A evolução do joelho humano e a fabella: por que nossos joelhos doem

As reclamações de dor ao levantar do sofá e o estalo de cartilagem ao subir escadas são cenas bem conhecidas. Muita gente olha para os joelhos doloridos e os culpa - sem entender por que parecem ter “evoluído” para doer tanto.

Só que o joelho humano tem uma história evolutiva complexa, e pesquisas recentes mostram como ele é frequentemente mal interpretado.

Ao longo do tempo, o joelho passou por mudanças marcantes de tamanho e formato - não apenas para permitir que os primeiros humanos andassem eretos, mas também como parte das diferenças que separam nós (Homo sapiens) de parentes genéticos extintos, como Homo erectus e Homo neanderthalensis (neandertais).

A seleção natural, atuando em conjunto com outras forças evolutivas - como mutações aleatórias e a herança genética - provavelmente moldou o joelho para que caminhássemos sobre duas pernas com mais eficiência e por mais tempo do que nossos parentes.

Por que a dor no joelho se tornou tão comum hoje

Muitos dos problemas de joelho que enfrentamos atualmente são relativamente novos - e, ao que tudo indica, nossos ancestrais não lidavam com eles. Um exemplo: em 2017, um estudo sugeriu que o estilo de vida sedentário no mundo pós-industrial pode ter provocado um aumento de 2.1 vezes na taxa de osteoartrite do joelho, a forma mais comum de artrite nessa articulação.

Quando pesquisadores analisaram restos mortais de caçadores-coletores que viveram há até 6,000 anos, observaram que a osteoartrite do joelho provavelmente nem era um problema naquela época. Já no Reino Unido de hoje, mais de um terço das pessoas com mais de 45 anos já buscou tratamento para osteoartrite - principalmente no joelho.

Uma explicação provável é que músculos mais fracos para estabilizar e proteger as articulações, além de uma cartilagem relativamente menos resistente para amortecer o atrito entre os ossos, sejam consequência de nos movimentarmos muito menos do que antes. Passar o dia sentado num escritório ou correr numa esteira tende a desenvolver menos musculatura do que caçar cervos durante boa parte do dia em terrenos difíceis.

Para que a evolução “produzisse” joelhos livres de osteoartrite, seria necessário que pessoas sedentárias com joelhos “bons” tivessem mais filhos do que pessoas sedentárias com joelhos “ruins”, e isso por muitas gerações.

Ainda assim, a história não é tão simples. O joelho é uma peça sofisticada de engenharia biológica - e os cientistas ainda não compreendem completamente como ele funciona.

Ossos sesamoides e a fabella por trás do joelho humano

Essa falta de entendimento fica ainda mais evidente quando falamos dos ossos sesamoides - pequenos ossos inseridos em tendões ou ligamentos, como a patela (rótula). Esses ossos podem existir em várias partes do esqueleto de mamíferos.

Na prática, isso significa que alguns mamíferos podem apresentar ossos sesamoides mesmo quando outros indivíduos da mesma espécie não os têm. Um exemplo é a fabella lateral, localizada atrás do joelho, que hoje aparece em uma média de 36.80 percent dos joelhos humanos.

Apesar de séculos de investigação, ainda se sabe pouco sobre a evolução, o crescimento e o desenvolvimento dos sesamoides - e também sobre por que eles existem em algumas espécies e não em outras. Esse desconhecimento é tão grande que esses ossos muitas vezes nem aparecem em esqueletos montados em museus, porque são descartados junto com os músculos onde estão inseridos.

Um trabalho recente feito por mim e colegas indicou que dois desses ossos frequentemente mal compreendidos - as fabellas medial e lateral, situadas atrás do joelho - podem ter evoluído de mais de uma forma nos primatas e talvez tenham ajudado os primeiros humanos a aprender a andar eretos.

A pesquisa consistiu numa revisão sistemática de três ossos sesamoides em 93 espécies diferentes de primatas, incluindo outros hominídeos e ancestrais comuns aos humanos.

Nossos resultados mostraram que os humanos apresentam um padrão de evolução distinto para esses ossos, que pode ter começado na origem dos hominoides - um grupo de primatas que inclui grandes símios e humanos.

Alguns cientistas consideram que reaproveitar a fabella existente para uma nova função - um processo conhecido como exaptação - pode ter contribuído para a transição de caminhar sobre quatro membros para caminhar sobre dois. Curiosamente, esse osso também está associado a taxas mais altas de osteoartrite: quem o possui tem duas vezes mais chance de desenvolver a condição. A evolução não segue uma linha simples rumo à eficiência biomecânica.

Joelho “plástico”: uso, nutrição e mudanças ao longo da vida

O cenário fica ainda mais intricado quando lembramos que, diferente dos dentes, os joelhos são “plásticos” - ou seja, se ajustam e mudam conforme fatores como nutrição e uso. Os dentes, por outro lado, depois de formados, não se adaptam: apenas se desgastam e se danificam. Por isso, manter-se ativo com o passar dos anos é tão importante - para ajudar a preservar a força dos ossos.

Os joelhos se modificam e se adaptam em resposta ao uso, ou à falta dele. Um aumento global de nutrição, que tem levado pessoas a ficarem mais altas e pesarem mais, é a principal hipótese para explicar por que as fabellas vêm se tornando mais comuns. A presença da fabella triplicou nos últimos 100 anos aproximadamente, com alguma variação pelo mundo.

O que já sabemos é que a evolução do joelho humano não foi linear: ela seguiu caminhos ramificados. E também sabemos que vivemos de um jeito para o qual nossos corpos estão mal adaptados; mudanças de estilo de vida provavelmente estão por trás de problemas no joelho que se agravaram com o tempo.

O joelho não evoluiu para a época em que vivemos - e o osso que pode ter ajudado a gente a caminhar, lá no começo, talvez faça parte do pacote de dificuldades atuais.

Então, quando seus joelhos falharem na esteira ou doerem enquanto você se senta, vale lembrar deles com um pouco mais de consideração - porque a evolução não é tão simples quanto parece.

Michael Berthaume, professor no Departamento de Engenharia, King's College London

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.