e o biólogo evolucionista Terence D. Capellini classificasse as partes do corpo que nos tornam essencialmente humanos, a pélvis estaria perto do topo.

Afinal, seu design permite que os humanos andem eretos sobre duas pernas (ao contrário de nossos primos primatas), e possibilita que as mães dêem à luz bebês com cabeças grandes o suficiente para acomodar cérebros grandes. Em um nível anatômico, a pelve é bem compreendida, mas relativamente pouco se sabe exatamente como e quando ela toma forma em um feto em desenvolvimento.

Um novo estudo do laboratório de Capellini está mudando isso. Publicado na Science Advances, o trabalho mostra o ponto de desenvolvimento em que a pelve toma forma e identifica os genes e sequências genéticas que orquestram o processo. O trabalho pode um dia ajudar a esclarecer a origem genética do bipedismo e abrir as portas para tratamentos ou preditores de distúrbios da articulação do quadril, como displasia do quadril e osteoartrite do quadril.

“Este artigo está realmente focado no que todos os humanos compartilham, que são essas mudanças na pélvis que nos permitiram andar sobre duas pernas e nos permitiram dar à luz uma grande cabeça fetal”, disse Capellini, um professor recém-admitido no Departamento. de Biologia Evolutiva Humana e autor sênior do estudo.

O estudo mostra que muitos desses recursos se formam em torno da marca de 6 a 8 semanas durante a gravidez. Isso inclui as principais características pélvicas exclusivas dos humanos, como sua forma curva e semelhante a uma bacia. Nesse ponto, os ossos ainda são cartilagens, de modo que podem se curvar, girar, expandir e crescer facilmente.

Os pesquisadores também viram que, à medida que outras cartilagens do corpo começaram a se transformar em osso, essa seção pélvica em desenvolvimento permaneceu como cartilagem por mais tempo, dando tempo para desenvolver sua forma distinta.

“Parece haver uma paralisação que acontece, e essa paralisação permite que a cartilagem ainda cresça, o que foi bastante interessante e surpreendente”, disse Capellini. “Eu chamo isso de zona de proteção.”

Os pesquisadores realizaram o sequenciamento de RNA para mostrar quais genes na região estão desencadeando a formação da pelve e parando a ossificação. Eles identificaram centenas de genes que são ativados ou desativados durante a marca de 6 a 8 semanas para formar o ílio na pelve, o maior e mais alto osso do quadril, com estruturas semelhantes a lâminas que se curvam e giram em uma bacia para apoiar andar sobre duas pernas.

Comparado com chimpanzés e gorilas, a orientação mais curta e ampla de nossas lâminas pélvicas permite que os humanos andem e se equilibrem na vertical sem ter que deslocar o peso para a frente e usar os nós dos dedos para estabilidade e equilíbrio. Também ajuda a aumentar o tamanho do canal do parto.

Os pesquisadores começaram o estudo comparando essas diferenças em centenas de amostras de esqueletos de humanos, chimpanzés e gorilas. As comparações demonstraram os efeitos marcantes que a seleção natural teve sobre a pelve humana, o ílio em particular.

Para ver quando o ílio e os elementos pélvicos que formam o canal do parto começaram a tomar forma, os pesquisadores examinaram embriões de 4 a 12 semanas sob um microscópio com o consentimento de pessoas que interromperam legalmente a gravidez. Os pesquisadores então compararam amostras da pelve humana em desenvolvimento com modelos de camundongos para identificar os botões liga e desliga que desencadeiam a formação.

O trabalho foi liderado por Mariel Young, uma ex-pesquisadora de pós-graduação no laboratório de Capellini que terminou seu doutorado. em 2021. O estudo foi uma colaboração entre o laboratório de Capellini e 11 outros laboratórios nos EUA e em todo o mundo. Em última análise, o grupo quer ver o que essas mudanças significam para doenças comuns do quadril.

“Andar sobre duas pernas afetou nossa forma pélvica, o que afeta nosso risco de doença mais tarde”, disse Capellini. “Queremos revelar esse mecanismo. Por que a seleção na pelve afeta nosso risco posterior de doença do quadril, como osteoartrite ou displasia? Fazer essas conexões no nível molecular será fundamental”.