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Foto: Privat
Prof. Dr. Beda M. Stadler Direktor des Instituts für Immunologie im Inselspital Bern
 
Leben 9. Dezember 2009

Warum werden wir krank?

Horizonte der Evolutionsmedizin.

In einer Welt, in der die Evolution – so wie sie von Charles Darwin vorgestellt wurde – mehrheitlich noch nicht akzeptiert oder verstanden ist, muss man sich nicht wundern, wenn Gesundheit oder Krankheit entweder als gottgegeben oder Schicksal empfunden werden. Die Evolution ist nicht nur unsere Geschichte, sondern auch unsere Zukunft. Auch in unserem Körper herrschen Selektionsprinzipien, die zu Krankheit führen, aber auch zu einer verzerrten Wahrnehmung unserer Gesundheit.

 

Aldous Huxley hat es auf den Punkt gebracht: „Die medizinische Forschung hat so enorme Fortschritte gemacht, dass es überhaupt keine gesunden Menschen mehr gibt.“ Das war vor mehr als fünfzig Jahren. Das Bonmot scheint sich aber im umgekehrten Sinn eingebürgert zu haben. Daher mag die heutige Definition von Gesundheit der WHO kaum erstaunen: „Gesundheit ist ein Zustand des vollständigen körperlichen, geistigen und sozialen Wohlergehens und nicht nur das Fehlen von Krankheiten und Gebrechen.“ Ob Menschen gläubig oder ungläubig sind, diese Illusion wird anscheinend weltweit widerspruchslos übernommen und führt dazu, dass ein Großteil unserer Mitmenschen gar gesund sterben will.

Der Glaube an den medizinischen Fortschritt hat diese Illusion genährt und es mag tatsächlich der Eindruck entstanden sein, dass evolutionäre Prozesse für unsere Gesundheit irrelevant sind. Evolution scheint in der Wahrnehmung der meisten Mitbürger etwas für Paläontologen oder Evolutionsbiologen zu sein, nichts, was uns persönlich angehen könnte. Aus diesem Grund möchte ich hier den Blick auf unser Immunsystem richten. In unserem Körper läuft eine tägliche Evolution ab, ein für die meisten Mitmenschen völlig unbekannter Prozess, von dem sie glauben, er könne allenfalls mit einem Joghurt gestärkt werden. Es scheint, die Leute wollen das Gute in sich fördern, indem sie ihr Immunsystem mit wirkungsloser Alternativmedizin stimulieren. Das Immunsystem baut allerdings auf evolutionäre Prinzipien und hat keinen Platz für Wunschdenken.

Bestandteile des Immunsystems

Das Immunsystem baut auf einem einfachen Prinzip auf. Es benutzt Rezeptoren und Liganden. Im Wesentlichen sind dies drei Arten von Rezeptoren: Antikörper, die kennen die meisten, dann einen Rezeptor auf den T-Lymphozyten und einen Rezeptor, der sich MHC nennt und der auf allen kernhaltigen Zellen vorkommt. Da wir mit unserem Immunsystem alles „immunologisch“ erkennen müssen, vereinfacht, uns gegen krank machende Keime wehren, müssen wir mindestens gleich viele Rezeptoren haben wie es Gefahren gibt. Dies ist ein Problem, da unser Genom aus weniger als 30.000 Genen besteht. Das Proteom, also die Anzahl Eiweiße, die wir mit diesen Genen herstellen, beschränkt sich etwa auf eine halbe Million.

Nur, mit einer halben Million Rezeptoren könnten wir nicht genügend eigene oder fremde Strukturen erkennen, also wendet das Immunsystem einen Trick an, wie man trotzdem zu mehr Gegenstrukturen, eigentlich Rezeptoren, gelangen kann. Es werden Gensegmente, kleinere genetische Einheiten als die Gene, zufällig zusammengefügt. Man nennt dies „rearrangiert“. Dabei entstehen Millionen verschiedener Kombinationen, die wie ein normales Gen ablesbar sind. Dies reicht als Biodiversität noch nicht, um alles zu „sehen“, weshalb ein weiterer Mechanismus basierend auf fehlerhaftem Zusammenschweißen der Gensegmente und Punktmutationen benutzt wird, um die nötige Vielfalt herzustellen. Es wird vermutet, dass wir dadurch mindestens 109 verschiedene Antikörper oder 1012 verschiedene T-Zell-Rezeptoren herstellen können, also eine Biodiversität, die unser Denkvermögen längst übersteigt.

Erkenntnisgewinn als Sinn?

Die Evolution trägt keinen Sinn in sich. Insofern ist die Frage, wozu das Immunsystem dient, sinnlos. Trotzdem ist es so, dass das Immunsystem alles, was eigen ist, aber auch alles, was fremd ist, erkennen muss. Dies schließt sämtliche Eiweiße und viele Zucker dieser Erde mit ein, aber auch Strukturen außerhalb dieses Planeten, weil das Immunsystem seine Erkennungsrezeptoren zufällig generiert und die benötigten Rezeptoren erst nach dem Zusammentreffen mit Fremdem soweit vermehrt werden, dass sie uns dienen. Das Schreckliche dabei ist, dass das Immunsystem auf dem Prinzip Fremdenhass funktioniert, aber auch hier natürlich nicht im Sinn eines Sozial-Darwinismus. Survival of the fittest bedeutet auch hier, dass wir unsere Rezeptoren ständig verändern, sodass sie am besten angepasst sind.

Dieser Fremdenhass ist auch eine Sicht nach innen, da selbst Organe wie die Lunge, welche sich für den Laien innen befindet, für das Immunsystem ein Außen ist. Das Immunsystem passt beispielsweise auf alle Eindringlinge auf, die via Lunge in uns eintreten wollen. Die zu observierende Fläche entspricht etwa der Größe eines Tennisplatzes. Somit wird auch ersichtlich, dass selbst ein Fötus nicht innen ist, sondern im Uterus geschützt wird, zum größten Teil außen ist und einen Problemfall für Mutter und Kind darstellt. Schließlich beinhaltet ein Fötus zu 50 Prozent die Genprodukte des Vaters, und die sind zu einem beträchtlichen Teil für die Mutter fremd.

Der Thymus und Darwins Finken

Früher wurde der Fremdenhass in der Immunologie als „Horror autotoxikus“ bezeichnet. Eines der Hauptprobleme besteht nämlich tatsächlich darin, das Innen vom Außen zu unterscheiden. Da wir alle unsere Erkennungsstrukturen zufällig generieren, basiert dies auch auf dem normalen evolutionären Prinzip der Selektion und Separation. Der Thymus, die Milke in der Kochsprache, ist ein derartiges Beispiel. Man könnte auch sagen, der Thymus ist der Ort des brutalsten Numerus clausus. Sämtliche Zellen, die aus dem Knochenmark in dieses Organ einwandern, werden daraufhin überprüft, was sie erkennen. Sind sie gegen uns selber gerichtet, eliminieren wir alle diese Zellen. So werden mehr als 95 Prozent der Zellen, die täglich durch den Thymus wandern, umgebracht. Was übrig bleibt, ist ein „survival of the fittest“ und ist bereit, diejenigen Dinge, die im Körper nicht vorkommen, zu erkennen.

Somit wären wir endlich beim evolutionären Problem der Krankheit angelangt. Viele Krankheiten sind entweder immunologisch bedingt oder stark assoziiert mit der Leistung unseres Immunsystems. Dabei läuft leider ein evolutionäres Programm, nach welchem unser Thymus, also die Schule der T-Zellen, mit dem Alter degeneriert. Zur Zeit der Pubertät beginnt im Prinzip die Altersschwäche. Wir leben von da an von unserer immunologischen Erfahrung und es wird immer schwieriger, Neues dazuzulernen. Der evolutionäre Selektionsprozess wird für das Individuum immer schwieriger, weshalb evolutionäre Humanisten sich darüber im Klaren sind, dass man eigentlich gesunde Menschen impfen sollte, und nicht die Kranken. Was das Immunsystem uns im Kleinen vormacht, könnten wir als Gesellschaft auch durchziehen, dass sich nämlich die gesunden Menschen impfen lassen, damit man immungeschwächte Menschen möglichst nicht ansteckt. Solidarität steckt auch im Immunsystem.

Meme und Gene

Das Immunsystem ist möglicherweise auch ein Tor zum Verständnis der Meme. Im Immunsystem machen wir nicht mit Genen, sondern mit Gensegmenten neue Genprodukte, neue Rezeptoren, und können wesentlich mehr davon herstellen, als dies unser Genom rein zahlenmäßig ermöglichen würde. Meme sind womöglich etwas Ähnliches wie Gensegmente, also die kleinste Einheit eines Denkkonzepts. Möglicherweise ist ein einzelnes Mem eine geistige Einheit, die kleiner ist als ein Gedanke. Einen Gedanken könnte man daher als Memplex bezeichnen.

Kommen die richtigen, kleinsten Gedankeneinheiten zusammen, könnte das ähnlich verlaufen wie bei richtig rearrangierten Gensegmenten, aus denen ein funktionsfähiger Antikörper oder T-Zellrezeptor entsteht. Soweit die Analogie. Das Genrearrangement in unserem Körper läuft ständig auf Hochtouren, so dass pro Sekunde mindestens eine Million Genmanipulationen geschehen. Wir dürfen also getrost annehmen, dass unsere Gedanken Meme generieren und gleichzeitig von außen durch Memplexe, etwa von Viren (ein paar Genen in einer Eiweißhülle), ständig beeinflusst werden. Das Immunsystem bewerkstelligt so Immunität und schützt uns vor den Viren. Gewisse Kombinationen von Memen scheinen aber auch zu Immunität zu führen. Kleine Kinder glauben an den Osterhasen oder an das Christkind. Falls man ihnen genügend giftige Meme einverleibt, glauben sie am Ende gar an Gott. Glücklicherweise kann man selbst gegen derartige Meme immun werden: Religion ist somit heilbar.

Krebs, eine evolutionäre Evolution

Das Immunsystem überwacht unseren Körper auch, damit Fehler die innen auftreten, frühzeitig erkannt und eliminiert werden können. Krebs ist eine derartige evolutionäre „Fehlleistung“. Die Aussage „Krebs ist sehr häufig“ wird wahrscheinlich von allen geglaubt, schließlich kann man in unserer Gesellschaft etwa 25 Prozent aller Todesfälle auf Krebs zurückführen. Dahinter steht oft die abnehmende Leistung des Immunsystems im Alter. Trotzdem: die Aussage „Krebs ist sehr selten“ ist ebenfalls richtig. Wir haben oben gesehen, dass das Immunsystem theoretisch mindestens 1012 verschiedene Spezifitäten generieren kann. Rein theoretisch wären es sogar weit mehr. Mehr Zellen haben allerdings keinen Platz in unserem Körper. Wir selber bestehen aus etwa 1014 Zellen. Damit eine Zelle zur Krebszelle wird, braucht es in einer einzelnen Zelle wahrscheinlich drei genetische Aberrationen. Das heißt, es besteht eine verschwindend kleine Chance, dass eine dieser vielen Zellen alle drei Änderungen in sich trägt und zur Krebszelle wird. Also auch hier versagt unser Denkvermögen bei der Vorstellung dieser Dimensionen. Krebs ist also sehr häufig und zugleich sehr selten. Es kommt ganz auf den Standpunkt an.

Das Immunsystem als Polizeistaat

Man könnte das Immunsystem auch mit einem Polizeistaat vergleichen. Schließlich geht es um die ständige Kontrolle von innen und außen, von eigen und fremd. Wir leiden daher oft an Auswüchsen dieses Systems, wenn der Körper sich selber fälschlicherweise zu stark erkennt, entsteht Autoimmunität. Das Immunsystem richtet sich gegen uns, als ob dies der Preis wäre, den die Evolution zu bezahlen hat, weil dem Entstehen von Leben am Schluss noch ein System zugemutet wurde, um unsere Integrität zu überwachen. Wir werden also krank, weil Fehler passieren. Wer mehr Gesundheit will, sollte also unter keinen Umständen sein Immunsystem stärken. Das könnte gefährlich sein.

Von Prof. Dr. Beda M. Stadler, Ärzte Woche 50/2009

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