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Die Bedeutung der biologischen Vielfalt für die Humanmedizin

Die vorliegenden Inhalte stellen einen Ausschnitt aus dem systematischen Paper-Review von Paul Henkelmann dar.

Der Klimawandel sowie der damit verbundene Zusammenbruch von Ökosystemen und der Verlust biologischer Vielfalt bedrohen nicht nur die natürliche Umwelt und unsere Lebensgrundlagen, sondern auch eine der bedeutendsten Wissensquellen der Humanmedizin: den evolutionären Reichtum der Natur und ihrer Lebewesen.

Zahlreiche Beispiele machen deutlich, dass die Erforschung von Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen zu bedeutenden medizinischen Durchbrüchen geführt hat. Dazu zählen etwa die Entwicklung von Medikamenten aus Pflanzen sowie technologische Innovationen durch mikrobielle Mechanismen (z. B. CRISPR-Cas9, PCR). Der Verlust von Biodiversität gefährdet daher nicht nur ökologische Gleichgewichte, sondern auch zukünftige medizinische Innovationen.

Biodiversität umfasst dabei nicht nur die Artenvielfalt, sondern auch genetische Unterschiede innerhalb von Arten und deren ökologische Funktionen. Der Verlust dieser Vielfalt erreicht heute ein historisches Ausmaß: Seit 1970 sind die Bestände großer Wirbeltiere um 69 % zurückgegangen, viele Biodiversitäts-Hotspots haben über 70 % ihrer natürlichen Vegetation eingebüßt. Schutzmaßnahmen bleiben häufig wirkungslos, da sie meist freiwillig sind und es an verbindlicher Politik sowie öffentlicher Unterstützung mangelt (z. B. Ziele des Übereinkommens von Paris). Erfolgreiche Projekte zeigen zwar Wirkung, sind jedoch zu klein dimensioniert. Zukunftsweisende Technologien wie KI-gestützte Naturschutzplanung könnten hier neue Perspektiven eröffnen.

Um dem fortschreitenden Verlust der biologischen Vielfalt wirksam entgegenzuwirken und zugleich das Potenzial medizinischer Innovationen aus der Natur zu sichern, sind zwei zentrale Maßnahmen erforderlich. Erstens bedarf es internationaler Schutzgesetze, die nicht nur unmittelbare Bedrohungen wie Wilderei, Abholzung und die Entsorgung giftiger Abfälle bekämpfen, sondern auch indirekte Faktoren wie den Klimawandel in den Blick nehmen. Zweitens ist eine umfassende öffentliche Bildung und Bewusstseinsbildung notwendig, um ein breites Verständnis für die Bedeutung von Biodiversität zu schaffen und dadurch politischen Druck für nachhaltige Maßnahmen aufzubauen. Langfristig kann nur die Kombination aus politischer Regulierung und gesellschaftlichem Wandel den Biodiversitätsverlust wirksam aufhalten.

Abschließend lässt sich festhalten: Die Biodiversität birgt ein herausragendes Potenzial für medizinische Forschung und Versorgung. Ihr fortschreitender Verlust gefährdet eine unverzichtbare Quelle biologischen Wissens und medizinischer Innovation. Ein konsequenterer Schutz der biologischen Vielfalt ist daher unerlässlich, um zukünftige Entdeckungen und Fortschritte in der Medizin und somit auch unsere Resilienz und Überleben nachhaltig zu sichern.

Tabelle 1: Beispiele für pflanzliche Arzneimittel, die für die Medizin von Bedeutung sind.

Medikament

Herkunft

Mechanismus

Verwendung in der Medizin

Acetylsalicylsäure

Filipendula ulmaria

Hemmung der Cyclooxygenase

schmerzlindernd; entzündungshemmend; fiebersenkend; Thromboaggregationshemmer

Curare-Derivate

Menispermaceae

Kompetitiver Antagonist der nikotinischen Acetylcholinrezeptoren

Muskelrelaxans bei Operationen

Cumarin-Derivate

Melilotus

Hemmung von Vitamin K

Hemmung der Blutgerinnung

Atropin

Atropa belladonna

Anticholinergikum

Behandlung mit Nervengift; Behandlung der langsamen Herzfrequenz

Muscarin

Amanita muscaria

Acetylcholin-Antagonist

Glaukom-Behandlung; Ileus-Behandlung

Nikotin

Solanaceae

Acetylcholin-Antagonist

Sucht-Behandlung; Parkinson-Behandlung

Capsaicin

Capsicum

Defunktionalisierung von Nozizeptoren

schmerzlindernd

Digitalis

Digitalis purpurea

Hemmung der Natrium-Kalium-Pumpe

Behandlung von Herzinsuffizienz

Tabelle 2: Beispiele für Technologien, die von bestimmten Organismen stammen, und ihre Verwendung in der Humanmedizin.

Spezies

Prozess oder Faktor

Technologie

Verwendung in Medizin und Forschung

Thermophiles Bakterium, Thermus aquaticus

Taq-DNA-Polymerase

Polymerase-Kettenreaktion (PCR)

Krankheitsdiagnose; Erregernachweis; Aufklärung des genetischen Beitrags zu komplexen Krankheiten

Verschiedene Bakterien

CRISPR, Cas9

CRISPR-Cas9-basierte Genbearbeitung

Gentherapie; Aufklärung der Pathophysiologie von Krankheiten; Kontrolle von Stechmückenpopulationen und nicht einheimischen invasiven Arten

Fruchtfliege, Drosophila melanogaster

 

Modellorganismus

Verständnis von Immunreaktionen auf Krankheitserreger

Nematode, Caenorhabditis elegans

 

Modellorganismus

Mechanismus des programmierten Zelltods (Apoptose) und Embryonalentwicklung

Bär, Ursus arctos

Spezifische Regulationsmuster

Medikamente

Entwicklung neuer thromboprotektiver Medikamente zur Verhinderung von Thromboembolien bei immobilen Patienten

Giraffe, Giraffa

Resilienz gegen Bluthochdruck

Medikamente

Entwicklung neuer Medikamente gegen chronischen Bluthochdruck

Kolibri, Trochilidae

Resilienz gegen Hyperglykämie

Medikamente

Entwicklung neuer Medikamente gegen chronische Hyperglykämie

Fledermaus, Myotis myotis

Längste relative Lebensspanne aller Säugetiere

Zellzyklusregulation

Besseres Verständnis und Förderung des gesunden Alterns