Eräissä Afrikan mantereen yliopistoissa lääketieteellisen opetus alkaa kursseilla, jotka selvittävät ihmisen paikkaa osana luontoa ja ihmisen evoluutiota. Yhdysvalloissa taas on viime vuosina noussut lääketieteelliseen koulutukseen mukaan evolutionaarinen lääketiede (Alcock & Schwartz, 2011; Hidaka et al. 2015).
Evoluutiobiologia yhdistää lääketieteen taustalla olevat perustieteet, kuten fysiologian, anatomian, biokemian ja perinnöllisyystieteen. Se vastaa kysymykseen miksi. Evoluutio auttaa ymmärtämään kokonaisuuksia. Viime viikon blogissa professori Anna Klippi kirjoitti puheen evoluutiosta. Alas laskeutunut kurkunpäämme on mahdollistanut puheentuoton mutta altistaa ruokaan tukehtumiselle. Selvä ristiriesa.
Lääketiede kamppailee evolutiivisten prosessien kanssa. Bakteerisukupolvet vaihtuvat nopeasti, ja suvuttomasti lisääntyvinä mutaatiot yleistyvät niillä nopeasti. Antibioottien aiheuttaman valintapaineen alla bakteerikannat voivat sopeutua nopeasti, käydä läpi evolutiivisen pullonkaulan ja aloittaa sopeutumislevittäytymisen.
Jokainen syöpä puolestaan on uusi evolutiivinen linja, joka on seurausta monisoluisen eliön solulinjan palaamisesta alkukantaiseen, yksisoluisen eliön tilaansa. Silloin se lisääntyy resurssien mukaan. Monisoluisen eliön solut taas erikoistuvat omiin tehtäviinsä, ja niiden jakaantuminen on säädeltyä.
Ihmislaji periytyy vaatimattomista hedelmänsyöjistä ja haaskansyöjistä. Näppärien käsiensä avulla se kehittyi vahvaksi saalistajaksi ja kilpailijaksi muille pedoille. Maatalouden myötä alkoi ympäristön muokkaaminen toden teolla, ja vauhti vain kiihtyi teollisen vallankumouksen jälkeen.
Ekologia on silti läsnä. Ympäröivän luonnon vaikutus ihmiskehoon jatkuu. Tämän osoittivat hyvin ekologi ja evoluutiobiologi Ilkka Hanski sekä allergialääkäri Tari Haahtela yhteisissä tutkimuksissaan, joissa löytyi yhteys ihmisen immuunipuolustuksen ja elinympäristön luonnonmonimuotoisuuden välillä (Hanski et al. 2012). Ympäristön yksimuotoisuus altistaa allergioille ja autoimmuunisairauksille. Kymmenien miljoonien vuosien mittaan kehittynyt puolustusjärjestelmä ei hetkessä sopeudu uuteen ääriolosuhteeseen.
Jos olisimme käyneet lepakon evoluutiohistorian läpi, tilanne voisi olla toinen. Luonnontieteellisen keskusmuseon tutkija ja ekofysiologi Thomas Lilley selitti Ylen haastattelussa, miksi epidemian aiheuttamat koronavirukset usein lähtevät juuri lepakoista.
Lepakoilla on vaimentunut puolustusjärjestelmä. Lepakot kehittyivät 60 miljoonaa vuotta sitten saalistamaan lentäviä hyönteisiä. Lentäminen on fyysisesti raskasta ja aiheuttaa jatkuvaa pientä kudostuhoa. Niiden puolustusjärjestelmä on kehittynyt olemaan vastaamatta tähän tulehduksella. Niinpä lepakko ei sairastu virustauteihin, vaan lepakon ja koronavirusten välillä vallitsee virusta hyödyntävä pöytävierassuhde. Virus on sopeutunut mm. lepakon korkeaan, jopa 42 asteen, lämpötilaan. Ihmiselle kuume on kehittynyt tappamaan patogeenejä, koronavirukseen se ei vaikuta.
Luonnossa lepakot pysyvät omissa oloissaan eivätkä tartuta muita lajeja. Riski syntyy, kun ne joutuvat epäluonnollisesti muiden lajien sekaan. Vaarana on mutatoitunut virus, joka onnekseen löytää eläimen, jonka se voi infektoida.
Vaikka COVID-19 aiheuttaa ihmisille suunnatonta inhimillistä kärsimystä etenkin kehitysmaissa, sukupuuttoon se ei meitä vie. SARS-CoV-2-viruksen reseptori nisäkässoluissa on varsin konservatiivinen. Ihmistä nyt infektoiva virus voi tarttua muihinkin lajeihin, ja COVID-19-taudin puhkeamista niissä tutkitaan kiivasti. Kaikilla vanhan maailman apinoilla SARS-CoV-2-viruksen käyttämän reseptorin rakenne on samankaltainen (Melin et al. 2020). Lähisuvullemme tauti voisi olla kohtalokas, sillä isot ihmisapinat ovat kaikki uhanalaisia tai äärimmäisen uhanalaisia (www.iucnredlist.org).
Takaisin evoluutiobiologiaan ja ekologiaan. Omassa oppiaineessani anatomiassa evoluutio on alati läsnä rakenteissa ja niiden toiminnoissa. Niin myös muissa perustieteissä. Lääkiksen aloittava opiskelija on käynyt vähintään lukion oppisuunnitelman mukaiset biologian kaksi pakollista kurssia; elämä ja evoluutio sekä ekologia ja ympäristö. Mietin riittääkö se, vai tarvitaanko tämän opin syventämiseen enemmän. Evolutiivisen lääketieteen ajatusmallista ja ekologian ymmärtämisestä voi olla hyötyä nykyisten haasteiden edessä.
Suvi Viranta-Kovanen, dosentti
Anatomian yliopistonlehtori
Kuva: Panu Kovanen. COVID-19-tauti saattaa puhjeta myös lähisukulaisissamme. Ebolaviruksen on arvioitu tappaneen jo lähes puolet läntisistä tasankomaagorilloista.
Viitteitä:
Alcock, J., & Schwartz, M. D. (2011). A clinical perspective in evolutionary medicine: what we wish we had learned in medical school. Evolution: Education and Outreach, 4(4), 574.
Hanski, I., von Hertzen, L., Fyhrquist, N., Koskinen, K., Torppa, K., Laatikainen, T., … & Vartiainen, E. (2012). Environmental biodiversity, human microbiota, and allergy are interrelated. Proceedings of the National Academy of Sciences, 109(21), 8334-8339.
Hidaka, B. H., Asghar, A., Aktipis, C. A., Nesse, R. M., Wolpaw, T. M., Skursky, N. K., … & Schwartz, M. D. (2015). The status of evolutionary medicine education in North American medical schools. BMC medical education, 15(1), 38.
Melin, A. Mareike C. Janiak, Frank Marrone, Paramjit S. Arora, James P. Higham
Comparative ACE2 variation and primate COVID-19 risk. bioRxiv 2020.04.09.034967; doi: https://doi.org/10.1101/2020.04.09.034967
Yksi ajatus artikkelista “Evoluutiosta, ekologiasta ja lääketieteen perustieteiden opetuksesta”
Kommentit on suljettu.