Científicos de Harvard elaboraron un estudio de la pelvis para desarrollar nuevos tratamientos de cadera

El andar erguido ha sido una adaptación clave que permitió cambios de comportamiento cruciales en la evolución humana, incluida la liberación de los brazos para usarlos como herramientas, el transporte de alimentos y crías, además de la caza y la recolección. La evidencia fósil sugiere que el esqueleto de los humanos evolucionó para adaptarse al andar bípedo relativamente rápido después de que el linaje de los hombres se separó de su último ancestro común con los chimpancés.

Si el biólogo evolutivo Terence D. Capellini, profesional de Biología Evolutiva Humana en la Universidad de Harvard e integrante del Instituto Broad del MIT y Harvard en Cambridge, clasificara las partes del cuerpo que nos definen como humanos, la pelvis estaría en la parte superior. Gracias a su diseño, los humanos pueden caminar erguidos sobre dos piernas (a diferencia de nuestros primos primates) y las madres pueden dar a luz a niños con cabezas grandes, por lo tanto, cerebros proporcionalmente de gran desarrollo. Este punto clave en el desarrollo del esqueleto se ha vuelto el centro en un reciente descubrimiento de un equipo liderado por el propio Capellini.

La pelvis se comprende desde el punto de vista anatómico, pero cuando se trata de cómo y cuándo toma forma esta estructura tan esencial a lo largo del desarrollo, la comprensión comenzaba a fallar. Es por este motivo que se decidio llevar a cabo la investigación. El estudio, que fue publicado en la revista Science Advances, muestra cuándo se forma la pelvis durante el embarazo e identifica los genes y las secuencias genéticas que impulsan el proceso.

Este estudio puede algún día proporcionar información sobre el origen genético que llevó a los humanos a ser bípedos y allanar el camino para el desarrollo de tratamientos o predictores de trastornos de la articulación de la cadera, como la displasia y la osteoartritis de cadera.

El estudio muestra que muchas de las características esenciales para la marcha humana y el nacimiento se forman alrededor de las 6 a 8 semanas durante el embarazo. Esto incluye características pélvicas clave exclusivas de los humanos, como su forma curva. La formación ocurre mientras los huesos aún son cartílagos, por lo que pueden curvarse, rotar, expandirse y crecer fácilmente. Los investigadores también descubrieron que cuando otros cartílagos del cuerpo comienzan a transformarse en hueso, la región pélvica en desarrollo permanece como cartílago durante un período de tiempo más largo, lo que le permite madurar adecuadamente. “Parece que ocurre un estancamiento y esta lentitud permite que el cartílago siga creciendo, lo cual fue sorprendente de detectar. Yo la llamo zona de protección” comentó Capellini.

Los especialistas utilizaron la secuenciación de ARN para determinar qué genes en el área activan la formación pélvica y ralentizan la osificación, que generalmente convierte el cartílago más blando en hueso duro. En comparación con los chimpancés y los gorilas, la reorientación más corta y ancha de nuestros omóplatos pélvicos hace que los humanos no tengamos que desplazar la masa de nuestro peso hacia adelante y usar nuestros nudillos para caminar o mantener el equilibrio con mayor comodidad o aumentar el tamaño del canal de parto.

Los simios, por otro lado, tienen canales de parto mucho más estrechos y huesos ilíacos más alargados. Los científicos comenzaron el estudio comparando estas diferencias en cientos de muestras de esqueletos de humanos, chimpancés y gorilas.

Para ver cuándo comenzaron a tomar forma el ilion y los elementos pélvicos que forman el canal del parto, los investigadores examinaron bajo un microscopio embriones de 4 a 12 semanas de edad con el consentimiento de personas que habían interrumpido legalmente sus embarazos. Luego, compararon muestras de la pelvis humana en desarrollo con modelos de ratón para identificar los interruptores de encendido y apagado que desencadenan la formación.

El estudio fue una colaboración entre el laboratorio de Capellini y otros 11 laboratorios en el mundo y dirigido por Mariel Young, ex investigadora graduada en el laboratorio del científico. En última instancia, el grupo quería entender qué significan estos cambios para las enfermedades comunes de la cadera. “Caminar sobre dos piernas afectó nuestra forma pélvica, lo que afecta nuestro riesgo de enfermedad más adelante. Queremos revelar ese mecanismo. ¿Por qué la selección en la pelvis afecta nuestro riesgo posterior de enfermedades de la cadera, como osteoartritis o displasia? Hacer esas conexiones a nivel molecular será fundamental”, concluyó el autor de este estudio.

El equipo científico de trabajo se completó con Daniel Richard, Mark Grabowski, Benjamin M. Auerbach, Bernadette S. de Bakker, Jaco Hagoort, Pushpanathan Muthuirulan, Vismaya Kharkar, Helen K. Kurki, Lia Betti, Lyena Birkenstock y Kristi L. Lewton.

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