طب تطوري

لم يناقش تشارلز داروين تطبيقات عمله من أجل الطب رغم أن علماء الأحياء سرعان ما أعطوا الكثير من التقدير من أجل نظرية جرثومية المرض نظرًا لتطبيقاتها من أجل فهم تطور العوامل المسببة للمرض وحاجة أي كائن للدفاع عن نفسه ضدها.

ولكن الطب بدوره تجاهل نظرية التطور ووجه تركيزه بدلًا من ذلك (كما تم في العلوم البحتة) على الأسباب الآلية المتقاربة.

لقد سار الطب على خطى الفيزياء الميكانيكية المشتقة عن جاليليو (Galileo) ونيوتن (Newton) وديكارت (Descartes)…. ونتيجة لتبني هذا النموذج، فإن الطب يعتبر ميكانيكيًا وماديًا واختزاليًا وخطيًا سببيًا، وكذلك حتميًا (قادرًا على تقديم تنبؤات دقيقة) في مفاهيمه. حيث يبحث عن تفسيرات للأمراض أو أعراضها وعلاماتها والسبب في التغيرات الفردية المادية - ونعني بهذا التشريحية أو الهيكلية (مثل الجينات ومنتجاتها) - داخل الجسم التي تحدث مباشرة (بشكل خطي) على سبيل المثال بواسطة العوامل المعدية أو السامة أو المسببة للجروح.^{[2] ص 510}

لقد كان جورج سي ويليامز أول من طبق نظرية التطور على الصحة في سياق الشيخوخة.^[3] وكذلك في فترة الخمسينيات، اقترب جون باولبي (John Bowlby) من مشكلة مقاطعة عملية تطور الأطفال من منظور تطوري عند التعامل مع هذا الأمر.

وكان أحد التطورات النظرية المهمة تفرقة نيكولاس تنبرغن (Nikolaas Tinbergen) التي تمت في الأصل في علم الإيثولوجيا بين آليات التطور والتقارب.^[4]

لقد لخص راندولف نيسي (Randolph Nesse) ارتباطها بالطب كما يلي:

جميع الآثار الحيوية تحتاج لنوعين من التفسير؛ وكلاهما يعتمد على التقارب والتطور. يصف التفسير التقاربي لمرض ما هو خطأ في الآلية الجسدية للأفراد المصابين بهذا المرض. ولكن التفسير التطوري مختلف تمامًا. فبدلًا من تفسير أسباب اختلاف الأشخاص؛ فإنه يفسر لماذا نحن جميعًا متساوون في الطرق التي تتركنا عرضة للمرض. لماذا كلنا لدينا ضرس العقل والزائدة الدودية والخلايا التي يمكن أن تنقسم وتخرج عن نطاق السيطرة؟^[5]

لقد كان بحث بول إيوالد (Paul Ewald) عام 1980 بعنوان «الأحياء التطورية ومعالجة علامات وأعراض الأمراض المعدية»^[6] وبحث ويليامز ونيسي عام 1991 بعنوان «فجر الطب الدارويني»^[7] بمثابة تطورات رئيسية. فالبحث الأخير «لاقى استقبالاً حافلاً» ^{[8]الصفحة x} وأدى إلى ظهور كتاب لماذا نمرض (نشر تحت اسم التطور والعلاج بالمملكة المتحدة). وفي عام 2008، بدأت صحيفة إلكترونية عبر الإنترنت في إصدار: نشرة التطور والطب.

لعب التطور التكيفي للبكتريا والفيروسات والميكروبات الأخرى والطفيليات دورًا مركزيًا في الطب إذ أن هذه العملية ضرورية لفهم قضايا مثل مقاومة المضادات الحيوية^[9] وحدة العوامل المسببة للأمراض^[10] وتدمير العوامل المسببة لأمراض للجهاز المناعي.^[11]

مقاومة المضادات الحيوية

تظهر الكائنات الدقيقة مقاومة من خلال الانتقاء الطبيعي المعتمد على الطفرة العشوائية. بمجرد أن يظهر الجين المانح للمقاومة ليبطل مفعول مضاد حيوي؛ فلا يكون بمقدور تلك البكتريا أن تنمو فحسب، بل يمكنها أيضًا أن تنشر هذا الجين إلى الأنواع الأخرى من البكتريا من خلال نقل المورثات الأفقي للمعلومات الجينية بواسطة تبادل البلازميدات.

لمزيد من التفاصيل حول هذا الموضوع، انظر مقاومة المضادات الحيوية

الفوعة (القدرة على نقل العدوى)

إن تأثير الكائنات على مضيفها قد يختلف بين أن يكون تعايشيا تطفليا وكلاهما يعتبر مفيدًا بالنسبة للعوامل المسببة للأمراض التي تقلل اللياقة. كذلك، فإن العديد من العوامل المسببة للأمراض تنتج عوامل الفوعة والتي تتسبب في حدوث المرض بصورة مباشرة أو تستغل مضيفها ليسمح لها بالنمو والانتشار. ونظرًا لأن لياقة العوامل المسببة للأمراض تتحدد من خلال نجاحها في نقل السلالة إلى مضيفات أخرى، فقد كان هناك اعتقاد في وقت ما أن القدرة على نقل العدوى قد قل مستواها وتطورت إلى التطفل. ورغم ذلك، فإن نظرية إيوالد تشكك في هذا الرأي في الوقت الحاضر.

لمزيد من التفاصيل حول هذا الموضوع، انظر الفوعة وعامل الفوعة والمعدل الأمثل للفوعة

تجنب المناعة

إن نجاح أي عامل مسبب للمرض يعتمد على قدرته على تجنب جهاز المناعة لدى المضيف. وبناءً على ذلك، فإن العوامل المسببة للمرض تنتج طرقًا تمكنها من نقل العدوى إلى مضيف ما ثم تجنب اكتشافها وتدميرها من قِبل جهازه المناعي. وهذه الطرق تتضمن الاختباء داخل خلايا المضيف وداخل غلاف واقٍ (كما يحدث مع المتفطرة السلية) والتي تفرز مركبات تضلل استجابة مناعة المضيف وتعوق حركة الأجسام المضادة لديه، مما يعمل بسرعة على تغيير علامات السطح أو تخفيها داخل جزيئات المضيف.

لمزيد من التفاصيل حول هذا الموضوع، انظر استغلال العوامل المسببة للمرض لجهاز المناعة، وتجنب الجهاز المناعي الطبيعي

يعمل التكيف في إطار من المعوقات ويقوم بعمل مفاضلات وتبادلات ويظهر في سياق أشكال مختلفة من التنافس.^[12]

المعوقات

لا يمكن أن تحدث وسائل التكيف إلا إذا كانت قابلة للتطور. ومن ثم فبعض وسائل التكيف التي ربما تمنع ضعف الصحة لا تكون ممكنة.

• لا يمكن منع الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) كليةً من القيام بعملية تضاعف ذاتي الطفرة وهذا يعني أن السرطان والذي يحدث نتيجة للتضاعف الذاتي لايمكن أبدًا التخلص منه بواسطة الانتقاء الطبيعي.
• لا يستطيع البشر القيام بعملية التخليق الحيوي لـ فيتامين سي وبذلك يتعرضون لمخاطر الإسقربوط، وهو مرض النقص الشديد في فيتامين سي إذا كانت الجرعات الغذائية من فيتامين سي غير كافية.
• العصيبات الشبكية ومخرجاتها المحورية تطورت لتصبح داخل طبقة الخلايا الصبغية الشبكية. وهذا يصنع معوقًا يحول دون تطور الجهاز البصري حتى أن العصب البصري يجبر على الخروج من الشبكية من خلال نقطة تسمى القرص البصري. وهذا بدوره يؤدي إلى نشوء بقعة عمياء. والأكثر أهمية أنه يجعل الرؤية معرضة لحدوث زيادة الضغط داخل العين (المياه الزرقاء) حيث يؤدي هذا إلى التحجيم ويدمر العصب البصري عند هذه النقطة مما يؤدي إلى ضعف الرؤية.

وقد تحدث بعض المعوقات الأخرى مثل المنتج الثنائي للابتكارات التكيفية.

المقايضات والتضاربات

من معوقات الانتقاء أن وسائل التكيف المختلفة قد تتضارب، وهو ما يتطلب إجراء مفاضلة بينها لضمان إجراء أفضل مفاضلة بين التكلفة والفائدة المتحققة.

• كفاءة الركض لدى السيدات وحجم قناة الولادة^[13]
• التدمغ وحجم القناة الهضمية ^[14]
• تصبغ الجلد الحماية من الأشعة فوق البنفسجية (UV) وتخليق الجلد لـ فيتامين د
• الخطاب واستخدامه لـ الحنجرة_الهابطة وزيادة خطر الاختناق^[15]

آثار التنافس

توجد أشكال مختلفة من التنافس وربما تشكل عمليات التغير الجيني.

• انتقاء الزوج وسرعة التأثر بالمرض ^[16]
• التنافر الجينومي بين الأم والجنين مما يؤدي إلى مقدمات الارتجاع^[17][18]
• مركب التوافق النسيجي الكبير انتقاء الزوج^[19][20]
• التنافس الجيني الأبوي الأمي والذي من خلال تغييرالبصمة الوراثية يمكن أن يتعرض لخطر التوحد وانفصام الشخصية^[21]

للتطور آليات دفاعية منتقاة تحمي من الإصابات وحالات العدوى.^[22] ومن بينها ما يلي

• السلوك المرضي (الخمول، والاكتئاب وفقدان الشهية، والنعاس، وقلة التزين والإخفاق في التركيز)
• الإخراجات: العطس والقيء والسعال والإسهال

التدابير العلاجية

قد تكون آليات الدفاع الناشئة مرتفعة التكاليف بسبب ازدياد استخدام الطاقة (تزيد الحمى من معدل الاستقلاب الأساسي (BMR) بنسبة ما بين 10 إلى 15% مقابل ارتفاع درجة حرارة الجسم لكل درجة) ونتيجة لمخاطر إتلاف الجسد (القيء يمكن أن يسبب خطرًا على التنفس). ومن ثم فهناك ميزة اللياقة من خلال نشر آليات الدفاع انتقائيًا فقط عندما تزيد المنافع المحتملة على هذه التكاليف. يتم التحكم في انتشارها من خلال عدة مستويات، بما يتضمن مسارات الجزيئات الحيوية من خلال استخدام عناصر مثل السيتوكين المحفز للالتهاب ومن خلال معدل مرتفع من عمليات التحكم العصبي من أعلى لأسفل التي تحدث في قشرة المخ مثل القشرة المعزولة. ويوفر التحكم العصبي ميزات في هذا الانتشار يمكن أن تعتمد على المفاضلات بين التكاليف والمنافع التي تراعي الظروف الصحية المرتبطة. وتعمل هذه الإجراءات الناتجة باعتبارها نظام للإدارة الصحية.^[23]

تطور البشر تدريجيًا ليعيشون على الصيد وجمع الثمار في مجموعات قبلية صغيرة؛ إنها حياة وبيئة مختلفة تمامًا عن التي يواجهها البشر المعاصرون.^[24][25] وهذا التغيير جعل الإنسان المعاصر معرضًا لعدد من المشكلات الصحية والتي اصطلح على تسميتها «أمراض المدنية» و«أمراض الرفاهية».

النظام الغذائي

على العكس من النظام الغذائي الخاص بـ الصيادون وجامعو الثمار الأوائل، فإن النظام الغذائي العصري يحتوي على كميات مرتفعة من الدهون والأملاح والسكر المكرر. وهذه المأكولات تتسبب في حدوث مشكلات صحية.^[26][27][28]

• المخاطر الصحية للدهون المتحولة
• تسوس الأسنان
• الأغذية مرتفعة المؤشر الجلايسيمي
• النظام الغذائي الحديث يعتمد على "الحكمة العامة" تجاه الأنظمة الغذائية في العصر الحجري

متوسط العمر المتوقع

• أمراض السن المتقدم

التمرينات الرياضية

يمارس البشر المعاصرون قدرًا ضئيلاً من التمرينات الرياضية مقارنةً بنمط الحياة النشط بدنيًا لدى أسلافهم من الصائدين وجامعي الثمار.^{[29][30][31][32][33]} تم اقتراح أنه بناءً على أن فترات الخمول الطويلة يمكن أن تقع فقط في الفترات الأولى التي تلى مرض الإنسان أو إصابته، فإنها تقدم إشارة إلى الجسم لينخرط في أنشطة تمثيل غذائي تحافظ على الحياة واستجابات متعلقة بالضغط مثل الالتهاب تعتبر الآن سببًا للعديد من الأمراض المزمنة.^[34]

النظافة

البشر المعاصرون - بسبب العلاج الطبي وتكرار غسيل الملابس والجسم والأدوات الصحية المتقدمة - يكونون غالبًا غير مصابين بـ الطفيليات، وخاصة المعوية. وهذا يحدث مشكلات في التطور الصحيح للجهاز المناعي.

• أمراض المناعة الذاتية
• حالات الحساسية
• فرضيات العادات الصحية
• العلاج من الديدان

هذه قائمة جزئية: جميع الروابط هنا تنتقل إلى قسم يصف أو يناقش أصلها التطوري.

ما يتعلق بمراحل الحياة

أمراض أخرى

كما هو مشار إليه في الجدول أدناه، فإن الافتراضيات التكيفية المتعلقة بعلم أسباب الأمراض الخاص بالاضطراب الفسيولوجي غالبًا ما تعتمد على تناظرات ذات وجهات نظر تطورية حول الطب والاختلال الوظيفي الفسيولوجي (انظر تحديدًا راندي نيسي وجورج سي. ويليامز بعنوان لماذا نمرض).^[70]ويزعم أطباء طب النفس التطوري وعلماء النفس أن بعض الاضطرابات العقلية غالبًا ما تكون لها أسباب عديدة.^[71]

انظر العديد من مجالات الموضوعات والمراجع المصاحبة أدناه.

• علم النفس التطوري
• المرض