Un estudi internacional amb participació de La Salle-URL, a través de la investigadora Miho Nakamura, revela com l’evolució i els patrons de locomoció, com ara el bipedisme, han modelat les estructures òssies a través de les proteïnes de la matriu de l’os. L’estudi s’ha publicat recentment a Communications Biology, una prestigiosa revista científica del grup Nature, i ha estat coordinada conjuntament per investigadors de La Salle-URL, la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) i la Universitat de Turku (Finlàndia).
Els ossos dels vertebrats detecten i responen constantment a les forces mecàniques, un fenomen conegut com a mecanoadaptació. El nou estudi mostra que aquesta capacitat ha estat modelada no només per la biomecànica, sinó també per milions d’anys de pressió evolutiva relacionada amb la locomoció. Les espècies amb patrons locomotors diferents presenten senyals evolutius distintius en els gens i les proteïnes associats a la detecció de càrregues i impactes i a la remodelació de l’esquelet.
«Aquests resultats indiquen que l’evolució de la locomoció ha tingut un paper fonamental en la configuració de la maquinària molecular de la mecanoadaptació òssia», afirma el professor Pere Puigbò, del programa Serra Húnter (Departament de Ciència Animal i dels Aliments de la UAB). Dos d’aquests moments decisius van ser el pas dels vertebrats de l’aigua a la terra, que va augmentar la pressió sobre les extremitats, i l’aparició del bipedisme en humans, que va redistribuir l’estrès entre braços i cames.
L’estudi identifica diverses proteïnes no col·làgenes de la matriu de l’os que poden actuar com a reguladores clau de la mecanotransducció, moltes de les quals han rebut poca atenció en estudis anteriors. Aquests resultats aporten nova informació sobre com les cèl·lules òssies detecten i responen a les forces externes i sobre com aquests mecanismes s’han modulat durant l’evolució dels vertebrats. «Des d’una perspectiva de biologia cel·lular, el nostre treball assenyala proteïnes importants però poc valorades que podrien ser centrals en la remodelació òssia», afegeix la investigadora de La Salle-URL Miho Nakamura.
Les troballes són importants per comprendre la regeneració òssia, la fragilitat de l’os i l’osteoporosi, i poden ajudar a orientar el desenvolupament de biomaterials inspirats en l’adaptació natural de l’esquelet. L’estudi destaca diverses proteïnes no col·làgenes, inclosa la fetuïna-A, que controla la deposició mineral i evita la calcificació anormal. El paper de la fetuïna-A és essencial per mantenir uns ossos sans i pot influir en el risc d’osteoporosi, equilibrant la formació i la degradació òssia.
A partir d’aquestes descobertes, el grup de recerca Phylobone, coordinat per tots dos investigadors i que té com a missió estudiar la regeneració òssia des de la perspectiva de l’evolució biològica, està investigant com aquestes proteïnes impulsen l’adaptació esquelètica i la remodelació de l’os. L’estudi, fet en cultius de cèl·lules òssies i amb anàlisis filogenètiques, ha estat finançat per la Sigrid Jusélius Foundation (Finlàndia) i la Japan Society for the Promotion of Science (Japó).
Referència de l’article científic
Shimochi S, Brunet C, Fontcuberta-Rigo M, Hrovat K, Puigbò P, Nakamura M. «Bone mechano-response is driven by locomotion transitions during vertebrate evolution». Communications Biology (2025). https://doi.org/10.1038/s42003-025-09292-1
