Un estudio internacional con participación de La Salle-URL, a través de la investigadora Miho Nakamura, revela cómo la evolución y los patrones de locomoción, como el bipedismo, han modelado las estructuras óseas a través de las proteínas de la matriz del hueso. El estudio se ha publicado recientemente en Communications Biology, una prestigiosa revista científica del grupo Nature, y ha sido coordinado conjuntamente por investigadores de La Salle-URL, la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) y la Universidad de Turku (Finlandia).
Los huesos de los vertebrados detectan y responden de forma constante a las fuerzas mecánicas, un fenómeno conocido como mecanoadaptación. El nuevo estudio muestra que esta capacidad ha sido modelada no solo por la biomecánica, sino también por millones de años de presión evolutiva relacionada con la locomoción. Las especies con distintos patrones locomotores presentan señales evolutivas diferenciadas en los genes y las proteínas asociadas a la detección de cargas e impactos y a la remodelación del esqueleto.
«Estos resultados indican que la evolución de la locomoción ha desempeñado un papel fundamental en la configuración de la maquinaria molecular de la mecanoadaptación ósea», afirma el profesor Pere Puigbò, del programa Serra Húnter (Departamento de Ciencia Animal y de los Alimentos de la UAB). Dos de estos momentos decisivos fueron el paso de los vertebrados del agua a la tierra, que incrementó la presión sobre las extremidades, y la aparición del bipedismo en los humanos, que redistribuyó el estrés entre brazos y piernas.
El estudio identifica diversas proteínas no colágenas de la matriz ósea que pueden actuar como reguladoras clave de la mecanotransducción, muchas de las cuales han recibido poca atención en investigaciones anteriores. Estos resultados aportan nueva información sobre cómo las células óseas detectan y responden a las fuerzas externas y sobre cómo estos mecanismos se han modulado a lo largo de la evolución de los vertebrados. «Desde una perspectiva de biología celular, nuestro trabajo señala proteínas importantes pero poco valoradas que podrían ser centrales en la remodelación ósea», añade la investigadora de La Salle-URL Miho Nakamura.
Los hallazgos son relevantes para comprender la regeneración ósea, la fragilidad del hueso y la osteoporosis, y pueden contribuir a orientar el desarrollo de biomateriales inspirados en la adaptación natural del esqueleto. El estudio destaca diversas proteínas no colágenas, entre ellas la fetuin-A, que controla la deposición mineral y previene la calcificación anómala. El papel de la fetuin-A es esencial para mantener unos huesos sanos y puede influir en el riesgo de osteoporosis, al equilibrar la formación y la degradación ósea.
A partir de estos descubrimientos, el grupo de investigación Phylobone, coordinado por ambos investigadores y cuya misión es estudiar la regeneración ósea desde la perspectiva de la evolución biológica, está analizando cómo estas proteínas impulsan la adaptación esquelética y la remodelación del hueso. El estudio, realizado mediante cultivos de células óseas y análisis filogenéticos, ha sido financiado por la Sigrid Jusélius Foundation (Finlandia) y la Japan Society for the Promotion of Science (Japón).
Referencia del artículo científico
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
