sein, dass es (immer noch) zahlreiche Krankheiten gibt, die auf gar nicht so seltenen genetischen Varianten beruhen. Während in unserer Gegenwart diese genetische Ausstattung ausschließlich mit einem mehr oder weniger schweren Krankheitsbild verknüpft ist, könnte ebendiese Genetik in einem anderen Szenario einen gewissen Überlebensvorteil mit sich gebracht haben. Auch wenn dieser Vorteil gegenüber anderen Genvarianten noch so gering ausfällt, kommt es aufgrund entsprechend höherer Reproduktionsraten zu einer gewissen Verbreitung dieser Allele innerhalb der Population -sprich Bevölkerung. Zwei klassische Beispiele hierfür wären die Sichelzellkrankheit und die Mukoviszidose (cystische Fibrose).

Die Sichelzellkrankheit (auch Sichelzellanämie genannt) ist in manchen Regionen der Erde eine der häufigsten Erbkrankheiten und geht mit einem veränderten Hämoglobinmolekül (HbS) einher. Personen, die sowohl im mütterlichen als auch im väterlichen Allel das HbS-Gen tragen, leiden an einer schweren Blutarmut mit wiederkehrenden Gefäßverschlüssen, starken Schmerzen und Schäden in multiplen Organsystemen. In manchen sogenannten Entwicklungsländern ist die Sichelzellkrankheit daher nach wie vor mit einer hohen Sterblichkeitsrate verbunden. Obwohl die Auswirkungen diese Krankheit derart katastrophal sind, gibt es beispielsweise in Afrika Gegenden, in denen fast ein Drittel der Bevölkerung heterozygoter Träger für dieses Merkmal ist, also nur ein krankheitsverursachendes Allel besitzt. Wie lässt sich das mit der Tatsache vereinbaren, dass genetische Eigenschaften, die mit einem geringeren Reproduktionserfolg verknüpft sind, über kurz oder lang eigentlich verschwinden sollten?

Die Antwort darauf finden wir, wenn wir uns die geografische Verbreitung dieser Erkrankung näher ansehen. Zwar ist heute die Sichelzellerkrankung aufgrund von Migration global verbreitet, ursprünglich trat diese Krankheit aber vor allem bei Personen aus Subsahara-Afrika und deren Nachfahren auf. Bei noch genauerer Betrachtung stellte man fest, dass die auffällig hohe Frequenz des HbS-Gens mit dem Vorkommen der durch Stechmücken übertra-

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genen Malaria in diesen Gebieten vergesellschaftet war. Die Wissenschaft ist sich heute einig, dass Träger von nur einem HbS-Allel einen geringen, aber dennoch entscheidenden Vorteil gegenüber dem Erreger von Malaria aufweisen. Aufgrund unterschiedlicher diskutierter Mechanismen haben die während eines Teiles ihres Entwicklungszyklus auf unsere roten Blutkörperchen angewiesenen Malariaerreger (Plasmodien) offenbar einen Nachteil, wenn sie auf einen HbS-tragenden Wirt stoßen. Oder umgekehrt betrachtet: Träger von nur einem HbS-Allel haben einen geringen Selektionsvorteil in Malariagebieten, weil sie deutlich seltener an Malaria erkranken. Wobei das Wort »Malariagebiete« hier von entscheidender Bedeutung ist, denn nur in dieser Umgebung besteht dieser »Vorteil« sowohl auf individueller als auch auf Populationsebene. Genetische Eigenschaften sind daher nur in Verbindung mit dem früheren evolutionären Umfeld sinnvoll zu interpretieren. Eine zentrale Erkenntnis, die uns noch mehrfach begegnen wird. In der Genetik wird ein derartiger Vorteil bei Besitz von nur einem Krank-heits-Allel als »Heterozygotenvorteil« bezeichnet.

Ähnlich dürfte es sich mit der Mukoviszidose verhalten. Auch hier muss man sich die Frage stellen, warum ein Allel, das bereits in jüngeren Jahren zu einer schwerwiegenden Erkrankung führt, so weit verbreitet ist und nicht im Laufe der Evolution quasi ausselektiert wurde. Auch bei dieser Erkrankung, die auf einer Reduktion funktionsfähiger Chlorid-Kanäle in den Zellmembranen fußt, wird im Falle des Vorliegens von nur einem Allel (Heterozygotie) eine höhere Resistenz gegen bestimmte Krankheitserreger angenommen. Diese Resistenz und der damit verbundene Selektionsvorteil haben vermutlich während der letzten Jahrhunderte zur ausgesprochen häufigen Verbreitung dieses Gendefekts geführt. Im Falle der Mukoviszidose wird ein Selektionsvorteil durch Heterozygotie in Gegenwart von Vibrio cholerae (Erreger der Cholera), Salmonella typhimurium (häufigster Erreger einer schweren bakteriellen Gastroenteritis) und insbesondere von Mycobacterium tuberculosis diskutiert. Gerade bei der Tuberkulose, die vom 16. bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts für über 20 Prozent der Todesfälle verantwortlich war, dürfte der Selektionsdruck in der Vergangenheit ausreichend hoch gewesen sein.

Die Liste an genetisch bedingten Erkrankungen, die aufgrund früherer (!) Gegebenheiten zu einem gewissen Selektionsvorteil ge-

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führt haben könnten, ließe sich noch länger fortsetzen, wobei die »Gegebenheiten« nicht immer so weit erforscht sind wie in den beiden genannten Beispielen.

Ich habe mich der obigen Ausführung deshalb länger gewidmet, weil das Beispiel dieser und ähnlicher Erkrankungen verdeutlicht, wie wichtig die Berücksichtigung von (prä)historisch-geo-grafischen Kriterien für das Verständnis von, auf den ersten Blick unlogisch erscheinenden, genetischen Eigenschaften der Spezies Mensch ist. Unsere kürzere, vor allem aber längere Vergangenheit in Verbindung mit den damaligen Umwelt- und Lebensbedingungen sind einer der wichtigsten Schlüssel zum Verständnis von Gesundheit und Krankheit. Auch wenn es sich bei den meisten »modernen« Krankheiten nicht um monogenetische Erbkrankheiten wie Sichelzellerkrankung und Mukoviszidose handelt. Unsere Vergangenheit steckt jedenfalls tief verwurzelt in unseren Genen, ob uns das gefällt oder nicht.

Aber nicht alle mit negativen Gesundheitsfolgen im Laufe des Lebens verknüpfte genetischen Eigenschaften sind die Folge einer Resistenz gegenüber gewissen Krankheitserregern in unserer Vergangenheit. Manche nachteiligen Gene haben ihre heutige Häufigkeit einer unmittelbaren Auswirkung auf eine größere Nachkommenschaft zu verdanken.

Ein Vorteil in der Jugend, aber nachteilig im Alter

Gene, die unserer Gesundheit in der zweiten Lebenshälfte schaden oder unser Leben sogar verkürzen, werden dennoch selektiert und verbreiten sich dann, wenn sie mit einer erhöhten Fitness (Anzahl der Nachkommen) in jüngeren Jahren verbunden sind. Der von dem Evolutionsbiologen George Williams bereits in den 1950er-Jahren geprägte, etwas sperrige Begriff für dieses Phänomen lautet »antagonistische Pleiotropie«. Pleiotropie bedeutet, dass manche Gene in einem Organismus mehrere Funktionen haben. Sie können der Gesundheit sowohl nutzen als auch schaden, wirken also antagonistisch. So können einzelne Gene, die mit einem positiven Reproduktionserfolg zu einem früheren Zeitpunkt im Leben einhergehen, durchaus mit negativen Effekten im Alter verbunden sein. Da die schädlichen Wirkungen dieser Gene aber erst im Alter

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nach der reproduktiven Phase auftreten, haben sie, ähnlich wie wir das bei der Chorea-Huntington-Erkrankung gesehen haben, keine nennenswerte evolutionäre Bedeutung im Sinne der Selektion. Sie verschwinden daher nicht so ohne Weiteres.

So steigert beispielsweise eine genetisch bedingte höhere Produktion von Sexualhormonen in der Jugend »Reproduktionsfreudigkeit« und Fruchtbarkeit und häufig auch den damit verbundenen Reproduktionserfolg, was zwangsläufig auch zu einer Weitergabe dieser Eigenschaft an die Nachkommen führt. Eine erhöhte Produktion der Sexualhormone Testosteron oder Östrogen kann allerdings im Alter auch zu einer deutlichen Steigerung hormonassoziierter Krebserkrankungen wie etwa Prostatakrebs bei Männern oder Brustkrebs bei Frauen führen. Kein Vorteil ohne Nachteil könnte man sagen.

Ja, sogar bereits in jungen Jahren ist ein erhöhter Testosteron-spiegel für Männer nicht nur ein Segen. Die statistisch auf Bevölkerungsebene zu beobachtende Übersterblichkeit von Männern gegenüber Frauen während der reproduktiven Phase kann als »Trade-off«, also im weitesten Sinne als Kompromisslösung, der Evolution gesehen werden. Denn ein hoher Spiegel an Testosteron in der ersten Lebenshälfte ist einerseits mit dem bereits erwähnten positiven Einfluss auf den Reproduktionserfolg vergesellschaftet, andererseits ist das Testosteron aber auch die Ursache oder vielmehr der Treiber für männliche Risiko- und Gewaltbereitschaft. Beides eine häufige Ursache für den statistisch verbrieften verfrühten Tod zahlreicher junger männlicher Individuen.

Das Alzheimer-Risikogen ApoE4: ein unausweichliches Schicksal?

Ein besonders interessantes Gen in diesem Zusammenhang ist das sogenannte ApoE-Gen. Es existiert in verschiedenen Formen (Polymorphismus) und kodiert für das Apolipoprotein E (ApoE), welches u.a. ein Hauptlieferant von Cholesterinvorläufern für die Produktion von Östrogen und Progesteron in den Eierstöcken ist. Das ApoE4~ Allel ist die älteste Form dieses Gens. »Neuere« Versionen sind das ApoE3-Allel (es erschien innerhalb der letzten 220000 Jahre) und das ApoE2-Allel, welches am rezentesten sein dürfte.

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Auffällig ist, dass das Allel ApoE4 das Risiko einer schlechten Gesundheit zwar signifikant erhöht, aber dennoch in vielen Populationen relativ häufig vorkommt. So weisen Menschen, die das ApoE4-Allel besitzen ein höheres Risiko für Bluthochdruck, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und die Alzheimer-Demenz auf.

Warum wurde dieses Allel dann nicht durch natürliche Selektion mit der Zeit durch das gesundheitsfördernde ApoE3-Allel ersetzt? Wir wissen bereits, dass sobald ein Gen trotz bekannt negativer Eigenschaften dennoch häufig ist, vermutlich auch irgendein bedeutender Vorteil damit verbunden ist.

Und tatsächlich konnte bei Frauen, die zumindest eines von zwei möglichen ApoE4-Allelen besaßen, ein signifikant höherer Wert des Sexualhormons Progesteron in der zweiten Zyklushälfte (Lutealphase) festgestellt werden. Ein Umstand, der mit einer erhöhten Fruchtbarkeit verbunden ist und vermutlich mit dazu beigetragen hat, dass das ApoE4-Allel in unserer Bevölkerung immer noch weitverbreitet ist. Darüber hinaus dürfte ApoE4 auch mit einer besseren Entwicklung der kognitiven Funktion, einem gewissen Schutz vor Infektionskrankheiten, einem späteren Einsetzen der Menopause (= Verlängerung der Reproduktionsphase) und einer geringeren Häufigkeit von Spontanaborten in Verbindung stehen.1 Kinder, welche die ApoE-4-Variante tragen, überstehen eher Durchfallerkrankungen oder Phasen der Unterernährung.2 Und schließlich weisen männliche Erwachsene im Alter zwischen 40 und 50 Jahren mit ApoE4-Allel ein besseres Kurzzeitgedächtnis auf.3

Genug Gründe also dafür, warum die Genvariante ApoE4 in unserer Vergangenheit mit einem Überlebensvorteil verknüpft war, daher häufig vererbt wurde und bis heute weitverbreitet ist. Denn laut Schätzungen sind etwa 15 Prozent der Menschheit Träger von ApoE4 auf Chromosom 19. Allerdings, und hier liegt einer der erwähnten gravierenden Nachteile, haben Träger des ApoE4-Gens im Vergleich zu einem Nicht-Träger auch ein um den Faktor 1,7 bis 2,4 erhöhtes Risiko, an der Alzheimer-Demenz zu erkranken. Das heißt, dass das Risiko, zu erkranken, um bis zu 140 Prozent ansteigt.

Derartige evolutionäre Trade-offs, welche in Abhängigkeit vom Alter des Individuums einen Vor- oder Nachteil darstellen, gibt es viele. Die Bedeutung im evolutionären Kontext liegt dabei vor allem darin, für eine möglichst gute Basis zu sorgen, um in jungen Jahren auch unter suboptimalen Bedingungen möglichst viele Nach-

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kommen zu zeugen bzw. deren Überlebenschancen zu erhöhen. Die Rechnung dafür kommt erst in späteren Lebensjahren. Man könnte die Situation also durchaus mit einem Bankkredit vergleichen, bei dem der unmittelbare Vorteil der sofortigen Liquidität dem späteren Nachteil einer erhöhten Rückzahlungssumme gegenübersteht. Ähnliche genetische Kompromisslösungen wurden übrigens auch für viele andere Arten beschrieben, einschließlich Bakterien, Hefen, Nematoden, Fliegen, Vögeln und Mäusen. All diese Beispiele zeigen ganz deutlich, dass uns die Mechanismen der Evolution zu alles anderem als einem einzigartigen und perfekten Körper ver-holfen haben. Durch die deutliche Zunahme der durchschnittlichen Lebenserwartung - vor allem während des letzten Jahrhunderts -kommt dieses evolutionäre Erbe für viele Menschen nun in Form eines erhöhten Risikos für Herzkreislauferkrankungen, Alzheimer-Demenz und zahlreiche andere Erkrankungen zu einem zum Teil hohen Preis. Heißt das, dass wir uns daher mit unserem genetisch vorherbestimmten Schicksal abfinden müssen? Keinesfalls!

Im Falle des ApoE4-Allels schätzen Wissenschaftler, dass sein Anteil am Erkrankungsrisiko für die weitverbreitete und im Zunehmen begriffene Alzheimer-Erkrankung »nur« bei zirka 20 Prozent liegt. Umgekehrt sind etwa 60 Prozent der Patienten mit eindeutig klinisch diagnostizierter Alzheimer-Krankheit Träger des ApoE4-Al-lels. Welche Faktoren machen aber dann den überwiegenden restlichen Teil des Risikos aus? Die Antwort fällt hier genauso trivial aus wie bei allen anderen Erkrankungen mit oder ohne einem gewissen genetischen Risiko: unsere Lebensweise, unsere lebenslange Ernährung und die mittlerweile kaum zu überblickende Anzahl an toxischen Umwelteinflüssen.

Kritiker würden behaupten, dass für diese Aussage der konkrete wissenschaftliche Nachweis fehlt bzw. noch ausständig ist. Wenn wir aber die wissenschaftlichen Erkenntnisse der letzten Jahre genauer betrachten, sehen wir, dass es sich bei der Alzheimer-Erkrankung, wie bei den anderen chronischen Erkrankungen industrialisierter Nationen, um eine äußerst komplexe Pathogenese handelt, bei der unter anderem einer chronischen niederschwelligen syste-mischen Entzündung eine wesentliche Bedeutung zukommt4 (siehe auch Kapitel »Mikrobiom«).

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Die Mechanismen sind derart vielfältig und ineinandergreifend, dass wissenschaftliche Studien immer nur eine gewisse Indizienlage herstellen können, keinesfalls aber eine lineare Kausalität. Dieser Umstand scheint bei Skeptikern aus dem nicht-naturwissenschaftlichen Lager auf taube Ohren zu stoßen. Den Herstellern von bedenklichen, weil toxischen, synthetischen Verbindungen gibt dieser Umstand bedauerlicherweise einen Freibrief, alle Einwände zu zerstreuen, weil ein direkter wissenschaftlicher Nachweis für die gesundheitsschädlichen Eigenschaften der jeweiligen Substanz nur in den seltensten Fällen mit letzter Sicherheit zu erbringen ist. So ist etwa eine »sichere« Grenze von Pestizidrück-ständen in Lebensmitteln (die sogenannten Rückstandshöchstgehalte auf Basis einer EU-Verordnung) genauso kritisch zu sehen wie die Tierexperimente und Expertenmeinungen, auf denen sie beruhen. Diese für eine Zulassung notwendigen Experimente berücksichtigen weder die individuellen genetischen Risikofaktoren in der Bevölkerung noch die potenzierende Schadwirkung durch das Zusammenwirken unterschiedlicher Substanzen (sogenannter Cocktaileffekt). Auf die Problematik von Grenzwerten hinsichtlich Pestizidrückständen in der Nahrung bin ich in meinem letzten Buch bereits ausführlich eingegangen. Die Komplexität von krankheitsauslösenden Prozessen, die tragende Rolle der niederschwelligen chronischen Entzündung und die in diesem Zusammenhang große präventive Bedeutung unserer Ernährung werde ich noch an zahlreichen anderen Stellen dieses Buches erörtern. Doch noch einmal kurz zurück zur Alzheimer-Erkrankung.

Das Apolipoprotein E beliefert unter normalen Umstanden auch die Nervenzellen des Gehirns mit wichtigen Nährstoffen wie mehrfach ungesättigten Fettsäuren, die wichtige Bestandteile von Zellmembranen sind und zudem antientzündlich wirken. Im Falle von ApoE4 wird dabei allerdings mit fortschreitendem Alter ein Rezeptor zunehmend verklumpt, was offenbar zur Entstehung von Alzheimer beiträgt. Derzeit wird eifrig daran geforscht, die negativen molekularen Wechselwirkungen von ApoeE4 im Gehirn mit einem Medikament blockieren zu können. Einer der Forscher äußerte sich dazu kürzlich in einem Interview dahingehend, dass er, bis es so weit sei, lieber nicht wissen möchte, welche ApoE-Variante er in sich trage.5

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Das halte ich aus zweierlei Gründen für durchaus leichtsinnig, denn einerseits ist angesichts der vielfältigen essenziellen Funktionen von ApoE in unserem Körper anzunehmen, dass ein derartiges Medikament, wenn es denn tatsächlich auf den Markt kommt, mit hoher Wahrscheinlichkeit zahlreiche unerwünschte Wirkungen aufweisen wird, andererseits könnten Personen, die ihr genetisches Risiko kennen, frühzeitig durch eine geeignete Ernährung dem Risiko einer tatsächlichen Erkrankung substanziell entgegensteuern. Dennoch muss an dieser Stelle mit Nachdruck festgehalten werden, dass das routinemäßige Testen auf ein genetisches Risiko bei den meisten chronischen Erkrankungen nicht sinnvoll erscheint. Ich werde das gleich noch etwas genauer erläutern.

Eine effektive medikamentöse Behandlung, die in der Lage ist, das Fortschreiten der Alzheimer-Erkrankung zu verhindern, existiert bis heute nicht, da sich die Medikamentenentwicklung immer nur auf einen (bekannten) Aspekt der Erkrankung konzentriert. Hingegen mehren sich die wissenschaftlichen Publikationen zu einer effektiven Vorbeugung und Behandlung insbesondere der Frühstadien der Erkrankung durch eine Ernährung, die reich an pleiotropen (!), also vielfältig wirkenden pflanzlichen Polyphenolen ist.6

Testen auf genetisches Risiko?

Viele Menschen befürchten, krankheitsrelevante Gene von ihren Eltern geerbt zu haben, und hegen die Hoffnung, das Risiko einer möglichen Erkrankung durch einen entsprechenden DNA-Test einschätzen zu können. Immerhin war das eines der Versprechen, das im Zuge des Human Genome Projects die personalisierte Medizin vorantreiben sollte.

In einer rezenten Studie analysierten Forscher Daten aus knapp 600 früheren Studien, in denen Zusammenhänge zwischen häufigen Variationen der DNA-Sequenz (single-nucleotide polymor-phisms, SNPs) und mehr als 200 Erkrankungen festgestellt wurden. Das Ergebnis war einigermaßen ernüchternd (»quite shocking«, bezeichnete es einer der Autoren im Interview), denn im Durchschnitt erklärte die Genetik nicht mehr als fünf bis zehn Prozent des Risikos für die häufigsten Erkrankungen, einschließlich bestimmter Krebsarten, Diabetes und Alzheimer.7

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Die häufigsten chronischen Krankheiten haben also offensichtlich recht wenig mit Genetik, den Eltern oder den von ihnen geerbten Genen zu tun. Wenn Sie sich Sorgen über Ihr mögliches genetisches Krankheitsrisiko machen, helfen Ihnen Gentests in der Regel nicht weiter, es sei denn, Sie finden in Ihrer Familie eine auffällig starke Häufung einer bestimmten Krankheit (wenn z.B. beide Elternteile, Geschwister, Tanten und Onkel betroffen sind). Die Studie fand allerdings auch ein paar Ausnahmen, bei denen die Genetik eindeutig eine stärkere Rolle spielen dürfte und bis etwa die Hälfte des Krankheitsrisikos ausmacht (z.B. Morbus Crohn, Zöliakie und Makuladegeneration). Trotz dieser wenigen Ausnahmen zeigt sich im Zuge aktueller Studien immer deutlicher, dass die Risiken für die meisten Krankheiten in unserem Stoffwechsel, der Umwelt, unserem Lebensstil, in einem Mangel an Nährstoffen oder der Exposition gegenüber verschiedenen Arten von Chemikalien, Bakterien oder Viren liegen. Vermutlich ist es in den meisten Fällen eine lebenslange Kombination aus zahlreichen dieser Faktoren.

Seit Jahrzehnten untersuchen Wissenschaftler, wie Gene dazu beitragen können, das Krankheitsrisiko vorherzusagen. Auch Hoffnungen auf eine Therapie durch Manipulation dieser Risikogene wurden häufig geäußert. Viele der älteren Studien konzentrierten sich allerdings darauf, wie sich Krankheiten bei identischen und nicht identischen Zwillingen entwickelten. Daraus ergaben sich zum Teil Schätzungen, dass die Genetik bis zu 80 oder 90 Prozent des Risikos für viele häufige Erkrankungen erklären könnte. In letzter Zeit begann die Wissenschaft jedoch, diese Frage anders zu betrachten und untersuchte das gesamte Genom von Tausenden oder gar Millionen von Menschen. GWAS (genom wide association studies) ist die Abkürzung für derartige Untersuchungen, bei denen sogenannte single-nucleotid Polymorphismen (SNPs) identifiziert werden, die mit einem erhöhten Krankheitsrisiko einhergehen könnten. Mithilfe von Computerprogrammen ist es möglich geworden, diese Daten zusammenzuführen und ein Gesamtrisiko zu berechnen. Basierend auf diesen neueren Ergebnissen können mehr als 95 Prozent der Krankheiten oder Krankheitsrisiken (einschließlich Alzheimer, Autismus, Asthma, juveniler Diabetes, Psoriasis usw.) aus Genanalysen nicht vorhergesagt werden. In den meisten Fällen bieten andere Arten medizinischer Tests - wie Blutuntersuchungen auf bestimmte Proteine oder andere Moleküle, die am Stoffwechsel oder an bestimmten Krankheiten beteiligt sind - ein viel zuverlässigeres Bild des Risikos zum Zeitpunkt der Untersuchung.

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Ein geringes genetisches Risiko bedeutet aber nicht kein Risiko. Denn wenn bei einem geringen genetischen Risiko zusätzlich bestimmte Lebensgewohnheiten und Umweltfaktoren hinzutreten, können diese das Risiko im Verlauf des Lebens zu erkranken, durchaus deutlich erhöhen.

Die Autoren einer anderen wissenschaftlichen Publikation fass-ten den derzeitigen Stand der Wissenschaft etwa wie folgt zusammen: »Gegenwärtig ist die Anwendung genetisch basierter Vorhersagemodelle auf häufige Krankheiten im Allgemeinen sowohl theoretisch als auch empirisch enttäuschend.«*

Prognosen sind eben schwierig, insbesondere wenn sie die Zukunft betreffen.

Ich teile diese Enttäuschung allerdings nur bis zu einem gewissen Grad, denn die Tatsache, dass auf Basis gegenwärtiger Studien in den meisten Fällen nur fünf bis zehn Prozent eines Krankheitsrisikos genetisch determiniert zu sein scheinen, eröffnet uns vielfältige Wege und Möglichkeiten, unser Schicksal selbst in die Hand zu nehmen.

Trade-off: die Kosten-Nutzen-Bilanz

Aus evolutionärer Sicht kann kein »Merkmal« und keine Eigenschaft jemals perfekt sein. Tatsächlich stellen alle Merkmale eine gewisse Kompromisslösung dar. So sollen unsere Knochen zwar so fest und stabil sein, dass sie nicht bei jeder kleinsten Belastung brechen, aber gleichzeitig nicht so schwer, dass sie unsere Bewegung einschränken und unsere Fortbewegung extrem energieaufwendig machen.

Magensäure verhindert auf der einen Seite Infektionen durch Abtöten der mit der Nahrung aufgenommenen Keime, auf der anderen Seite entstehen potenzielle »Kosten«, konkret ein potenzielles Risiko, an Magengeschwüren zu erkranken. Prinzipiell ist die Erzeugung eines derart niedrigen pH-Wertes, wie er in unserem Magen vorherrscht, und der gleichzeitigen Produktion von neutralisierendem Magenschleim, um eine Selbstverdauung der Magenschleimhaut zu verhindern, aus energetischer Sicht eine ziemlich aufwendige Angelegenheit.

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Immer dann, wenn wir in unserem Köper eine derart »kostspielige« und gleichzeitig risikobehaftete Einrichtung vorfinden, sollten wir uns aus evolutionsmedizinischer Sicht einen leichtfertigen Eingriff in ein derartiges System gut überlegen. Denn »In der Biologie ergibt nichts Sinn, es sei denn, es wird im Licht der Evolution gesehen«, lautet ein wichtiger Grundsatz, der von dem Biologen Theo-dosius Dobzhansky geprägt wurde. »Leistet« sich unser Körper ein derartig aufwendiges, aber gleichzeitig risikobehaftetes System, hat das aus evolutionärer wie physiologischer Betrachtung mit ziemlicher Sicherheit einen guten Grund.

In diesem Zusammenhang ist die verbreitete, vor allem auf geschicktes pharmazeutisches Marketing zurückzuführende medizinische Unsitte, sogenannte Protonenpumpenhemmer (wie z.B. Omeprazol oder Pantoprazol) ohne gerechtfertigte Indikation mit der sprichwörtlichen Gießkanne (sie zählen seit Jahren zu den meistverschriebenen Medikamenten) zu verabreichen, ein Fehler, der langfristig zu erheblichen gesundheitlichen Nachteilen führen kann. Durch die Erhöhung des pH-Wertes im Magen kann nicht nur die Resorption einiger Medikamente, sondern auch die Aufnahme von Calcium (erhöhtes Osteoporose-Risiko!), Eisen, Magnesium und Vitaminen reduziert sein. Die Minderung der Säurebarriere des Magens führt auch zu einem erhöhten Risiko schwerer Magen-Darm-Infektionen, vor allem durch den Problemkeim Clostridioides difficile. Durch eine verminderte säurebedingte Denaturierung von Nahrungsmittelallergenen und Veränderungen der Bakterienzusammensetzung in unserem Darmtrakt erhöhen diese verharmlosend als »Magenschutz« bezeichneten Medikamente auch das Risiko für allergische Reaktionen um das Zwei- bis Dreifache, bei über 60-Jährigen sogar um das Fünffache!9

Unser Immunsystem überwacht eine große Reihe von körperfremden Antigenen und schützt uns dadurch vor Infektionen durch Viren, Bakterien und andere Krankheitserreger. Gleichzeitig ist die Reaktionsfreudigkeit unseres Immunsystems auch die Ursache zahlreicher Krankheiten, von Autoimmunerkrankungen bis hin zu einem septischen Multiorganversagen. Es verlangt einen großen Balanceakt unseres Immunsystems, um zwischen tatenlosem Zusehen (mit der möglichen Folge einer Infektion) und einer Überreaktion, unter Umständen sogar gegen den eigenen Körper, den richtigen

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Mittelweg zu finden. Hinzu kommt, dass unser Immunsystem auch eine ganze Menge, uns wohlwollend gegenüberstehende, Darmbakterien tolerieren soll. Von wichtigen Einflussgrößen für ein funktionierendes Immun­system, das den »richtigen Mittelweg« findet, wird später noch die Rede sein.

Ähnlich wie unser Immunsystem wird auch unsere Blutgerinnung durch ein komplexes Netzwerk über mehrere verstärkend und hemmend wirkende Kaskaden gesteuert. Die niederschwellige Auslösbarkeit der Blutgerinnungskaskade sowie deren Schnelligkeit bei der Erzeugung eines Blutgerinnsels war in unserer Vergangenheit (und ist heute noch) der Garant für das Überleben nach stark blutenden Verletzungen. Der Nachteil dieses wunderbaren Systems im Sinne eines Trade-offs liegt in ebendieser niederschwelligen Auslösbarkeit der Blutgerinnung, was auch die Ursache für häufig auftretende gefährliche Thrombosen und unter Umständen tödlich verlaufende Thromboembolien (v. a. Lungenembolien) darstellt. Eine recht niederschwellige Auslösbarkeit der Blutgerinnung hat sich im Verlauf unserer evolutionären Vergangenheit offenbar als durchaus hilfreich, weil lebenserhaltend erwiesen.

Die zentrale Rolle von Trade-ofFs in jedem Aspekt unseres Lebens macht derartige Kompromisslösungen der Evolution zum wichtigsten Prinzip bei der evolutionären Betrachtung von Gesund-heits- und Krankheitszuständen. Selbst viele unserer essenziellen und recht einfachen Abwehr- und Schutzmechanismen folgen einer Kompromisslösung zwischen Kosten und Nutzen.

Abwehr- und Schutzmechanismen

Viele Symptome, aufgrund derer Patienten ärztliche Hilfe aufsuchen, sind gar nicht primär das Produkt einer spezifischen Krankheit, sondern vielmehr die Folge der Aktivierung von körperlichen, über lange evolutionäre Zeiträume entstandenen Abwehr- und Schutzmechanismen, die unser Überleben sicherstellen. Symptome wie Entzündung, Fieber, eine laufende Nase, Husten, Niesen, Erbrechen oder Durchfall sind die Manifestationen dieser Abwehrmechanismen im Falle einer Infektion oder der Exposition gegenüber einem Allergen. Diese extrem hilfreichen Abwehrmechanismen zu unterdrücken, um das damit verbundene Leiden zu lindern (was sehr häufig durch Medikamente geschieht), kann unter Umständen erhebliche Nachteile mit sich bringen.

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Auf der anderen Seite können diese Abwehrmechanismen auch überschießend verlaufen und dann mit erhöhten gesundheitlichen (auch lebensbedrohlichen) »Kosten« für den Betroffenen verbunden sein. Ob überschießende Entzündungsreaktionen, zu hohes Fieber, Schlaf raubender Dauerhusten, übermäßiges Erbrechen oder schwerer andauernder Durchfall - im Fall einer überschießenden, dauerhaften Aktivierung können die Kosten der Abwehr- und Schutzmechanismen ihren Nutzen auch überwiegen und selbst zu Gesundheitsschäden führen. In derartigen Fällen sind unsere heutigen pharmakologischen Möglichkeiten zur Unterdrückung von Abwehr- und Schutzmechanismen ein wahrer Segen.

Auch hier gilt wieder, dass es kein »Gut« oder »Schlecht« gibt. Es ist die Balance all dieser Systeme, die uns den größten Gesundheitsvorteil verschafft. Ein Problem ergibt sich in der Praxis häufig daraus, dass sowohl den Ärzten als auch den Patienten ein individuelles Abwiegen zwischen Nutzen und Risiko im Sinne der Folgen einer medikamentösen Unterdrückung dieser Schutzmechanismen zukommt.

Da aber viele Schutzmechanismen relativ »günstig« und hilfreich sind, die Kosten bei einer Nichtauslösung aber durchaus hoch sein können, liegt die Auslöseschwelle für viele Schutzmechanismen durchaus niedrig und das ist meistens gut so. So stehen bei Verzehr einer giftigen Pflanze die geringen Kosten eines einmaligen Erbrechens den unter Umständen hohen Kosten einer potenziell tödlichen Vergiftung gegenüber. In diesem Zusammenhang hat sich auch der Begriff des »Rauchmelder-Prinzips« etabliert. Sind die »Kosten« für den einen oder anderen Fehlalarm geringer als die Kosten bei einem größeren eintretenden Schaden, lohnt es sich auch, bei geringer Wahrscheinlichkeit einer tatsächlichen Gefährdung zu reagieren.

Selbst bei psychischen Erkrankungen wie Angststörungen oder Phobien können wir aus evolutionärer Sicht teilweise auf das Rauchmelder-Prinzip als Erklärungsmodell zurückgreifen. Eine niederschwellige Auslösung einer Angst- und Fluchtreaktion (samt heftiger Adrenalinausschüttung) bei den geringsten Anzeichen einer Gefahr (ein Knacken im Unterholz oder der Anblick einer

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vermeintlichen Giftschlange) hat unseren Vorfahren mit Sicherheit mehr als einmal das Leben gerettet, auch wenn es sich häufig um Fehlalarme samt kurzer »Panikattacke« handelte. Der Nutzen überwog die Kosten bei Weitem. Fehlalarme sind bei Schutzmechanismen (wie bei echten Rauchmeldern) die Norm und werden aufgrund der geringen Kosten quasi akzeptiert.

Im Falle der überaus häufigen Angststörungen mit einem offenbar zu sensibel oder fehlerhaft eingestellten »Rauchmelder« überwiegen hingegen die Kosten den Nutzen und führen für die Betroffenen zu großem Leidensdruck und ernsthaften Problemen im Alltag. Eine mögliche Ursache für zu häufige Fehlalarme dürfte in einer Fehlfunktion von verschiedenen Neurotransmittern (Botenstoffe im Gehirn) liegen und möglicherweise auch mit einer Entzündung einhergehen. Beides Faktoren, die, wie ich später ausführen werde, mit unserem Darmtrakt in Verbindung stehen könnten.

Bei Betrachtung unseres Körpers aus evolutionsmedizinischer Sicht finden wir noch unzählige weitere Eigenschaften, die eine Kompromisslösung darstellen und uns auf diese Weise für viele Gebrechen und Krankheiten anfällig machen. Vermutlich sind, je nach Betrachtungswinkel, die meisten unserer körperlichen Eigenschaften bis zu einem gewissen Grad eine Kompromisslösung. Wir können diese unzähligen Trade-offs als Folge unserer Evolution aber nicht beseitigen, sie sind Teil unserer komplexen Körper geworden.

Auf der anderen Seite sind die erwähnten, durchaus anfälligen Systeme wunderbare, hochsensible sowie hochkomplexe Einrichtungen, die uns seit Jahrmillionen das tägliche Überleben garantieren. Sie sind vor allem dann für Fehlfunktionen anfällig, wenn es zu einer zunehmenden Diskrepanz zwischen unserem Lebensumfeld und der ursprünglichen Funktion dieser Systeme kommt. Derartige Diskrepanzen werden in der evolutionären Medizin als »Mismatch-Phänomene« bezeichnet.

Mismatch: die Ursache vieler Krankheitsbilder

Eine Möglichkeit, ein besseres Verständnis für moderne Krankheitsbilder zu erhalten, besteht darin, zu verstehen, wie unsere Vorfahren gelebt haben könnten, durch evolutionäre Kräfte eine entsprechende genetische Ausstattung erworben haben und wie im

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Gegensatz dazu unsere moderne Lebenskultur mit unserem früheren Lebensstil zum Teil in erheblichen Konflikt geraten ist.

Angesichts der Tatsache, dass wir Menschen und unsere homi-ninen Vorfahren mehr als 99 Prozent unserer Existenz als nomadisierende Jäger und Sammler gelebt und überlebt haben, können wir auf Basis gegenwärtiger wissenschaftlicher Erkenntnisse darauf schließen, dass die Selektion über derart viele Generationen dazu geführt hat, dass unsere Biologie und unser Stoffwechsel recht gut auf die körperliche Aktivität, Lebens- und Ernährungsweise der umherziehenden Jäger und Sammler abgestimmt sind.

Gerade wir Menschen haben aber in ziemlich kurzer Zeit (zumindest aus evolutionsbiologischer Sicht) unsere Lebensbedingungen und unsere Umgebung grundlegend verändert, auch wenn dies auf den ersten Blick nicht ohne Weiteres für jeden sofort erkennbar ist. Diese durchaus als fundamental zu bezeichnenden Veränderungen der nicht allzu fernen Vergangenheit umfassten vor allem die Folgen der landwirtschaftlichen Revolution (beginnend vor etwa 12 000 Jahren), der industriellen Revolution (vor ca. 200 Jahren) mit dem seither ungebremsten technischen Fortschritt (samt zahlreichen Nachteilen für die Umwelt) und zuletzt der digitalen Revolution (seit Ende des 20. Jahrhunderts), die uns zu einem vorwiegend sitzenden Lebensstil vor stets hell leuchtenden Bildschirmen in Form von Fernsehern und Computern »gezwungen« hat.

Jede einzelne dieser tiefgreifenden Veränderungen hat zu einer mehr oder minder zunehmend ausgeprägten Diskrepanz zwischen unserer ursprünglichen evolutionären Ausstattung und den neu geschaffenen Gegebenheiten geführt. Tatsächlich kann es aus biologischer Sicht für ein einigermaßen spezialisiertes Lebewesen extrem schwierig sein, sich unter mehr oder weniger abrupt ändernden Umweltbedingungen zurechtzufinden bzw. ein »artgerechtes« Leben zu führen.

Nun ist es zwar nicht so, dass sich unsere heutige Umwelt über Nacht schlagartig etabliert hat, sie unterscheidet sich aber doch beträchtlich von der vor 10000 Jahren und den vielen Hunderttausenden Jahren davor. Probleme, die sich durch diese fehlende Übereinstimmung zwischen ursprünglicher Ausstattung und neuer Umwelt im weitesten Sinne ergeben, bezeichnet die evolutionäre Medizin als »Mismatch«, also als »Nichtübereinstimmung« bzw. »Inkongruenz«. Mismatch ist von dermaßen großer Bedeutung für

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das Verständnis von Gesundheit und Krankheit, dass meine Kollegen Peter Gluckman und Mark Manson ein ganzes Buch unter diesem Titel zu den damit verbundenen medizinischen Einsichten verfassten.10

Sind die konkreten Ursachen für eine Nichtübereinstimmung zwischen Lebensweise und der resultierenden Gesundheitsstörung einmal identifiziert, können entsprechende Gegenmaßnahmen und, noch viel wichtiger, entsprechende Präventionsmaßnahmen getroffen werden.

Wesentliche Veränderungen, die zu zahlreichen Mismatch-Phä-nomenen geführt haben, betreffen vor allem unsere Ernährungsgewohnheiten, unseren weitgehend inaktiven Lebensstil, die Verfügbarkeit von zahlreichen Medikamenten, moderne medizinische Eingriffe und Therapiemöglichkeiten, einen fehlenden Kontakt zu einer natürlichen, weil intakten Umwelt bzw. ein zunehmendes Verschwinden von naturbelassenen Habitaten, übertriebene Hygienemaßnahmen, Veränderungen in unserer Gesellschafts- und Familienstruktur, die Exposition gegenüber permanenter Information durch digitale Medien und vieles mehr. Während zwar der tatsächliche Beitrag dieser Veränderungen zu der einen oder anderen Krankheit nicht in absoluten Zahlen gemessen werden kann, so dürfte er, nach allem, was wir bisher wissen, beträchtlich sein und vor allem im Zusammenwirken all dieser Einflussgrößen liegen. Im Folgenden sei nur eine kleine Auswahl der auf Mismatch basierenden oder dadurch mitverursachten Krankheiten und Gesundheitsstörungen dargestellt.

Die Raten von kardiovaskulären Erkrankungen sind in unserer Gesellschaft vermutlich um eine Größenordnung höher als bei unseren paläolithischen Vorfahren, wie eine Untersuchung an dem weitgehend ursprünglich lebenden Volk der Tsimane aus dem bolivianischen Regenwald nahelegt."

Gleiches gilt für die Rate an Brustkrebs. Übergewicht, Fettleibigkeit und Typ-2-Diabetes haben mittlerweile epidemische Ausmaße angenommen.12

Allergien aller Art, insbesondere bei Kindern, weisen einen ex-ponentiellen Anstieg während der letzten Jahrzehnte auf.13

Über den Zeitraum der vergangenen 60 Jahre stieg die Allergiehäufigkeit in den westlichen Industriegesellschaften von zwei Prozent auf heute über 30 Prozent Betroffene in der Bevölkerung.

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Ein Medikamentenmissbrauch (v. a. von psychoaktiven Substanzen) in gegenwärtigem Ausmaß war vor der noch nicht lange zurückliegenden Erfindung potenter pharmazeutischer Verbindungen kein gesellschaftliches Problem.14

Unterschiedliche Formen von Essstörungen sind ebenfalls ein neuzeitliches Phänomen und haben während der letzten Jahrzehnte zugenommen.15

Die gesundheitlichen Probleme, die aus der praktisch permanenten Nutzung digitaler Geräte wie Smartphones, Tablets oder Computern resultieren, sind ebenso vielfältig wie häufig. Die zunehmenden Gesundheitsprobleme sind hauptsächlich mit orthopädischen, visuellen (v.a. Kurzsichtigkeit) und psychosozialen Störungen verbunden.16

Zudem führt die vermehrte Nutzung zu chronischem Stress und körperlicher Inaktivität. Eine relativ rezente Umweltveränderung im Zuge der digitalen Revolution ist auch die über die natürliche Länge eines Tages hinausgehende Exposition gegenüber Licht mit einem beträchtlichen Blauanteil des Spektrums. Ein Umstand, der viele Menschen um einen erholsamen, gesundheitsfördernden Schlaf bringt und später noch ausführlich Betrachtung finden soll.17

Metabolische Störungen wie die nichtalkoholische Fettlebererkrankung, neurodegenerative Erkrankungen wie Demenzen und die Parkinson-Erkrankung sowie das große Feld der Autoimmunerkrankungen sind alle in hohem Maße auf eine Nichtübereinstimmung unseres Lebensstils (in einer zum Teil lebensfeindlichen Umwelt) mit unserer evolutionären Vergangenheit zurückzuführen.

Auch eine ganze Reihe moderner medizinischer Errungenschaften haben zu mehr oder weniger stark ausgeprägten Diskrepanzen in Wechselwirkung mit unserer Biologie geführt. So ist zum Beispiel die Exposition von Säuglingen gegenüber Milchersatznahrung als Austausch für Muttermilch ein klassischer evolutionärer Mismatch und wahrscheinlich mit einer erhöhten Rate an Fettleibigkeit und Typ-2-Diabetes im späteren Leben verbunden.18

Umgekehrt korreliert ausreichendes Stillen mit einem besseren Schutz vor Infektionen, weniger Gebissfehlstellungen und einer erhöhten Intelligenz der Kinder. Für stillende Frauen bietet das Stillen zudem einen erhöhten Schutz vor Brustkrebs und reduziert

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vermutlich auch das Risiko, an Eierstockkrebs und Typ-2-Diabetes zu erkranken.19 Nicht zu stillen, stellt also sowohl für das Kind als auch für die Mutter eine evolutionäre Diskrepanz im Sinne eines Mismatch dar.

Aus evolutionärer Sicht ist es auch nicht als »normal« anzusehen, dass wir in unseren Breiten 30 Prozent, in manchen Ländern sogar 55 Prozent der Kinder durch eine Kaiserschnittentbindung zur Welt bringen. Der Preis dafür: Eine nicht medizinisch notwendige Kaiserschnittentbindung könnte das Risiko für krankhaftes Übergewicht bei Kindern erhöhen.20 »Könnte« deshalb, weil hierzu derzeit eine zum Teil widersprüchliche Studienlage besteht.21

Was unsere körperliche Inaktivität betrifft, so ist die Mismatch-Situation schon auf den ersten Blick recht eindeutig. Nicht, dass unsere Vorfahren den ganzen Tag hindurch athletische Spitzenleistungen vollbracht haben. Eine gewisse »Muße-Präferenz« ist bei allen Menschen (und Tieren) festzustellen, denn mit den körperlichen Energiereserven maßvoll umzugehen, ist aus evolutionärer und physiologischer Sicht durchaus sinnvoll und vorteilhaft. Dennoch ist die menschliche Physiologie nicht gut an längere Inaktivi-tätsperioden (wie Sitzen während des ganzen Bürotages) angepasst, da die Sitzzeit das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und die damit verbundene Sterblichkeit deutlich erhöht.22

Auch hier treffen wir gewissermaßen eine Kompromisslösung an. Einerseits sind Gesundheitsrisiken z.B. für Herz-Kreislauf-Erkrankungen durch Sitzen im Allgemeinen mit einer Verringerung der Muskelkontraktionen und einer damit verbundenen Verringerung des MuskelstofFwechsels verbunden. Andererseits erscheinen diese mit Inaktivität verbundenen Gesundheitsrisiken auf den ersten Blick etwas paradox, da, wie bereits erwähnt, der evolutionäre Druck eigentlich dazu führen sollte, Strategien zur Minimierung der Energieausgaben zu bevorzugen.

Untersuchungen an dem Jäger- und Sammler-Volk der Hadza in Afrika haben vor Kurzem gezeigt, dass deren tägliches Inaktivitäts-niveau durchaus mit dem von Menschen aus modernen Industrie-nationen vergleichbar ist. Allerdings, und hier liegt der gravierende Unterschied, verbringen sie erstens die restliche Zeit mit erheblich anstrengenderen körperlichen Tätigkeiten und zweitens besitzen sie keine Bürostühle oder andere Sessel. Denn selbst wenn sie sich

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in Ruhe befanden, verbrachten sie die »sitzende« Zeit sehr häufig in Körperhaltungen wie Hocken, die zu einer höheren Muskelaktivität in Ruhe führen als das Sitzen auf einem Stuhl. Vereinfacht kann man daraus ableiten, dass uns die Evolution nicht zu Büromenschen gemacht hat und dass auch Bürostühle und bequeme Fernsehsessel einen Mismatch darstellen, der auf lange Sicht seinen Gesundheitstribut fordert.23

Der Stamm der Hadza wird uns noch in zahlreichen Belangen dieses Buches öfters begegnen, wenn es darum geht, Einsichten zu unseren vermuteten früheren Lebensgewohnheiten als Jäger und Sammler zu erlangen.

 

  Zwischenfazit Evolution       ^^^^     

 

Wir haben nun schon einige ganz wesentliche Einsichten hinsichtlich unserer Anfälligkeit für Krankheiten gewonnen, die nicht ohne Weiteres auf der Hand liegen und auch in der Medizin nur unzureichend Berücksichtigung finden:

  • Evolutionäre Kräfte wirken im Wesentlichen nur bis zum Ab-schluss der Reproduktionsphase bzw. werden Gene für bestimmte Eigenschaften vor allem dann positiv selektioniert, wenn sie die Zeugung und das Überleben der Nachkommen positiv beeinflussen, das heißt wahrscheinlicher machen. Genetische Eigenschaften bzw. Risiken, die sich erst später im Leben manifestieren (z.B. durch das erhöhte Risiko für eine bestimmte Krankheit), spielen in der Evolution, wenn überhaupt, nur eine untergeordnete Rolle.

  • Aus heutiger Sicht nachteilige genetische Eigenschaften können in früheren Zeiten bzw. unter anderen Gegebenheiten durchaus mit Vorteilen wie Infektionsresistenz verbunden gewesen sein. Sie setzten sich über Generationen durch und wurden weitervererbt, wenn sie das Überleben und damit den Reproduktionserfolg in früheren Zeiten, wenn auch nur minimal, wahrscheinlicher machten.

  •  Durch die vielfältige Wirkung mancher Gene in unserem Körper kann ein und dasselbe Gen sowohl mit Vorteilen in früheren Lebensabschnitten als auch mit einem erhöhten Krankheitsrisiko in der zweiten Lebenshälfte einhergehen (antagonistische Pleiotropie).

  • Unsere ererbten Gene geben uns nur in den seltensten Fällen Auskunft über unser Risiko für chronische Krankheiten. Im Durchschnitt erklärt die Genetik nicht mehr als fünf bis zehn Prozent des Risikos für die häufigsten Erkrankungen.

  • Die meisten Eigenschaften unseres Körpers sind bei genauerer Betrachtung Kompromisslösungen in Form sogenannter Trade-offs, die während unserer langen evolutionären Vergangenheit von den ersten Einzellern bis zum modernen Menschen entstanden sind.

  • Selbst die Auslösbarkeit, Qualität und Quantität von angeborenen Schutz- und Abwehrmechanismen stellen eine Kompromisslösung zwischen Kosten und Nutzen nach dem Brandmelder-Prinzip dar. Störungen dieser Balance können uns mitunter teuer zu stehen kommen.

  • Ein sogenannter evolutionärer Mismatch tritt auf, wenn eine neuartige Umgebung angetroffen wird, die in der Evolutionsgeschichte davor in dieser Form noch nie erlebt wurde. Derartige »Nichtübereinstimmungen« zwischen evolutionärer Ausstattung und neuartiger Umgebung sind in unserer modernen Gesellschaft eine häufige Ursache für die Entstehung von Gesundheitsstörungen und Krankheiten.

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Wie Sie sehen, sind in diesem Zusammenhang Attribute wie »gut« oder »schlecht« nur sehr relative, vor allem menschliche Größenordnungen. Denn wie wir ebenfalls gesehen haben, vermehren sich auch durchwegs negativ behaftete genetische Eigenschaften in einer Population, wenn sie nur mit ausreichendem Reproduktionserfolg einhergehen. Das Überleben bis zur Reproduktionsphase und die erfolgreiche Reproduktion selbst sind hier die bestimmenden Größen und nicht zwingend das individuelle Wohlergehen und schon gar nicht der Gesundheitszustand im fortgeschrittenen (postreproduktiven) Alter!

Um an dieser Stelle noch einmal die Brücke zur Ernährung zu schlagen: Nahrung, die primär zwar mehr oder weniger »vertragen« wird, sich aber bei längerem Verzehr im Verlauf des späteren Lebens negativ auf unsere Gesund­heit auswirkt (weil wir z.B. nicht optimal an ihren Verzehr »angepasst« sind oder sich andere negative Effekte bei längerem oder erhöhtem Konsum einstellen), kann unter bestimmten Lebens- und Umwelt­beding­ungen aus evolutionärer Sicht dennoch den entscheidenden Vorteil bieten, wenn sie ein Individuum zumindest in ein reproduktives Alter mit entsprechend häufigem Nachwuchs bringt.

Ob diese Nahrung sich langfristig negativ auf unsere Gesundheit auswirkt, ist hierbei zunächst völlig sekundär! Die Lebenserfahrung zeigt, dass auch Menschen mit einer miserablen Ernährung und entsprechendem Gesund­heitszustand in jüngeren Jahren dennoch beträchtlichen Nachwuchs haben können, solange sie nicht unfruchtbar oder dermaßen schwer krank werden, dass eine Fortpflanzung nicht im Raum steht. Die Rechnung in Form schwerer gesundheitlicher Komplikationen wird ihnen häufig erst Jahrzehnte später, nach erfolgter Reproduktion präsentiert. Ja selbst negative gesundheitliche Folgen in jungen Jahren lassen eine schlechte Ernährung aus evolutionärer Sicht immer noch besser abschneiden als der Hungertod.

Wir Menschen entwickelten uns im Laufe der Evolution zu einem Omnivoren (Allesfresser), der sein Überleben und seine weltweite Verbreitung der Tatsache verdankt, dass er mit einer relativ breiten Palette von Nahrungs­mitteln sein Auslangen finden kann.

Ich möchte mich im Verlauf des Buches auf Basis der neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse darauf konzentrieren, wie wir trotz unserer zum Teil »mangelhaften« körperlichen Ausstattung unserer stetig ansteigenden Lebenserwartung erheblich mehr gesunde Lebensjahre verleihen können.

Bisher war von Genen, Evolution und körperlichen Merkmalen die Rede, die mit unserem Gesundheitszustand in Verbindung stehen. Unser Verständnis von Gesundheit und Krankheit wäre aber alles andere als vollständig, wenn wir die zeitlebens bestehende Möglichkeit zur variablen Interpretation dieses Erbgutes außer Acht ließen.

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