Krankheit und Zeit

"Wenn Ordnungen zerfallen, entsteht normalerweise Chaos. Komplexe evolvierende Systeme durchschreiten Phasenübergänge von chaotischen Zuständen, die sich anschliessend zu neuen Ordnungsstrukturen stabilisieren können. Chaos und Ordnung stehen somit in biologischen Systemen in einem inneren Zusammenhang, wie auch Krankheit und Gesundheit in einem inneren Zusammenhang stehen. Die optimale Funktion von evolutiven Systemen ist essentiell mit einer bestimmten Fehlerrate in ihren Prozessstrukturen verknüpft. Aus dem Pool einer begrenzten Anzahl von Fehlermöglichkeiten bzw. Mutationen erschliesst sich die Fähigkeit zu Änderungen der Systemzustände im Hinblick auf Optimierung und Gewinn an Informationen. Überschreitet die Fehlerhäufigkeit jedoch einen bestimmten Schwellenwert, so kann daraus die Gefahr einer Fehlerkatastrophe mit einem Zusammenbruch des Systems als Ganzem resultieren. Lebende Systeme evolvieren also über die Generierung von fehlerhaften Informationen, die als Startpunkt zur Optimierung, gleichfalls aber auch als Startpunkt zur Fehlfunktion des Systems als Ganzes fungieren können. Krankheiten sind somit aus komplexen evolvierenden Systemen des Lebens nicht hinweg zu denken: Sie sind vielmehr für deren dynamische Funktion von grundlegender Bedeutung.
Krankheiten fungieren als Scharniere zu neuen und reicheren Informationen in der Ontogenese des Individuums und darüber hinaus im Kontext der evolutiven Informationsbildung überhaupt. Aus ihrem Schwingkreis heraus kann ein grösser gewordener Informationspool des Individuums, ja einer gesamten Art resultieren."

"Jeder Organismus ist ein fliessendes dynamisches System. In diesen Systemen werden laufend neue Enzyme, Strukturproteine, Lipide und Zellen neu synthetisiert und wieder abgebaut. Die genetische Information wird zunächst in die richtige Proteinsequenz umgelesen (Translation). Werden solche Gene alteriert, die das Wachstum und das Teilungsverhalten von Zellen kontrollieren, so kann sich daraus ein bösartiger

Vorwort: Krankheit und Zeit - eine Naturphilosophie der Medizin
Prof. Dr. med. Jürgen Hescheler

1 Naturwissenschaftliche Grundlagen der Medizin - Bemerkungen zu den Begriffen Entropie und Ordnung in Physik, Biologie und Medizin
1.1 Zum Entropiebegriff im Geltungsbereich der Physik
1.2 Stellenwert der Entropie in lebenden Systemen
1.3 Entropie und Selbstorganisation
1.4 Bedeutung des Entropiebegriffes für die Medizin

2 Systeme des Lebens existieren am Rande des Chaos
2.1 Attraktoren im Zentrum von Gesundheit und Krankheit
2.2 Attraktoren und innere Uhren im Organismus
2.3 Von mathematischen Modellen zu einem vertieften Verständnis der Dynamik von Krankheiten
2.4 Komplexe Regelsysteme im Organismus

3 Der Informationsbegriff als Zentralmetapher in Physik, Biologie und Medizin
3.1 Einführung und allgemeine Anmerkungen
3.2 Naturphilosophische Bemerkungen zur Struktur des Informationsbegriffes
3.3 Zur Bedeutung des Komplementaritätsprinzips in Biologie und Medizin
3.4 Information und der Maxwellsche Dämon in der Medizin
3.5 Vom Molekül zu den informatorischen Netzwerken der Zelle
3.6 Intrazelluläre Kommunikationswege
3.7 Informationstransfer über membranständige Rezeptorproteine
3.8 Intrazelluläre Signalkaskaden

4 Integritätserhaltende Systeme: Das Entstehen von Krankheiten unter dem Aspekt der Information
4.1 Einführung: Ordnung als grundlegendes Prinzip des Lebens
4.2 Neoplasie und Gene
4.3 Klonales Evolutionsmodell
4.4 Modell der Tumorstammzelle
4.5 Kontroll- und Regulationsmechanismen durch Onkogene und Tumorsuppressorgene
4.6 Entstehung und Wachstum eines Tumors erfolgen in sequentiellen Schritten
4.7 Chaotische Musterbildungen in der Evolution eines Tumors
4.8 Krebs ist primär eine Systemerkrankung
4.9 Ausgewählte bösartige Tumore und ihre molekularen Grundlagen
4.10 Zur Rolle von Umweltfaktoren in der Entstehung von Neoplasien
4.11 Bemerkungen zum molekularen Ablauf der chemischen Karzinogenese
4.12 Invasion und