BrSM Modell - Autoregulation biologischer Netzwerke
Autoregulation biologischer Netzwerke
Die Bioregulatorische Systemmedizin stellt den menschlichen Körper in seiner Gesamtheit als ein mehrstufiges regulierendes Netzwerk aus Molekülen, Zellen und Geweben dar. Die Autoregulation ist ein inhärentes Merkmal regulierender Netzwerke. Auf biochemischer Ebene sind mindestens drei Arten von molekularen Netzwerken (Metaboliten, Proteine und Gene) miteinander verbunden und bilden ein globales biochemisches Netzwerk. Die Rückkopplungsschleifen zwischen diesen Netzwerken liefern die Basis für die Autoregulation des gesamten organismenweiten molekularen Netzwerks.
Es wird vermutet, dass in gesundem Gewebe ein hohes Maß an molekularer Kohärenz herrscht. Der Verlust der molekularen Ordnung stört den normalen Informationsfluss im Gewebe. Wird der normale Informationsfluss nachhaltig gestört, können die regulierenden Netzwerke die molekulare Kohärenz nicht länger gewährleisten.
Ein grundlegendes Merkmal autoregulatorischer Netzwerke ist ihre Widerstandsfähigkeit. Dabei handelt es sich um die Fähigkeit, trotz Störungen und Unwägbarkeiten eine Homöostase aufrechtzuerhalten. Widerstandsfähige Netzwerke können sich selbst regulieren, um bei Störungen ihren Funktionsstatus wiederherzustellen oder anzupassen. Der menschliche Organismus wird fortwährend durch genetische, epigenetische und umweltbedingte Störungen beansprucht, wodurch biologische Netzwerke „verzerrt“ werden. Werden biologische Netzwerke dauerhaft gestört, kann dies zu Krankheiten führen.
Viele Krankheiten stehen aufgrund gemeinsamer pathophysiologischer Ereignisse miteinander in Zusammenhang. Erst in jüngster Zeit haben Forscher festgestellt, dass ein gemeinsames Netzwerk, die sog. „common disease-state signature“ (zu Deutsch etwa „gemeinsame Signatur des Krankheitszustands“), bei vielen Krankheiten gestört ist. Der gemeinsame Nenner dieser Netzwerke könnte eine Anlaufstelle für die Behandlung diverser Komorbiditäten darstellen. Die Entwicklung von Arzneimitteln, die sich gegen biologische Netzwerke statt gegen einzelne Moleküle richten, wird durch eine „common disease-state signature“ unterstützt.
Autoregulatorische Mehrskalennetzwerke
Die Bioregulatorische Systemmedizin beinhaltet eine Perspektive aus der Systembiologie, bei der die Wechselwirkungen innerhalb von und zwischen verschiedenen Stufen einer biologischen Organisation betrachtet werden. Die Vielschichtigkeit eines systemischen Ansatzes hinterfragt gängige Konzepte und ebnet den Weg für eine Medizin, die mit der natürlichen Vernetzung der biologischen Organisation arbeitet, anstatt gegen sie. Das BrSM-Modell geht davon aus, dass Gesundheit und Krankheit des Menschen durch den regulatorischen Informationsfluss bestimmt werden, der in diesem gesamten autoregulatorischen Netzwerk stattfindet – vom molekularen über das zelluläre bis hin zum organischen Netzwerk und dem gesamten Organismus. Die aktuellen Diagnoseverfahren sind eingeschränkt, da sie nur eine statische Momentaufnahme einiger dieser Informationen erfassen. Neue Diagnoseansätze werden nicht nur die vorhandenen klinischen Informationen bestätigen und eine höhere Genauigkeit bieten, sondern auch ihren Anwendungsbereich erweitern, indem sie neue (Surrogat-)Biomarker für die autoregulatorische Fähigkeit im Kontext von Zeit und Raum spezifisch für den Patienten entwickeln.