Pasar más tiempo sentado en nuestros traseros no es solo un problema para la obesidad y las enfermedades cardíacas. El cambio a un estilo de vida más sedentario probablemente también haya sido malo para nuestros huesos. Un par de artículos publicados hoy en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias sugieren que los humanos desarrollaron huesos articulares más ligeros relativamente recientemente en nuestra historia evolutiva como respuesta a los cambios en la actividad física.
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Un estudio señala el origen de estos huesos más débiles al comienzo de la época del Holoceno hace aproximadamente 12, 000 años, cuando los humanos comenzaron a adoptar la agricultura. “Los esqueletos humanos modernos se han desplazado recientemente hacia cuerpos más ligeros, más frágiles, si se quiere. Todo comenzó cuando adoptamos la agricultura. Nuestras dietas cambiaron. Nuestros niveles de actividad cambiaron ”, dice la coautora del estudio, Habiba Chirchir, antropóloga del Programa Smithsonian's Human Origins.
El segundo estudio atribuye la debilidad ósea articular a diferentes niveles de actividad física en las antiguas sociedades humanas, también relacionadas con la caza versus la agricultura. Ambos trabajos tienen implicaciones para la salud humana moderna y la importancia de la actividad física para la resistencia ósea.
"El esqueleto ligeramente construido de los humanos modernos tiene un impacto directo e importante en la resistencia y rigidez de los huesos", dice Tim Ryan, antropólogo de la Universidad Penn State y coautor del segundo estudio. Esto se debe a que la ligereza puede traducirse en debilidad: más huesos rotos y una mayor incidencia de osteoporosis y pérdida ósea relacionada con la edad.
Los científicos ya sabían que el esqueleto humano moderno es más largo, más delgado y generalmente más débil que el de sus predecesores de homínidos, pero nadie estaba seguro de lo que ha estado impulsando esta "gracilidad". Estudios anteriores sugirieron que caminar erguido ejercía más presión sobre las articulaciones para alargarse. y magra, mientras que otros argumentaron que una disminución en la actividad física o cambios en la dieta ha estado detrás de estos cambios esqueléticos.
Recientemente, los científicos se han centrado en el hueso trabecular, el material similar a una esponja que se encuentra en los extremos de los huesos que forman las articulaciones. "Piense en el extremo de un hueso de pollo: si lo corta, verá esta malla de hueso entrelazada", dice Chirchir. Los humanos modernos tienen una densidad ósea trabecular más baja dentro de huesos específicos que sus antepasados.
El hueso esponjoso responde al estrés mecánico, por lo que Chirchir y sus colegas decidieron tomar una tomografía computarizada de los huesos de las manos de los primates, incluidos los humanos, para ver si el hueso difería en función de cómo se movían los animales. "Pensamos que si un orangután trepa, debería tener una estructura de hueso trabecular diferente a la de los nudillos como los chimpancés", dice Chirchir.
El equipo notó que los escaneos de manos humanas se veían drásticamente diferentes a los de sus parientes primates. En las tomografías computarizadas, las burbujas de aire aparecen oscuras contra un fondo blanco de hueso. "La mano humana tenía muy poco blanco en comparación con los otros huesos de la mano de los primates", dice Chirchir, lo que indica que podría ser increíblemente aireado y ligero. "Así que eso fue lo sorprendente". Ella y sus colegas se preguntaron cómo la densidad del hueso trabecular en el resto del esqueleto humano se compara con la de otros primates y antepasados humanos primitivos.
En estas secciones transversales de la cabeza del metacarpiano y el fémur, puede ver la disminución de la densidad ósea trabecular que progresa desde los chimpancés (extremo izquierdo) hasta los humanos modernos (extremo derecho). ( PNAS / Chirchir et al.) El equipo escaneó secciones transversales circulares de siete huesos en las articulaciones de las extremidades superiores e inferiores en chimpancés, orangutanes y babuinos de Borneo. También exploraron los mismos huesos en humanos modernos y modernos, así como en neandertales, Paranthropus robustus , Australopithecus africanus y otros australopitecos. Luego midieron la cantidad de hueso blanco en las exploraciones contra el área total para encontrar la densidad ósea trabecular. Apretar los números confirmó sus sospechas visuales. Los humanos modernos tenían un hueso trabecular 50 a 75 por ciento menos denso que los chimpancés, y algunos homínidos tenían huesos que eran dos veces más densos en comparación con los humanos modernos.
Entonces, ¿cuándo comenzó a caer la densidad ósea trabecular en el árbol genealógico humano? El equipo descubrió que los primeros Homo sapiens tenían huesos esponjosos bastante densos hasta el Pleistoceno tardío o el Holoceno temprano, cuando los humanos experimentaban algunas transiciones importantes en el estilo de vida, como cultivar alimentos y criar ganado en lugar de salir a cazar. Eso probablemente significa que la presión de selección para huesos más pesados comenzó a disminuir.
“Lo que creemos que está sucediendo es que los humanos se volvieron menos activos, más sedentarios. La gente adoptaba la agricultura, domesticando animales. Esa reducción en la actividad física es lo que resultó en este esqueleto ligero ”, dice Chirchir. Pero este estudio solo observó un factor en el hueso trabecular: la densidad. El grosor del hueso esponjoso, el volumen y el área de la superficie pueden decirnos mucho sobre la fortaleza de los huesos de las articulaciones. El trabajo tampoco examinó a los recolectores humanos modernos para ver si su mayor actividad les daba articulaciones más fuertes. Ahí es donde entra el segundo estudio.
Ryan se asoció con Colin Shaw en la Universidad de Cambridge para examinar el hueso trabecular en muestras arqueológicas de cuatro grupos humanos antiguos, dos que practicaban la agricultura y dos que buscaban alimento, en lo que ahora es Illinois. Los investigadores se centraron en la articulación de la cadera porque es importante para soportar el peso del esqueleto humano al caminar.
Descubrieron que los recolectores tenían hueso trabecular más grueso, mayor volumen y menor superficie en sus caderas que los granjeros. Los dos grupos de agricultores no diferían entre sí, y "ambos grupos sedentarios también consumieron una variedad de alimentos disponibles localmente, lo que significa que sus dietas no eran necesariamente deficientes", dice Ryan. Esto sugiere que la dieta es menos importante que el estrés biomecánico al caminar largas distancias y cazar animales pone las caderas humanas.
Basado en escaneos microCT, Ryan y Shaw crearon estas representaciones 3D de la cabeza del fémur a partir de un agricultor (abajo) y un cazador-recolector (arriba). Estas representaciones les ayudaron a determinar el volumen de hueso esponjoso en secciones de la cabeza femoral. (Cortesía de Timothy M. Ryan) 
Según el trabajo de Ryan y Shaw, los agricultores humanos relativamente sedentarios (derecha) tienen esqueletos de construcción más ligera en comparación con más recolectores móviles (izquierda). Las imágenes de microCT 2D a través de la cabeza del fémur, donde se conecta a la articulación de la cadera, muestran diferencias en la estructura ósea. (Cortesía de Timothy M. Ryan) Si bien Chirchir señala que no pueden descartar factores como la dieta o la enfermedad, ambos estudios señalan que la actividad física es el factor que impulsa estos cambios en nuestros esqueletos. También señala que la actividad física puede cambiar nuestros esqueletos en el transcurso de la historia evolutiva y dentro de nuestras propias vidas. Eso es importante para aquellos de nosotros que vivimos en entornos industrializados, donde pasamos mucho tiempo sentados en el trabajo y en casa. Los casos de osteoporosis son más comunes en estos lugares, y en pacientes con osteoporosis, el hueso trabecular tiene el mayor riesgo de fractura.
"Los humanos pueden tener una estructura ósea trabecular robusta, similar a lo que se ve en los primates no humanos vivos, si participan en niveles apropiados de actividad física durante toda la vida", dice Ryan. Eso podría reducir las fracturas de cadera relacionadas con la pérdida ósea con la edad. Entonces, tal vez en lugar de comer como los primeros humanos, deberíamos hacer ejercicio como ellos.
