University Press

От Кристофър Кузава,
Доцент по антропология, Северозападен университет

Ако се опитвате да се храните здравословно, трябва да помислите за повече от това, което сте сложили в собствената си чиния. Благодарение на начините, по които еволюцията е оформила човешката биология, има значение и какво са яли майка ви и нейната майка и какво са яли вашите далечни предци преди десетки хиляди години. Това есе има за цел да ви убеди, че що се отнася до диетата - или по този въпрос който и да е аспект от човешкото здраве - нашето разбиране се обогатява, като се вземе предвид нашата еволюционна история.

Защо една здравословна диета е здравословна?

Всеизвестен факт е, че яденето на прекалено много наситени мазнини е лоша идея. Защо наситените мазнини са вредни за нашето здраве? Няколко десетилетия биомедицински изследвания дадоха информация Например, ние знаем, че наситените мазнини намаляват способността на черния дроб да премахва частици липопротеини с ниска плътност от кръвния поток. Това повишава концентрацията на „лош” холестерол и триглицериди, които повишават риска от развитие на атеросклероза и сърдечно-съдови заболявания.

Тези подробности за механизма обясняват как наситените мазнини инициират промени в биологията, които водят до болести, и ни позволяват да идентифицираме здравословното поведение и възможните роли на фармацевтичните продукти. Тези факти обаче не ни казват защо наситените мазнини са вредни за нас, което беше въпросът, на който си поставихме отговор. Обяснение защо е различна задача, тъй като изисква да обясним защо нашата биология реагира на този конкретен хранителен елемент по този начин.

Отговорът на този въпрос не е толкова очевиден, колкото бихте си помислили, защото няма нищо по същество опасно в наситените мазнини. В крайна сметка, вашата домашна котка не може да яде нищо, освен месо и мазнини и да бъде напълно здрава. Като чисти месоядни животни, естествената диета на всички котки е с много високо съдържание на протеини и наситени мазнини и ниско съдържание на въглехидрати, а котките са развили метаболизми, които са много подходящи за обработка на тази смес от хранителни вещества. Като пример, техните клетки предпочитано използват протеини като източник на енергия, докато способността на тези клетки да използват въглехидрати, които са оскъдни в диетата на котките, е намалена. Еволюцията на метаболизма на котката около обичайно високия им прием на месо означава, че котките могат да понасят високи нива на протеини и мазнини, но са склонни към развитие на диабет, когато се хранят с количество въглехидрати, подобно на това при типичната човешка диета.

Въпреки че спецификите са различни, същата логика може да се приложи и към човешкото здраве. Въпреки че е невъзможно да се знае със сигурност диетата на нашите предци, има много неща, които могат да се направят. Знаем например, че в продължение на милиони години, до възхода на земеделието преди приблизително 10 000 години, хората и техните предци са се хранили с храна за диви растения и животни. Дивите растения са с високо съдържание на фибри и ниско съдържание на прости захари, докато месото от диви животни е много постно в сравнение с домашното говеждо месо и също има различен профил на мастните киселини. Естественият подбор пресява човешкия генофонд по време на тази разширена еволюционна история на човешкото хранене и запазва онези, влияещи на метаболизма гени, които са добре съчетани с тази диета. По този начин генетичният ни състав съдържа „памет“ от диетата на нашите предци и телата ни са оформени от еволюцията, за да очакват нещо подобно. Тъй като нашата съвременна диета се отклонява от това биологично очакване, се появяват здравословни проблеми, точно както биха направили при месоядното животно с натоварване с въглехидрати.

Медицина и еволюционна биология Фокус върху различни нива на причинно-следствената връзка

Горната дискусия изследва две различни нива на обяснение. Първият се фокусира върху молекулярните и физиологичните механизми, които ни правят склонни към здравословни проблеми, когато консумираме големи количества наситени мазнини. Това ниво на изследване, което изследва гайките и болтовете на това как работи системата, разглежда въпроса за непосредствената причинно-следствена връзка. Повечето биомедицински изследвания имат за цел да изяснят биологичните механизми, които са в основата на здравите и патологичните състояния и по този начин основно се занимават с отговори на въпроси за непосредствената причинно-следствена връзка. Второто обяснение по-горе се отнася защо именно наситените мазнини вредят на здравето ни, въпреки че тези хранителни вещества са напълно здравословни за месоядните. Това е въпрос на еволюционния произход или крайната причинно-следствена връзка.

От еволюционна гледна точка, фокусирана върху крайните причини, настоящите ни диетични проблеми до голяма степен са резултат от взаимодействие между две диети: обичайно консумирани от нашите предци, които човешкият метаболизъм се адаптира генетично в продължение на много хиляди и дори милиони години, и диетата които много от нас сега консумират, което бързо се отклонява от този наследствен модел под влиянието на институции като индустриалното земеделие и пазарния капитализъм. Ускоряващият се темп на промяна в начина на живот на хората и ледниковият темп на промяна в нашата генетична архитектура означава, че диетите ни все по-често влизат в конфликт с нашия геном. Нашата генетична памет за минали начини на живот - което е настроило телата ни да очакват условия, подобни на тези на нашите далечни предци - е основната причина за много настоящи епидемии от метаболитни заболявания, включително скорошното нарастване на затлъстяването, диабет и сърдечно-съдови заболявания и други широко разпространени здравословни проблеми като депресия, късогледство и алергия.

Пластичност в развитието: Защо гените само диктуват нашата съдба

Грешките при копирането в ДНК (мутации), които позволяват генетична адаптация към условията на околната среда, като диета, са редки; по този начин са необходими много поколения, а за даден вид с дълга продължителност на живота, много хиляди години, за да се консолидират значителни генетични промени около новите предизвикателства за околната среда. В резултат на това способността на естествения подбор да пресее генофонда - макар и мощна на дълги разстояния - не е ефективно средство за приспособяване към безбройните промени в нашата среда, които се случват за по-кратки периоди, като промени в климата или екологията тази промяна по десетилетие или поколение.

Естественият подбор е решил този проблем, като е изградил организми с пряк път към биологичните промени. Когато условията, пред които са изправени представителите на даден вид, са променливи, индивидите, които могат да се справят биологично с тази промяна, са по-склонни да оцелеят и да се размножат. В резултат на това са облагодетелствани гени, които имат способността да произвеждат редица възможни черти в отговор на спецификата на локалната среда, която се среща. Като един добре документиран пример, децата растат по-бавно и достигат пубертета в по-късна възраст, когато са изправени пред хранителен стрес. Този тип отзивчивост на околната среда в биологията на развитието се нарича пластичност на развитието и позволява по-голяма степен на гъвкавост при видове, като хората, които обитават непредсказуеми среди.

Един пример за пластичност на развитието обещава прозрения за причините за много хронични заболявания при възрастни. Изследвания през последните две десетилетия установиха, че теглото на индивида при раждане предсказва бъдещата му податливост към заболявания като хипертония, диабет и инфаркти, като хората, родени на светлина, са по-склонни да развият тези състояния като възрастни. Работата с животински модел изяснява близките механизми, които стоят в основата на тези асоциации. Като един пример, при бременност с хранителен стрес, преминаването на стресови хормони на майката през плацентата забавя скоростта на растеж на плода и също така променя развитието на панкреаса и мускулите по начин, който намалява способността на потомството да извлича глюкоза от кръвния поток.

Биологични спомени и човешко здраве

Макар че остава много да се научи за еволюционния произход и функцията на пластичността на развитието на плода, новото изследване показва, че въздействието върху здравето на това, което ядете, трябва да се разбира в светлината на не две, а поне три диети. Първата е генетичната памет на диетата на вашите далечни предци, която се отразява в архитектурата на метаболизма, който очаква приемът на хранителни вещества да бъде в съответствие с нашата дълга еволюционна история на съществуването на фуражни диви храни. Второто е диетата на скорошните ви матрилинейни предци - майка ви и баба ви - която помогна да се оформи вътрематочната среда, която ви отгледа като плод и предаде спомен за относително скорошни условия на околната среда.

Еволюционната перспектива показва, че въздействието върху здравето на третата диета - това, което вие сами ядете - може да се разбере най-добре на фона на тези минали диети. Въпреки че това е много по-широко поле, отколкото е разгледано в това кратко есе, една важна цел на еволюционната медицина е да разбере крайните причини за проблемите на човешкото здраве чрез изучаване на нашите биологични спомени. Защото биологичните спомени, които наследяваме, отразяват корекциите в средата, преживяна от нашите предци в множество времеви мащаби, определят дали настоящото ни поведение оказва благоприятно или вредно влияние върху нашето здраве, щастие и дълголетие.

Допълнителна информация

Eaton SB, Konner M. 1985. „Палеолитно хранене. Разглеждане на неговата същност и
текущи последици “. New England Journal of Medicine, 312: 283-289

Ewald P. 1994. Еволюцията на инфекциозната болест, Oxford University Press.

Gluckman PD и Hanson MA. 2006. Несъответствие: Защо нашият свят вече не отговаря на нашите тела. Oxford University Press.

Stearns SC и Koella JC. 2007. Evolution in Health and Disease, 2nd edition, Cambridge University Press.

Trevathan W, Neal EO и McKenna JJ. 2007. Еволюционна медицина и здраве: Нови перспективи, Oxford University Press.
Глава 1