Evolution und Gesundheit (eBook)

Evolution und Gesundheit 1
Inhaltsverzeichnis 7
Vorwort 13
Geleitwort 15
Einleitung 19
1 Menschliche Evolution, Mikroevolution und Anpassung an die Umwelt 31
1.1 Einführung 31
1.2 Grundbegriffe der Evolution 32
1.3 Menschliche Evolution: Vom Vormenschen bis zum heutigen Menschen 34
1.4 Der aufrechte Gang 37
1.5 Haut und Haar 38
1.6 Anpassung an die Umwelt, deren Grenzen und daraus folgende Kompromisslösungen 41
1.7 Selektionsarten 42
1.7.1 Sexuelle Selektion 45
1.7.2 Kulturelle Selektion 46
1.7.3 Relaxed Natural Selection 46
1.8 Kompromisslösungen (Trade-offs) 47
1.9 Überreste der Evolution (Rudimente) 49
1.10 Mismatch: Wenn die Anpassung mit der Umweltveränderung nicht mehr schritthält 51
1.11 Plastizität und Life History 53
1.11.1 Plastizität 53
1.11.2 Life History Theory 55
1.12 Life History-Besonderheiten beim Menschen im Vergleich zu anderen Menschenaffen 57
1.12.1 Kindheit und Jugend 58
1.12.2 Menopause 59
1.12.3 Variabilität der Life History-Merkmale beim Menschen 60
1.13 Epigenetik 61
1.13.1 Fetale Programmierung 62
1.13.2 Epigenetische Mismatch-Programmierungen 63
1.13.3 Aktuelle Forschung im Bereich der epigenetischen Programmierung 64
2 Gesundheit und Krankheit aus evolutionärer Sicht 71
2.1 Einführung 72
2.2 Was ist gesund, was ist normal? Die Normalverteilung von Merkmalen 72
2.2.1 Beispiel Längenwachstum 73
2.2.2 Beispiel Leberenzyme 73
2.2.3 Personalisiertes Vorgehen in Medizin und Public Health 74
2.2.4 Bedeutung von Normalverteilungskurven 74
2.3 Selektionstypen 75
2.3.1 Relaxed Natural Selection 76
2.4 Nicht normal verteilte Merkmale 78
2.4.1 Asymmetrische Fitnesskurve 78
2.4.2 Nicht normal verteilte Merkmale wie das Geschlecht: Sex und Gender 80
2.4.3 Geschlechtsunterschiede bei Erkrankungen und gesundheitsrelevanten Parametern 81
2.4.4 Gendermedizin 84
2.5 Bedeutung des Geschlechts in Public Health 85
2.6 Evolution maximiert Reproduktion, nicht Gesundheit oder Langlebigkeit 86
2.6.1 Genetische Assoziationen 87
2.6.2 Chronisch obstruktive Lungenerkrankung 87
2.6.3 Assoziation und Kausalität 88
2.7 Bedeutung der Epigenetik 89
2.8 Die Evolution menschlichen Verhaltens: Evolutive Psychologie 90
2.9 Sozioökonomischer Status 91
3 Geschichtliche Trends von Körpergröße und Körpergewicht in einer wechselnden Umwelt 97
3.1 Einführung 98
3.2 Geschichtliche Trends der Körpergröße und des Körpergewichts in Europa 99
3.3 Erklärende Umweltfaktoren 107
3.4 Mikroevolutive Prozesse 114
4 Die Entstehung der heute lebenden Populationen und hiermit zusammenhängende Gesundheitsherausforderungen 125
4.1 Einführung 126
4.2 Archaische Populationen und frühe Migration 126
4.2.1 Out of Africa 126
4.2.2 Mischung mit anderen Homo-Arten 128
4.2.3 Zunahme der Populationsgrößen 129
4.2.4 Faktoren, die das Risiko für die Entstehung akuter und chronischer Krankheiten erhöhten 130
4.2.5 Kulturell bedingte Selektion 131
4.3 Derzeitige Migrationswellen 132
4.4 Lokale genetische und epigenetische Anpassungen 133
4.4.1 Lokale genetische Anpassungen 133
4.4.2 Anpassung an Höhenregionen 134
4.4.3 Laktase-Persistenz 137
4.4.4 Weitere lokale genetische Anpassungen 138
4.4.5 Lokale epigenetische Anpassungen 140
4.5 Kulturelle Anpassung 141
4.5.1 Demografische Transition 143
4.5.2 Zukünftige Forschung und ethische Fragen 145
5 Co-Evolution von Menschen und Mikroorganismen 149
5.1 Die Entstehung von Infektionskrankheiten und Epidemien 150
5.1.1 Bedeutung der Paläogenetik 151
5.1.2 Yersinia pestis als Beispiel für die Erforschung der evolutionären Geschichte eines Krankheitserregers mit Hilfe der Paläogenetik 152
5.1.3 Paläogenetische Forschung an Krankheitserregern 160
5.2 Autoimmunkrankheiten und Allergien: die Hygiene-Hypothese 161
5.2.1 Autoimmunkrankheiten 161
5.2.2 Allergien 162
5.2.3 Die Hygiene-Hypothese 163
5.2.4 Die „Schwangerschafts-Kompensations-Hypothese“ 166
5.3 Das Problem der Antibiotikaresistenzen und der One-Health-Ansatz 169
5.3.1 Mechanismen der Entwicklung von Antibiotikaresistenzen 170
5.3.2 Strategien gegen die Bildung von Antibiotikaresistenzen 173
5.3.3 One-Health-Ansatz 175
5.3.4 Global auftretende Zoonosen 175
5.4 Die Bedeutung des Mikrobioms für unsere Gesundheit 176
5.4.1 Das menschliche Mikrobiom 176
5.4.2 Aktuelle mikrobielle Untersuchungstechniken 177
5.4.3 Das menschliche Mikrobiom von der Geburt an: Natürliche Geburt vs. Kaiserschnitt 178
5.4.4 Der Einfluss der Ernährung 180
5.4.5 Zusammenwirken der verschiedenen Nahrungsbestandteile 182
5.4.6 Das menschliche Mikrobiom und die Entstehung von Krankheiten 183
5.4.7 Die Bedeutung des Mikrobioms in Evo-Med und Evo-Pub 189
5.4.8 Alte Mikrobiome 191
6 Ernährung, Übergewicht und Folgekrankheiten aus Sicht der Evolution 205
6.1 Einführung 205
6.2 Welche Ernährung ist für den heutigen Menschen gesund? 206
6.2.1 Warum müssen wir essen? 207
6.2.2 Basisbausteine einer gesunden Ernährung 207
6.2.3 Was gehört nicht zu einer gesunden Ernährung? 212
6.2.4 Ungesunde Ernährung 216
6.2.5 Wie sollte heute eine gesunde Ernährung aussehen? 220
6.2.6 Ist eine vegetarische oder vegane Ernährung gesund? 224
6.2.7 Die mediterrane Ernährung als Beispiel für eine gesunde Ernährung 224
6.3 Welche Ernährung ist aus evolutionsbiologischer Sicht natürlich für den Menschen? 225
6.3.1 Vom Pflanzenesser zum Allesesser 226
6.3.2 Die Paläodiät 230
6.3.3 Die Rolle des Mikrobioms 232
6.3.4 Das Aufkommen der „Zivilisationskrankheiten“ 232
6.3.5 Omega-3-Fettsäuren, Jod und Gehirnentwicklung 234
6.3.6 Weitere Anpassungen des Menschen an neue Nahrungsmittel und Umweltbedingungen 237
6.4 Die Evolution des Fettgewebes und die Entstehung von Übergewicht 238
6.4.1 Der BMI: Das Standardmaß des Übergewichts 238
6.4.2 Die heutige Verbreitung von Übergewicht und Adipositas 241
6.4.3 Die Evolution des menschlichen Fettgewebes und die Entstehung von Übergewicht 242
6.4.4 Determinanten des menschlichen Übergewichts 246
6.5 Folgekrankheiten des Übergewichts aus evolutionsbiologischer Sicht 252
6.5.1 Die aktuelle Verbreitung von Folgekrankheiten des Übergewichts und der Adipositas 252
6.5.2 Evolutionsbiologische Determinanten der Adipositas-Folgekrankheiten 255
6.6 Vergangenheit und Zukunft des menschlichen Ernährungsverhaltens 261
6.6.1 Die Evolution des menschlichen Ernährungsverhaltens 261
6.6.2 Die Ernährung der Zukunft 264
6.6.3 Personalized Public Health 267
7 Ausblicke in die Zukunft: Die menschliche Evolution im Wechselspiel von Kultur, Biologie und Umwelt 277
7.1 Einführung 278
7.2 Der Mensch im Wechselspiel von Kultur, Biologie und Umwelt 278
7.3 Der evolutionäre Blick auf unsere Zukunft 280
7.3.1 Exponentielle Zunahme der Variabilität des menschlichen Genpools 281
7.3.2 Neue Krankheiten aufgrund wachsender Siedlungsgebiete, Urbanisierung und Mobilität 282
7.3.3 Weitreichende Optimierung des Menschen in Bezug auf Gesundheit und Lebenserwartung 283
7.3.4 Künftige Lösungswege und wie sie nicht selbst zum Problem werden 285
8 Resümee 289
Autorenverzeichnis 295
Sachwortverzeichnis 297