Abstract

Darwin beschouwde 'aanpassing aan de leefomstandigheden' als de belangrijkste drijvende kracht in de evolutie. Mechanistisch geschiedt 'aanpassing' door het bijstellen van ons fenotype, dat op zijn beurt onder controle staat van ons genoom en epigenoom. Het gaat om aanpassingen op lange termijn (genotype), en op middellange en korte termijn (epigenotype). Ons genotype verandert over generaties (via mutatie/selectie) en ons epigenotype verandert in minuten tot een paar generaties (via labiele epigenetische markeringen). Het uiteindelijke doel is om te overleven ten behoeve van de productie van nageslacht. Echter, de flexibiliteit van ons (epi)genoom kent grenzen: we kunnen ons niet aan elke verstoring in de omgeving aanpassen.

Wat is 'resilience'?

Indachtig Darwins gedachtegoed is 'resilience' (Ned. veerkracht, herstellingsvermogen) geen nieuw begrip. Of dat nu in de (gedrags)psychologie wordt gebruikt, de (patho)fysiologie of in de bestudering van het gedrag van een gemeenschap, bv na een ramp. Resilience beschrijft het vermogen om succesvol te reageren op een verstoring van een toestand van optimale aanpassing (homeostase). Als reactie op een verstoring vindt tijdelijke aanpassing plaats aan de nieuwe (verstoorde) omgeving met als doel om vanuit deze situatie van 'allostase' terug te keren naar homeostase. Allostase beschrijft het adaptieve proces dat, volgend op voorspelbare of onvoorspelbare verstoringen, stabiliteit veroorzaakt door verandering. Zwangerschap maar ook veroudering kunnen worden opgevat als voorspelbare verstoringen. Infectie is een onvoorspelbare verstoring. Mechanistisch gaat het om een aanpassing via een netwerk van mediatoren. Klassiek betreffen deze de fysiologie en psychologie van stress (bv. HPA-as, autonoom zenuwstelsel, cytokinen). Met 'allostatische lading' wordt verwezen naar de cumulatieve kosten van de aanpassing voor het lichaam.

Allostatische overlading

Bij chronische allostase kan 'allostatische overlading' ontstaan en daaruit pathologie. Want allostase is bedoeld voor de korte termijn (Wingfield Animal Behav 2003; McEwen, Ann NY Acad Sci 2004). Er is sprake van onvoldoende veerkracht om terug te keren naar homeostase. Bijvoorbeeld: in tegenstelling tot een acute infectie die in kort tijdsbestek door het immuunsysteem wordt opgelost, leidt 'chronische lagegraadinflammatie' tot omvangrijke schade op lange termijn (zie figuur; Egger and Dixon, Br J Nutr 2009). Vertaald naar de evolutie vergt een 'allostatische overlading' een oplossing die niet in ons (epi)genoom is vastgelegd. De intensiteit van de verstoring en de duur hiervan liggen niet meer binnen de grenzen van onze (epi)genetische flexibiliteit.

Blijkbaar was het in het verleden niet nodig om de hierbij benodigde veerkracht vast te leggen in ons (epi)genoom. Zulke verstoringen hebben zich in onze evolutie nooit voorgedaan. Of de benodigde flexibiliteit is niet meer nodig voor succesvolle voortplanting. Denk hierbij aan veroudering. Conform deze zienswijze is het drinken van geconcentreerd zwavelzuur geen goed idee. Maar evenzo verdient het niet de voorkeur om gedurende decennia te weinig groente, fruit en vis te consumeren, onvoldoende te bewegen, chronische stress te ondergaan, onvoldoende te slapen, een abnormale bacteriële flora erop na te houden in de darm, of in een verontreinigde wereld te leven (inclusief roken). Het verschil van deze leefstijlfactoren met de consumptie van zwavelzuur is de termijn waarop de verstoring tot schade leidt en uiteindelijk de dood. Dit verschil in 'termijn' gaat hand in hand met het gemak waarmee 'oorzaak en gevolg' in wetenschappelijk onderzoek kunnen worden onderscheiden, want niemand doet die gerandomiseerde interventiestudie van 30 jaar.

Een voorbeeld: onze mineraalhuishouding en ons zuur-base-evenwicht

In deze bijdrage worden de belangrijkste fouten in onze huidige leefstijl besproken. Via allostase leiden ze tot een allostatische overlading en ziekte. Als voorbeeld zal dieper worden ingegaan op onze mineraalhuishouding en ons zuur-base-evenwicht. Want hierover is de laatste tijd veel te doen. Eten we nu echt te veel zout (natrium) of ligt het in werkelijkheid complexer? Waarom haalt bijna niemand in deze wereld de aanbeveling van maximaal 6 g zout per dag? Hoe veerkrachtig zijn eigenlijk de systemen die onze interne elektrolytsamenstelling en pH bewaken? Maar liefst 20 % van ons basaal metabolisme gaat op aan het pompen van natrium en kalium; voor onze hersenen en nieren bedraagt dit 70 %. De natrium-, kalium-, calcium- en magnesiumconcentraties in de circulatie worden uitermate nauwkeurig gereguleerd (homeostase). Maar ten koste waarvan (allostase), indien we een disbalans veroorzaken in de innames? De pH van ons bloed heeft een range van 7,35 - 7,45. Een pH < 6,8 of > 7,8 is slecht verenigbaar met het leven en lichte verstoringen geven vanwege allostase op termijn ernstige problemen.

Wat nu?

Om onze abnormale westerse leefstijl te compenseren maken vele systemen in ons lichaam overuren en uiteindelijk gaat dat het dan ook mis. Mineralen en zuur/base zijn slechts een onderdeel hiervan. We verkeren in een chronische toestand van allostase (zie figuur). Zo hebben we decennialang gekeken, maar niet begrepen, de samenhang tussen de symptomen en de evolutionaire achtergrond van het metabool syndroom. Het gaat hier om een evolutionair geconserveerde allostatische aanpassing van ons metabolisme die leidt tot allostatische overlading. Deze vindt zijn oorsprong in leefstijl-geïnduceerde lagegraadinflammatie en dat is een sluipmoordenaar op lange termijn. Deze vorm van inflammatie is nieuw, hebben we sinds de landbouwrevolutie zelf geïntroduceerd, en er is dan ook (nog) geen evolutionair tot stand gekomen antwoord. De vraag is of we, conform de huidige wetenschappelijke paradigma’s, willen wachten tot de causaliteit van deze relaties definitief zijn bewezen. Of dat we in deze tijd van evidence-based medicine ons gezond verstand weer willen gebruiken. En, om dit onderwerp op hoger niveau te tillen: of we wachten op het definitief bewijs dat de aarde opwarmt dan wel er nu echt iets aan gaan doen. Uiteindelijk heeft het allemaal te maken met preventie. Hierover hebben we de mond vol, maar als het erop aankomt wordt hiermee vanwege 'gebrek aan bewijs' niet veel gedaan.

Over de auteur

Dr. Frits A.J. Muskiet, klinisch chemicus
Professor Pathofysiologie en Klinisch Chemische Analyse
Laboratorium Geneeskunde, Kamer Y 2.131, Interne Postcode EA61
Universitair Medisch Centrum Groningen (UMCG)
P.O. Box 30.001, 9700 RB Groningen, Nederland
Tel: + 31 50 361.2733 or 361.1576 (secr.); Fax: +31 50 361 9191
Email: f.a.j.muskiet@umcg.nl