www.t-cremer.de Passwort für Dateien zur Vorlesung Allgemeine Biologie: Allgemein

Entstehung von Krankheiten Welche Funktionen erfüllt ein Organ normalerweise? Wie funktionieren Stoffwechselmechanismen? Wie kommt es zu Störungen? Beispiel Herzinfarkt genetisch bedingte Besonderheiten des Stoffwechsels Fettleibigkeit durch falsche Ernährung bestimmte bakterielle Infektionen der Herzkranzgefäße (?)  entzündliche Veränderungen mit Ablagerung von Cholesterin  Verschluss einer Koronar-Arterie  Herzinfarkt

Evolutionsbiologische Betrachtungen zur Entstehung von Krankheiten Hypothese: Menschen sind genetisch an steinzeitliche Lebensbedingungen angepasst (adaptiert), nicht an die veränderten Umweltbedingungen des Industriezeitalters. Diese Nichtangepasstheit (Fehladaptation) des Menschen ist mitverantwortlich für die Häufung bestimmter Krankheiten.

Krankheitsentstehung als Folge moderner Umweltbedingungen, für die Menschen nicht angepasst sind. Steinzeitliche Lebensbedingungen in Europa und USA Hypothese: Gefahr der Mangelernährung vor allem im Winter: Optimale Nahrungsverwertung und Fettspeicherung war eine Lebensversicherung! Cave: Schwierigkeiten einer verlässlichen Rekonstruktion Heute: Supermarkt Verlangen nach Zucker und Fett kann unbegrenzt befriedigt werden. Resultat: Zuckerkrankheit (Diabetes mellitus) wird zur Volkskrankheit.

Welche genetischen Rahmenbedingungen wünschen wir uns und unseren Kindern? Beispiel: Welche Hautfarbe würden Sie bevorzugen? Welche Hautfarbe bevorzugt die Selektion? Dunkle Haut (Melanin) schützt vor Hautkrebs. Hellhäutige Menschen haben bei starker Sonneneinstrahlung (UV-Licht) eine höhere Rate an Hautkrebs (Beispiel: Australien; Ozonloch) Folgerung: dunkle Haut ist gesund!

Epidermis Dermis

Haut Niere Gefäße

Welche genetischen Rahmenbedingungen wünschen wir uns und unseren Kindern? Beispiel: Welche Hautfarbe würden Sie bevorzugen? Welche Hautfarbe bevorzugt die Selektion? Dunkle Haut (Melanin) schützt vor Hautkrebs. Hellhäutige Menschen haben bei starker Sonneneinstrahlung (UV-Licht) eine höhere Rate an Hautkrebs (Beispiel: Australien; Ozonloch) Folgerung: dunkle Haut ist gesund!

Haut Niere UVB ist kurzwelliger als UVA erreicht die Keratinozyten fördert dort die Synthese von Provitamin D Haut Niere

2. In der Haut erfolgt die Synthese von aktivem Vitamin D. Dazu ist genügend Sonnenlicht notwendig. In lichtarmen Gegenden sind dunkelhäutige Menschen stärker von Rachitis betroffen als hellhäutige. Folgerung: Helle Haut ist eine nützliche Anpassung zur verbesserten Vitamin D Synthese als Schutz gegen Knochenerweichung (Rachitis) (in Schweden!) Bei der Wanderung der Menschen aus Afrika in Gebiete der Erde mit viel geringerer Sonneneinstrahlung bevorzugte die Selektion eine helle Hautfarbe. (verringerte Melaninsynthese) aber:

3. UV-Licht, das helle Haut durchdringt, führt zur Zerstörung von Folsäure (Vitamin B9) in den Kapillaren der Haut! Folsäuremangel in der frühen Schwangerschaft erhöht die Gefahr eines offen Rückens (Spina bifida) beim Kind.

UVA durchdringt und erreicht die Blutgefäße in der Dermis. UVA zerstört dort Folsäure! Was sind die Folgen?

670 Spina bifida (offener Rücken) begünstigt durch Folsäuremangel Hellhäutige Frauen: höheres Risiko für Folsäuremangel Spina bifida Kinder Spina bifida (offener Rücken) begünstigt durch Folsäuremangel

Welche genetischen Rahmen wollen wir also für unsere Haut? Es kommt darauf an, in welcher Umwelt wir leben und wie sich diese Umwelt in der Zukunft verändern wird! Man kann nicht alles gleichzeitig haben: bestmöglichen Schutz vor Hautkrebs; bestmöglichen Schutz vor Rachitis; bestmöglichen Schutz vor Spina bifida.

Welchen genetischen Rahmen wollen wir? Den optimalen Genotyp für alle Umstände und alle Zeiten gibt es nicht! Die Evolution bewirkt ständige Design Kompromisse beim Phänotyp!