Kitap Analizi: Evrimsel Tıbbın İlkeleri

Darwinci tıbba adanmış bir dizi kitap yayınlanmıştır, ancak bu kitap özel olarak tıp öğrencileri ve fakülteleri için bir ders kitabı olarak tasarlanmış ilk kitaptır ve bu ustaca başarılmıştır. Bu kitap açık bir ille yazılmış ve harika bir şekilde organize edilmiştir. - Science

• Satın Almak İçin: Agora Bilim Pazarı / Amazon

Evrimsel Tıbbın İlkeleri, onlarca katkı sağlayan bilim insanı yanında Peter Gluckman, Alan Beedle ve Mark Hanson tarafından hazırlanan harika bir akademik kaynaktır. Akdeniz Üniversitesi Fen Fakültesi Biyoloji Bölümü'nden Prof. Dr. Battal Çıplak, Koç Üniversitesi Tıp Fakültesi Fizyoloji Anabilim Dalı'ndan Prof. Dr. Oğuz Kerim Başkurt, Akdeniz Üniversitesi Tıp Fakültesi Nöroloji Anabilim Dalı'ndan Prof. Dr. Hilmi Uysal'ın editörlüğünde Palme Yayıncılık tarafından 2012'de Türkçe'ye basılmıştır. Üstelik Türkçe kaynaklar arasında tek evrimsel tıp temelli akademik kitaptır. Kitabın 318 sayfası içerisinde toplamda 3 kısım ve 12 bölüm bulunmaktadır. Başlıca her bölüm bir akademisyen tarafından ele alınmıştır.

• Kısım 1: Evrimsel Biyolojinin Esasları
• Kısım 2: Evrimsel Perspektiften İnsan Hastalıklarının Anlaşılması
• Kısım 3: Sağlık ve Hastalık İçin Evrimsel Çerçeve

Kitapta evrimsel tıp ağırlıklı olmak üzere evrimsel biyoloji, arkeoloji, paleobiyoloji, etoloji, popülasyon genetiği, biyokimya, psikiyatri gibi konular ele alınıyor. Bu yüzden özellikle tıp alanında çalışan her bireyin baş ucunda bulunması gerekiyor. Çünkü giderek güçlenen yeni bir bilim sahası olan evrimsel tıbbın, klinik araştırmalara ve tedavilere yön vereceği bir gerçektir. Özellikle mikrobiyoloji alanında ağırlıklı olarak işlenen evrimsel biyoloji, aslında diğer birçok tıp uzmanlığı ile de ilişkilidir. Zira dahili ve cerrahi branşlar:

• vagus sinirinin aort altından aldığı fazladan yol,
• abdominal aorttan çıkıp uzak bölgedeki testisleri besleyen damarlar (eskiden testisler karın bölgesinde konumlanırdı),
• zor doğum eylemine neden olan dar pelvis,
• bel ağrılarının kaynağı zayıf vertebra anatomisi,
• yenidoğanların büyük beyinleri nedeniyle sahip oldukları fazla yağ dokusu,
• atalarımızın mirası 20'lik molar dişler,
• diğer memeliler gibi sentezlenemeyen esansiyel C vitamini ve
• körelmiş apandis

gibi evrimsel değişimlerin çarpıcı örnekleri ile iç içedir.

Ask A Biologist

Hatta öyle ki vücudun savunma sisteminin ayrılmaz parçası MHC molekülünün cinsel seçilime katkı sağlayacak şekilde koku üretimine yardımcığı olduğuna yönelik spekülatif bulgular elde edilmiştir. İlaç metabolize etme yeteneğindeki değişkenlik, göç eden insanların karşılaştıkları yeni yiyecek kaynaklarına geçmişte verdikleri adaptasyon yanıtlarının bir yansıması olabilir. Bunun en güzel örneği insanda en fazla polimorfizm gösteren karaciğerdeki CYP2D6 enzimidir. Bu enzim tarafından metabolize olan ilaçların atılımı kişiden kişiye sıklıkla bu yüzden değişir.

Evrimsel biyoloji, ekolojik bilimlerle yakından ilişkili olduğu için, insan da diğer canlılar gibi yaşadığı çevreden bağımsız olarak düşünülemez. Evrimsel süreçte bütün canlılar, bulundukları çevre ile şekillenmişlerdir. Bu yüzden insan hastalıklarına yaklaşım açısından sayısız varyasyon içerisindeki milyarlarca yıllık seçilim göz ardı edilmemelidir.

Evrimsel biyoloji insan biyolojisinin entegre bir şekilde anlaşılmasında kritik önemdedir ve temel mekanizmaları ilişkilendirdiği tıp veya halk sağlığı profesyonellerince artar şekilde kabul görmektedir. Genomik, epigenetik, gelişim biyolojisi ve epidemiyoloji alanlarındaki gelişmeler, tıbbın tam potansiyeline ulaşması için evrimsel düşünceyle harmanlanmasının vazgeçilmez olduğunun giderek daha fazla farkedilmesini sağlamıştır. Bu kitap evrimsel biyoloji ilkelerini tıbbi bir perspektifte açıklayan ve tıp ve halk sağlığının evrimsel biyolojiden nasıl yararlanacağına odaklanan ilk entegre ve kapsamlı ders kitabıdır. Evrimsel bilimlerle formal olarak karşılaşmış olsun veya olmasın, geniş bir okuyucu kitlesince anlaşılabilir bir stilde yazılmıştır. - Arka kapak yazısı

Mauricio Anton (Paleosanatçı)

Laktoz İntoleransı Hastalık mı?

Kitapta evrimsel açıdan "Hastalık nedir?" sorusu çok güzel işleniyor. Hastalık, sendrom, bozukluk, varyasyon, bunlar tam olarak nasıl tanımlanır? Bu konuda Evrim Ağacı olarak bizim de ayrıntılı bir makalemiz var; ayrıca Evrenin Karanlığında Evrimin Işığı başlıklı kitabımızda da tamamen buna ve evrimsel tıbba ayrılmış bir bölüm bulabilirsiniz.

Örneğin, daha önceden ele aldığımız laktoz intoleransı bir "hastalık" mıdır? Yoksa laktoz toleransı, burada anlattığımız gibi Kuzey Avrupa ülkeleri gibi hayvancılıkla uğraşan ülkelerde yaşayan insanların geçirdiği evrimsel bir adaptasyon mudur? Çünkü birçok hayvanın sütü gibi inek sütü de disakkarit olan laktozca zengindir. İnsan sindirim kanalında şeker taşıyıcıları, bağırsak duvarından parçalanmamış laktozu geçiremezler böylece bakteriler tarafından fermente olur ve gastrointestinal (sindirim) sistemi şikayetleri görülür; ancak bebekler laktaz enzimleri sayesinde laktozu parçalayabilirler. Diğer yandan, özellikle Kuzey Avrupa ülkelerindeki gibi hayvancılık geçmişi olan popülasyonlarda laktaz geninin promotor bölgesinde oldukça yaygın bir mutasyon vardır. Bu mutasyon, sindirim kanalında ömür boyu laktaz salgılanmasını sağlar. Evrimsel açıdan laktozun sindirilememesi "normaldir" ve Dünya popülasyonunun %70'i ile paylaşmaktadır. Diğer yandan bebeklerdeki laktaz enzim eksikliği ise apayrı bir durumdur.

Wallace ve Darwin'in fikirleri bazı yönleriyle farklıydı: Wallace çevresel değişim üzerine odaklanırken Darwin bireysel varyasyonların önemini kavramıştı; Wallace rekabeti türler arası, Darwin ise bireyler arası olarak ele almaktaydı. Bir sosyal eylemci olmanın yanında, Wallace bir spiritualist haline geldi ve evrenin insan ruhunun evrimini desteklemek için var olduğunu ileri süren bir teolojik görüş geliştirdi. İnsan ruhu, bilinçlilik ve organik maddenin yarattığı bir unsurdur ve bunlar da bazı görünmeyen, doğaüstü ruhların varlığını gerektirir. Kendi itibarini zedeleyen ve Darwin'i hayal kırıklığına uğratan bu görüşlerine rağmen Wallace bilimsel çevrelerde çok saygınlık kazandı (s. 25)

Ayrıca kitapta, filogenetik olarak insan anatomisi ve fizyolojisi diğer türler ile kıyaslanmakta ve ayrıntılı olarak incelenmektedir. Örneğin ahtapot ve kalamar gibi kafadan bacaklı canlılarda optik sinir retinayı arkadan innerve ettiği için memelilerdeki gibi kör nokta oluşmaz. Ayrıca insanlarda fotoreseptör hücreler merkezi sinir sisteminden farklılaşırken; kafadan bacaklılarda ve eklem bacaklılarda epidermisten farklılaşır. Bu da birçok açıdan su altında avantaj sağlar. Çünkü göz yapısı evrimsel tarih boyunca birden çok sayıda birbirinden bağımsız olarak evrimleşmiştir. Tek bir ortak atada evrimleşip, aktarılmamıştır.

Wikipedia

Kitap içerisinde evrimsel düşüncenin kökeni hakkında da güzel özetler bulunuyor. Evrimsel düşünceyi özetlerken Darwin'in üniversite hocası ve tam bir Lamarckçı olan Robert Grant (1793-1874), Darwin'in dedesi Erasmus Darwin (1731-1802), Carl Linnaeus (1707-1778), Georges-Louis Leclerc Comte de Buffon (1707-1788), Jean-Baptiste Lamarck (1744-1819), Georges Cuvier (1769-1832), Etienne Geoffroy Saint-Hilaire (1771-1844), Thomas Morgan (1866-1945), Thomas Huxley (1825-1895), Joseph Dalton Hooker (1817-1911) ve Charles Lyell (1797-1875) gibi önemli isimlerden de bahsediliyor.

Evrimsel Tıbbın Temel İlkeleri

Evrimsel Tıbbın Temel İlkeleri'nin 259. sayfasında şöyle anlatılıyor:

1. Bireyden bireye değişen olgun fenotip, genomik ve non-genomik kalıtım ile gelişimsel çevrenin ortak sonucudur. Yaşanan çevrenin etkileri tarafından şekillenir.
2. Bir tür olarak özgün soy hattımızın ve gelişimimizin tarihi, hastalıklara karşı yatkınlığımızı etkiler.
3. Seçilim, uyum gücünü en yüksek düzeye çıkarmaya çalışır; sağlık ve yaşam süresini değil.
4. İnsanlar şimdi, modern insan fenotipini etkileyen seçilim süreçlerinin pek çoğunun işlediği koşullardan çok farklı şekillerde ve çevrelerde yaşamaktadırlar.
5. Çevresel yenilik varlığında, evrimsel süreçler (hız, evrimsel ham madde veya seçilim yönü, ya da esnekliği kapsamı) üzerindeki kısıtlamalar sağlığın bozulmasına neden olabilir.
6. Normallik, anormallik ve hastalık tanımları mutlak değildir. Çevresel şartlara ve fenotipteki bireysel farklılıklara göre değişebilir.
7. Evrimsel tıbbın uygulamalarında teleolojiden uzak durmak esastır. Evrimin önceden belirlenmiş bir planı, amacı ve tasarımı yoktur.

Kistik Fibrozis

Evrimsel açıdan bakıldığında, bir hipoteze göre, hastalık kataloğumuzda hakkında daha fazla bilgi bulabileceğiniz kistik fibrozis (CFTR) geninde heterozigot mutasyon olan bireylerde tüberküloz (verem) sıklığının düşük olduğu saptanmıştır. Gerçekten, kistik fibrozis hastalarındaki düşük arilsülfataz aktivitesi, Mycobacterium tuberculosis arilsülfataz aktivitesine sahip olmadığından ve sülfatı kendisi metabolize edemediğinden, bu bakterinin çoğalmasını inhibe edebilir. Bu yüzden de doğal seçilim sürecinde elenmemiş ve günümüze kadar genini korumuş olabilir. Elbette kistik fibrozis, CFTR dışında birçok gen ile ilişkilendirilmiştir. Ancak CFTR geni doğrudan etkilediği için burada konu edinmiştir.

Kistik fibrozis gibi monogenik hastalıklar nadir olma eğiliminde olmalarına karşın, seçilimden sorumlu mekanizma zararlı allelerin tümünü popülasyondan eleyememiştir. Yeniden mutasyon, üreme yaşı sonrasına ertelenmiş başlangıç ve heterozigot avantajı bu mekanizmaların başlıcalarıdır. Fakat tip 2 diyabet gibi yaygın hastalıklara genetik yatkınlık, çevresel ve gelişimler faktörlerle birlikte her biri küçük etkilere sahip, riske katkı sağlayan birçok allelin birlikte etkilerinden kaynaklandığı için hastalığı belirleyen tek bir gen yoktur. Her ne kadar insanlarda bireyler arası varyasyon, "normal" bireyin olmadığını gösterecek ölçüde geniş olsa da, genetik hastalıklar söz konusu canlının bulunduğu çevrede dezavantajlı olan varyasyondan kaynaklanır.

Mauricio Anton (Paleosanatçı)

İnsanın Son 10.000 Yıldaki Evrimine Örnekler

Son 10.000 yıl içinde pozitif seçilim baskısı altında olan insan genlerinden örnekler:

• Karbonhidrat metabolizması (Seçici baskı: Besin) - LCT (laktoz met.) ve MAN2A1 (mannoz met.) genleri
• Yağ asidi metabolizması (Seçici baskı: Besin) - SLC25A20 (yağ asidi oks.) geni
• Pigmentasyon (Seçici Baskı: UV maruziyet) - OCA2, SLC24A5, SLC45A2 ve KITLG (melanosit/melanin met.) genleri
• İlaç metabolizması (Seçici baskı: Ksenobiyotikler) - ADH ve CYP450 genleri
• Doğurganlık (Seçici Baskı: Çiftleşme rekabeti) - SPAG4 (sperm motilitesi) ve RSBN1 (sperm protein yapısı) genleri
• Beyin işlevi (Seçici Baskı: Sosyal davranışlar) - SV2B, DAB1, STX1A ve PDYN genleri

Çevresel Faktörler Hastalık Riskini Nasıl Arttırır?

Kitapta sorulan bir diğer güzel soru ise çevresel faktörlerdeki değişimin hastalık riskini nasıl arttırdığıdır. Yaşam tarzı değişikliklerinin, tip 2 diyabet, obezite ve metabolik sendrom gibi sağlık sorunları ile ilişkilendirilmiştir. Genel kanı, bu sendromların insanın metabolik homeostazını sağlayan kapasitesi ile modern enerji ve beslenmelerine ilişkin çevresel faktörler arasındaki uyumsuzluktan kaynaklandığı yönündedir.

Bu uyumsuzluğun nasıl ortaya çıktığını açıklayan iki temel hipotez vardır. Birincisi, günümüz çevresinin yeni olması nedeniyle genotipimiz henüz buna uyum sağlayacak tarzda bir seçilim geçirmemiştir; aksine genomumuz Paleolitik ortama göre seçilime uğramış ve uyum sağlamıştır. Fakat buna bağlı ikincil sorunlar akla gelmektedir. Genotipimiz, kıtlık gibi darboğazlarda hayatta kalabildiği için mi seçilmiştir ve obezite ve onunla ilişkili sonuçlar bu seçilimin kötü sonuçları mıdır? Yoksa obezite ve metabolik hastalıklar, çevresel faktörlerdeki değişim hızının organizmanın fizyolojisini ortama uyumlu hale getiren seçilim kapasitesini aşması sonucunda ortaya çıkan uyumsuzluğun sonucu olarak mı gelişmişlerdir? Özetle seçilim sürecinin kısa süredeki uyumsuzluğu mu yoksa genetik sürüklenme nedenli bir sonuç mu? Obezite ve/veya diyabet ile ilişkili aday genler VNTR, PPAR (gama), CAPN10 ve FTO'dur.