Het kniegewricht heeft zich feilloos aangepast toen de mens in plaats van op vier op twee benen ging lopen. Maar miljoenen jaren geleden heeft Moeder Natuur geen rekening gehouden met het feit dat we langer leven en dus langer lopen. Daar krijgen we nu de rekening voor gepresenteerd. Steeds meer mensen krijgen door dit ‘ontwerpfoutje’ last van knieartrose.
In 2040 heeft 40 procent van de ouderen een vorm van artrose
De menselijke knie is een knap staaltje design. Dit gewricht evalueerde zeer snel om onze voorouders van viervoeters in tweevoeters te veranderen. Door het lopen op twee benen veranderde er ook iets aan de krachtsverhouding. Al het gewicht werd vanaf dat moment via de heupen en knieën overgebracht tot aan de enkels. Dat betekent dat met name de vorm van het kniegewricht moest veranderen om deze nieuwe krachten op te vangen. Naarmate de levensduur van de mens verlengde kwam er echter een ontwerpfoutje aan het licht: het kraakbeen in de kniegewrichten kan gaan slijten wat leidt tot artrose.
Roofdieren vermijden
Het evolutieproces dat heeft geleid tot de ontwikkeling van de menselijke tweebenige loop begon 6 tot 7 miljoen jaar geleden, toen onze voorouders nog in bomen leefden. Gedurende deze periode vond er een geleidelijke aanpassing plaats in de anatomie en het gedrag van onze voorouders, waardoor ze steeds beter in staat waren om op twee benen te lopen. Een belangrijke factor die heeft bijgedragen aan de ontwikkeling van rechtop lopen was de overgang van een bosrijke omgeving naar een savanneachtig landschap. Op de savanne was het voor onze voorouders belangrijk om over grote afstanden te kunnen lopen om voedsel te zoeken en roofdieren te vermijden. Door rechtop te gaan lopen, konden ze zich efficiënter voortbewegen en hun handen vrijmaken om gereedschap te dragen en te gebruiken.
Groter contactgebied
“Naarmate mensen zicht ontwikkelden om rechtop te lopen, veranderde ook de structuur van onze kniegewrichten,” legt de Amerikaanse hoogleraar Menselijke Evolutiebiologie Terence D. Capellini uit. “In onze knieën hebben we nu een groter contactgebied tussen de botten van het boven- en onderbeen. Deze aanpassingen hebben niet zo veel invloed gehad op onze vroege voorouders die op twee benen gingen lopen. Die werden immers niet zo oud. Maar als je blijft lopen tot je 50 of 60 bent, kunnen er kleine veranderingen in je kniegewricht ontstaan. Uiteindelijk draagt dit bij aan de ontwikkeling van knieartrose bij ouderen.”
Genetische schakelaars
Op dit moment leiden 250 mensen wereldwijd aan artrose. Capellini zegt dat in 2040 bijna 40 procent van de volwassenen van 65 jaar en ouder een vorm van degeneratieve artrose zal hebben. Maar heeft hij ook ideeën om deze massale artrose-epidemie te voorkomen?
“Ten eerste moeten we de kenmerken identificeren van de bevolking die niet vatbaar is voor artrose,” zegt de hoogleraar. “In ons laboratorium gebruiken we technologie om het menselijk skelet tijdens de ontwikkeling te bestuderen. Zo hebben we kunnen bepalen welke cellen de ontwikkeling van specifieke kenmerken in de gewrichten aansturen.”
Met name richt hij zijn aandacht op genetische schakelaars, waarvan er honderden in elk deel van het skelet zitten. Deze regelen de grootte, vorm en uiteindelijk levensduur van de gewrichten.
Meer genetische varianten
Met behulp van dit onderzoek hoopt Capellini en zijn team genetische schakelaars te kunnen lokaliseren die een rol spelen bij de ontwikkeling van artrose.
Capellini: “We kunnen uitzoeken hoe deze genetische schakelaars in de knie nu precies werken. En hoe we ze therapeutisch zo kunnen sturen om een gezond gewricht te behouden.”
Tijdens zijn onderzoek voerde Capellini twee experimenten uit als bewijs van zijn visie. Hij vergeleek de knieschakelaars van patiënten met artrose met die van mensen zonder deze degeneratieve gewrichtsaandoening. Het team ontdekte dat artrosepatiënten gemiddeld meer genetische varianten in schakelaars hebben dan mensen zonder deze ziekte.
Stukjes DNA
Daarnaast keken de onderzoekers ook naar een gen genaamd GDF5 (Growth Differentiation Factor Five). Het is bekend dat dit gen bijdraagt aan het risico op artrose bij Europeanen en Aziaten. Met behulp van het CRISPR-systeem – dat stukjes DNA in een cel opspoort – werden in cellen van muizen én mensen een genetische variant geïdentificeerd. Deze genetische afwijking is bij miljarden mensen aanwezig en beïnvloedt de functie van een belangrijke knieschakelaar. Daardoor verandert de vorm van de knie en neemt het risico op artrose toe.
“De pijn en stijfheid die mensen tegenwoordig in hun knieën voelen, is een ‘bijproduct’ van het evolutionaire voordeel dat rechtop lopen ons heeft gegeven. Met andere woorden: artrose kwam samen met de evolutionaire verandering van de knie die het lopen op twee benen mogelijk heeft gemaakt. Ja, soms dot evolutie pijn,” aldus Terence D. Capellini.
Meer informatie over artrose – met o.a. achtergrondverhalen, oefeningen en tips vindt u in ons zeer uitgebreide artrosedossier.
Bronartikelen
Evolution hurts sometimes
Evolutionary Selection and Constraint on Human Knee Chondrocyte Regulation Impacts Osteoarthritis Risk.
Geschreven door Eugène Mathijssen
Hoofdredacteur van Bewegen zonder Pijn. Gezondheidsjournalist en auteur van diverse gezondheidsboeken. Zijn belangstelling gaat vooral uit naar alternatieve behandelingsmogelijkheden en andere natuurlijke kruiden en substanties met geneeskrachtige eigenschappen.
Neem contact op Eugène Mathijssen
