1

Adaptacja czy niedostosowanie ? Meandry ludzkiej psychiki

w ujęciu medycyny ewolucyjnej

Bogusław Pawłowski

Katedra Biologii Człowieka

Uniwersytet Wrocławski

2

Plan

1. Jak działa ewolucja i co to jest medycyna ewolucyjna

2. Potencjalne ewolucyjne przyczyny „dysregulacji”

ludzkich zachowań

3. Środowisko ewolucyjnej adaptatywności –

niezgodność z „nowoczesnością”

4. Behawioralne mechanizmy obronne

5. Ewolucyjna logika ludzkiej psychoreaktywności

(lęki i depresja)

3

Jak działa ewolucja?

Mechanizmy ewolucyjne dotyczą cech

o „niezerowej’ odziedziczalności i są:

• powolne (zmiany międzypokoleniowe);

• pasywne („selektywny wpływ środowiska”);

• nowe adaptacje powstają na bazie istniejących

4

Medycyna ewolucyjna (ME)

Spojrzenie na zagadnienia

teoretyczne i praktyczne

medycyny z perspektywy

historii ewolucyjnej gatunku

5

Skąd się biorą behawioralne problemy ?(w kontekście ewolucyjnym)

Potencjalne przyczyny (w 3 grupach)

1.Nowe środowisko –

niezgodne z tym w którym ewoluował człowiek

2.Proces koewolucji z innymi organizmami

(powolne procesy selekcyjne)

3. Ewolucyjne ograniczenia

4. Kompromisy (trade-off)

5. Selekcja na sukces reprodukcyjny kosztem zdrowia

6. Mechanizmy obronne organizmu

(w tym zbytnia ich „czułość”)

• Powolność procesów ewolucyjnych

• Ograniczenia mechanizmów

ewolucji niezależne od czasu

• Sukces reprodukcyjny i mechanizmy obronne

6

Medycyna okiem biologa

Dużo melaniny i niski poziom UV - niedobór witaminy D

(Jablonski, Chaplin 2000)

7

Medycyna okiem biologa

Mało melaniny i wysoki poziom UV – ryzyko raka skóry

8

Środowisko Ewolucyjnej Adaptatywności

9

Mózg H. sapiens jest nad wyraz „plastyczny”,

ale to nie plastelina, z której można rzeźbić !

Ten organ ma wiele ewolucyjnych ograniczeń

10

Środowisko Ewolucyjnej Adaptatywności

11

Środowisko Ewolucyjnej Adaptatywności

Warunki środowiskowe w naszej ewolucyjnej przeszłości

zasadniczo się różniły od warunków współczesnych

- Dieta Otyłość stres/depresja

(Luppino et al. 2010)

- Aktywność motoryczna ryzyko depresji

(Dunn et al. 2005)

- Nierówności społeczne zaufania rywalizacja

samotność

- Pasożyty i inne patogeny „immuno-niedost.”

12

Powolność procesów ewolucyjnych

Adaptacje nie nadążają za zmianami środowiskowymi

Stres związany z wizerunkiem swojego ciała.

Osoby otyłe mają np. o 55% większe ryzyko depresji

(Luppino et al. 2010)

13

Ewolucyjnie ukształtowane fizjologiczne adaptacje

vs współczesne „Strategie historii życiowych”

CiążaMenstruacja

Laktacja

14

Interakcje społ. i styl życia nie dostosowane do ewoluc.

ukształtowanych psycho-społecznych adaptacji

15

Ograniczenia mechanizmów ewolucji

Kompromisy adaptacyjne

16

Sukces reprodukcyjny !

Ewolucyjne priorytety

Sukces reprodukcyjny kosztem zdrowia

17

Mechanizmy obronne

nudności

gorączka

kichanie i kaszel

wymioty

18

Ewolucyjne podejście do ludzkiego umysłu

19

Ewolucyjna logika

- Zaburzenia afektywne = związane z systemem neuronalnym

odpowiedzialnym za dostosowanie do środowisk

o różnym poziomie „przychylności” (w tym ryzyka infekcji)

i tego jak pomyślnie są realizowane różne zamierzenia.

- Niska samoocena, narcyzm = związana z rywalizacją

o status czy pozycję społeczną.

- Zazdrość = mechanizmy regulujące rywalizacje o partnera

- Zaburzenia jedzenia = deregulacja przyjmowania pokarmu

- Frustracja = „testowanie” potencjalnej przyczyny

przeszkody i sposobu jej przezwyciężenia.

20

Zaburzenia emocjonalne, behawioralne

Samopoczucie

radość/smutek

21

Adaptatywne znaczenie strachu

Atakowi paniki towarzyszy:

• uwalnianie glukozy

• wydzielenie adrenaliny

• przyspieszenie oddechu

• poszukiwanie dróg ucieczki

22

Ewolucyjne wyjaśnienie dlaczego

niektóre fobie są dużo częstsze

Arachnofobia Ofidiofobia

A co z tymi

potencjalnymi

zabójcami ?

23

Zaburzenia lękowe

- Adaptatywność lęku

Koszt: ekstrema rozkładu tej cechy

- Jeśli paniczna ucieczka to 200 kalorii, a nie uciekanie przed

lwem to 200 tys. kalorii - opłaca się uciekać gdy ryzyko,

że to śmiertelne zagrożenie jest > 0,1% (w 999/1000).

- Gdy zagrożenia częste, a możliwości radzenia sobie z nimi

ograniczone „system ostrzegania” obniża próg (Nesse 2011a)

Lepsze jest reagowanie na fałszywe alarmy,

niż niedoszacowanie ryzyka.

Problem : nadmiar reaktywności może być dysfunkcyjny

24

Depresja według ME

Częstość epizodów : 23% (USA),

wg WHO w 2020 – drugie pod względem częstości

zaburzenie na świecie (nr 1 w społ. zach.)

Dotyka najczęściej osób w wieku reprodukcyjnym

Współczynnik odziedziczalności – ok. 40%

Koszty biologiczne dla jednostki wysokie !

Dlaczego depresja jest tak częsta w niektórych społecz. ?

Dlaczego brak silnej negatywnej selekcji ewolucyjnej ?

25

Depresja – choroba cywilizacyjna

(niedostosowanie) czy adaptacja ?

Ludy Ik z Ugandy – po przejściu z łowiectwa i zbieractwa

na gospodarkę rolniczą częstsze depresje (Stevens & Price 2000)

Rolnicze i miejskie populacje Nigerii czy Am. Płn. – podobna

oczekiwana różnica (też zaburz. lękowych) (Colla et al.. 2006, Peen et al.. 2010)

Adoptowanie amerykańskiego stylu życia przez Meksykan

urodzonych w USA vs imigranci (Vega et al. 2004)

Modernizacja Chin

(urodz. po 1966, 22*większe ryzyko depresji niż przed 1937)

26

Depresja – wzrost częstości

w nowym warunkach środowiska

Kessler et al. 2007

27

Depresja a stopień nierówności

społecznych (+) wzrost częstości

Davies et al. 2008, Kessler et al. 2007

28

Hipotezy Adaptatywności Depresji

a.) Mechanizm społeczny„rank theory” – adaptatywna, ochronna reakcja na porażki

związane z osiąganiem statusu społecznego (Gilbert 1992)

„social risk theory” – sygnał submisywności umożliwiający

utrzymanie relacji społecznych. (Allen & Badcock 2006)

b.) „Psychic pain hypothesis”- reakcja zniechęcająca do realizacji nieosiągalnych celów

w niesprzyjających okolicznościach. (Thornhill & Thornhill 1989)

- pozawerbalne sygnały stresu „krzyk o pomoc” ,

manipulacja innymi (Hagen 2003)

Gdy dostępne opcje zachowań są kosztowniejsze

niż zyski z nich to …….. – ……. lepiej nic nie robić

29

Hipotezy Adaptatywności Depresji cd

c.) Behawioralny mechanizm obrony przed infekcjami

(ang. „infection defense hypothesis”)

• depresja zmniejsza ryzyko infekcji

(komunikacja między ukł. nerw. i odpornościowym), (Raison & Miller 2012)

• geny ryzyka depresji związane są z immuno-obroną przed

patogenami (hypertermia, spadek poziomu Fe, wycofanie,

nadmierna czujność etc.) (Tanaka et al. 2012)

• ryzyko depresji po szczepieniach żywymi bakter. (Yirmiya et al. 2000)

• u zwierząt (np. myszy) w czasie infekcji też objawy depresji

(O’Connor et al. 2009)

30

Depresja jako behawioralna

obrona przed infekcjami

Cytokinowa hipoteza depresji – w stanach zapalnych,

podwyższony poziom cytokin, które działają jak

neuromodulatory wpływające na neurobiologiczne i

behawioralne cechy depresji.

Markery stanów zapalnych są (+) skorelowane

z zaburzeniami lękowymi i depresją. (Miller et al. 2009)

Strategia zwalczania infekcji przez oszczędzanie

energii metabolicznej i unikanie dalszych stresów

31

Behawioralna obrona –wpływ cytokin przy zapaleniach

- Redukcja zachowań eksploracyjnych

(wpływ cytokin na zwoje podstawy mózgowia)

- Wzrost czujności

(wpływ na amygdalę i zakręt obręczy) (Miller 2009)

- Oksytocyna (-) : wycofanie, unikanie ryzyka, spadek libida,

anhedonia, uczucie zmęczenia (Scantamburlo et al. 2007)

- Układ serotoninergiczny (wpływ cytokin) – anhedonia

- Zmiana apetytu (+) węglowodanów - (+cytokin, +NK)

32

Czy obecnie depresja to odpowiednia

obrona przed infekcjami ?

We współczesnych społeczeństwach (środowisko inne od EEA),

które mają dobre warunki sanitarne i medycynę, która radzi

sobie z infekcjami i gdzie śmiertelność na skutek infekcji jest

niska – potencjalne „biologiczne zyski” z depresji są znacznie

niższe niż kiedyś ! (Anders et al. 2013)

33

Schorzenia wynikające z zaburzeń

funkcjonowania mózgu (duża komponenta genetyczna)

Schizofrenia ? Autyzm ?

Czy mogą być adaptatywne ?

Efekt klifu („cliff edge effect”)

(Nesse & Ellsworth 2009)

34

Adaptatywne ADHD ?

- W środowisku pełnym zagrożeń rozproszona uwaga

może być adaptatywna

- „Trudne” dzieci Masajów – więcej uwagi poświęca im

matka i np. w czasie suszy mają większą przeżywalność

(deVries 1984)

35

Wnioski

Silne współzależności OUN z ukł. immunologicznym mogą

pomóc zrozumieć ewolucyjnie ukształtowane behawioralne

mechanizmy odporności.

Uwzględnienie ewolucyjnego podejścia w medycynie

może ułatwić zrozumienie etiologii różnych, obecnie często

dysfunkcjonalnych zachowań.

ME wskazuje na konieczność przedefiniowana „normy”.

36

Dobór naturalny nie premiuje chorób,

a tylko kształtuje cechy,

które czynią nas podatnymi

na choroby

(Nesse 2011)

Dziękuje za Uwagę !

37

38

Powolność procesów ewolucyjnych

Zanik „patogennych” czynników środowiskowych też

może prowadzić do autoimmunologicznych schorzeń !

39

Ograniczenia mechanizmów ewolucji

niezależne od czasu

Budowanie nowych cech

na bazie już istniejących

40

Mechanizmy obronne

Przykład żółtaczki u noworodków:

patologia czy adaptacja ?

Podwyższony poziom bilirubiny może być adaptatywny

bo to silny antyoksydant, który chroni neurony mózgu,

a wcześniaki przed retinopatią.

Zapewnia też większą odporność na choroby.

(Brett & Niermeyer 1999)

Jednak zbyt duży poziom bilirubiny jest szkodliwy !

41

Inny przykład:

Hemofobia

42

Geny związane z ukł. immunol.

a zaburzenia afektywne

Genotyp z niską produkcją IL-6 – leczenie interferonem =

znacznie mniej symptomów depresji. (Bull et al. 2009)

IL-6 rośnie przy chronicznym stresie

Wpływ negatywnych dośw. (traumy) w dzieciństwie – potem

więcej IL-6 i wzrost ryzyka depresji (Caepenter et al. 2010)

Redukcja stanów zapalnych – redukcja symptomów depresji

w różnych chorobach (Raison et al. 2013)

43

Depresja - obrona przed infekcjami -przykładowe (potwierdzone !?) predykcje

- Symptomy depresji wiążą się ze stymulacja aktywności NK.

- Redukcja działania czynników stresogennych.

- Wiele infekcji będzie związana z objawami depresji.

- Osoby depresyjne - więcej infekcji lub zab. ukł immun.

- Czynniki wpływające negatywnie na ukł. immun. są również

czynnikami ryzyka depresji.

- Nastrój jako mechanizm „analizy” kosztów i zysków

skłaniający do optymalnych odpowiedzi na środowiskowe

wyzwania (mechanizm regulacyjny czasu i intensywności

antyinfekcyjnej odpowiedzi). (Anders et al. 2013)

44

Zachowania nieakceptowane społecznie,

dające korzyści genom osobnika

Chorobliwa zazdrość

45

Zaburzenia emocjonalne, behawioralne

Inne rodzaje strachu

Akrofobia

46

„Oszczędny genotyp”

(ang. thrifty genotype)

Koncepcja wyjaśniająca zaburzenia

dorosłych, zaprogramowanymi

w okresie prenatalnym fizjologicznymi

parametrami (ewolucyjnie ukształtowanymi)

47

• Zaburzenia emocjonalne, behawioralne

• Schorzenia dziedziczone, będące wynikiem

zaburzeń funkcjonowania mózgu

• Zachowania awersyjne, nieakceptowane

społecznie, dające korzyści genom osobnika

48

Jak działa ewolucja?Dobór płciowy

Średnia wysokość ciała

49

Dobór naturalny

Czynnik selekcyjny

50

Ewolucyjna logika

- Zaburzenia afektywne = deregulacji systemów

neuronalnych odpowiedzialnych za dostosowanie się do

środowisk o różnych poziomie „przychylności”

i tego jak pomyślnie są realizowane różne zamierzenia.

- Niska samoocena, narcyzm = deregulacja związana z

rywalizacją o status czy pozycję społeczną.

- Zazdrość = mechanizmy regulujące rywalizacje o partnera

- Zaburzenia jedzenia = deregulacja przyjmowania pokarmu

- Frustracja = „testowanie” potencjalnej przyczyny

przeszkody i sposobu jej przezwyciężenia.

51

Psychospołeczny stress, zapalenia

i immunoregulacja w MDD

52

Ewolucyjna logika

53

Znaczenie mikroorganizmów

w kształtowaniu funkcji immunolog.

54

Mechanizmy ewolucji

• Dobór naturalny

• Dobór płciowy