La perdita di massa ossea legata all'invecchiamento rappresenta una delle sfide sanitarie più complesse del XXI secolo, con milioni di persone nel mondo che affrontano un rischio crescente di fratture debilitanti. Ora, un team internazionale guidato dall'Università di Hong Kong ha scoperto il meccanismo molecolare attraverso cui l'attività fisica rafforza le ossa, aprendo prospettive concrete per lo sviluppo di farmaci capaci di replicare gli effetti benefici del movimento anche in pazienti impossibilitati a esercitarsi. La ricerca, pubblicata sulla rivista Signal Transduction and Targeted Therapy, identifica una proteina chiamata Piezo1 come autentico "sensore biologico dell'esercizio fisico" all'interno del tessuto osseo.
Il team coordinato dal professor Xu Aimin, direttore dello State Key Laboratory of Pharmaceutical Biotechnology presso la School of Clinical Medicine dell'Università di Hong Kong, ha concentrato l'attenzione sul midollo osseo, dove risiedono le cellule staminali mesenchimali. Queste cellule possiedono una caratteristica fondamentale: possono differenziarsi sia in tessuto osseo che in cellule adipose. Durante l'invecchiamento, l'equilibrio tra questi due destini cellulari si altera progressivamente, favorendo l'accumulo di grasso all'interno del midollo a scapito della formazione di nuovo osso. Questo processo genera un circolo vizioso che indebolisce la struttura scheletrica e aumenta drammaticamente la fragilità ossea.
Attraverso esperimenti condotti su modelli murini e cellule staminali umane, i ricercatori hanno dimostrato che Piezo1 funziona come un recettore meccanosensibile posizionato sulla superficie delle cellule staminali mesenchimali. Quando viene attivato dalle forze fisiche generate dal movimento, questo sensore molecolare innesca una cascata di segnali intracellulari che limitano l'accumulo di grasso nel midollo osseo e promuovono attivamente la formazione di nuovo tessuto osseo. Al contrario, quando Piezo1 è assente o inattivo, le cellule staminali tendono preferenzialmente a trasformarsi in adipociti, accelerando il processo di deterioramento osseo.
La scoperta ha rivelato anche un aspetto inaspettato del meccanismo: l'assenza di Piezo1 non solo altera il destino cellulare, ma provoca il rilascio di molecole infiammatorie specifiche, tra cui Ccl2 e lipocalina-2. Questi mediatori chimici amplificano ulteriormente la conversione delle cellule staminali in tessuto adiposo e interferiscono con i processi di rigenerazione ossea. Gli esperimenti hanno dimostrato che bloccando questi segnali infiammatori è possibile ripristinare condizioni più favorevoli alla salute ossea, suggerendo nuovi bersagli terapeutici oltre a Piezo1 stesso.
L'impatto potenziale di questa ricerca è particolarmente rilevante se si considerano i dati epidemiologici globali. Secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità, circa una donna su tre e un uomo su cinque oltre i 50 anni subiranno una frattura causata da osteoporosi. A Hong Kong, dove la popolazione sta invecchiando rapidamente, l'osteoporosi colpisce il 45% delle donne e il 13% degli uomini con più di 65 anni. Queste fratture comportano conseguenze devastanti: dolore cronico, immobilizzazione prolungata, perdita di autonomia e un carico considerevole sui sistemi sanitari.
Il dottor Wang Baile, Research Assistant Professor presso lo stesso dipartimento e co-responsabile dello studio, ha sottolineato come questa scoperta sia particolarmente significativa per gli anziani e i pazienti che non possono esercitarsi a causa di fragilità, lesioni o malattie croniche. La possibilità di sviluppare "mimetici dell'esercizio" – farmaci capaci di attivare chimicamente la via di segnalazione di Piezo1 – rappresenterebbe un'innovazione terapeutica radicale per preservare la massa ossea in popolazioni altrimenti destinate a un rapido declino della salute scheletrica.
Il professor Eric Honoré, responsabile di un gruppo di ricerca presso l'Institute of Molecular and Cellular Pharmacology del Centre National de la Recherche Scientifique francese e co-leader del progetto, ha evidenziato come questa strategia vada oltre le tradizionali terapie fisiche. In futuro potremmo fornire i benefici biologici dell'esercizio attraverso trattamenti mirati, rallentando la perdita ossea in gruppi vulnerabili come i pazienti allettati o con mobilità limitata, riducendo sostanzialmente il loro rischio di fratture.
La collaborazione internazionale che ha reso possibile questa scoperta ha coinvolto, oltre all'Università di Hong Kong, anche l'Université Côte d'Azur e l'Inserm francese. Il progetto ha beneficiato di finanziamenti congiunti provenienti dal Research Grants Council di Hong Kong, dal Health and Medical Research Fund del governo locale, dal National Key R&D Program of China, dalla National Natural Science Foundation of China, dallo Human Frontier Science Program e da diverse agenzie di ricerca francesi tra cui l'Agence Nationale de la Recherche e la Fondation pour la Recherche Médicale.
Il team di ricerca sta ora lavorando attivamente per tradurre queste scoperte fondamentali in applicazioni cliniche concrete. L'obiettivo primario è sviluppare nuove terapie farmacologiche capaci di preservare la forza ossea e migliorare la qualità della vita delle persone anziane e di coloro che sono costretti all'immobilità. Prima che questi trattamenti possano raggiungere i pazienti, sarà necessario condurre studi preclinici approfonditi per identificare molecole capaci di attivare selettivamente Piezo1, seguiti da rigorosi trial clinici per valutarne sicurezza ed efficacia nell'uomo. Tuttavia, l'identificazione di un bersaglio molecolare così preciso rappresenta un progresso significativo nella comprensione della biologia ossea e apre prospettive terapeutiche che fino a poco tempo fa sarebbero state impensabili.
