I ricercatori hanno detto che mediamente un uomo deglutisce 500-700 volte il giorno, per molti che soffrono di disturbi della motilità esofagea, come la disfagia, che influenzano il modo in cui i muscoli dell’esofago trasportano cibo e liquidi allo stomaco, l’atto di deglutire può essere difficile o addirittura doloroso, può trasformare un semplice sorso d’acqua in un violento attacco di tosse. Causati da patologie come la malattia da reflusso gastroesofageo (Gerd), da malattie degenerative come il morbo di Parkinson e anche dalla vecchiaia, questi disturbi possono portare a problemi come disidratazione, malnutrizione, polmonite e soffocamento. Ogni anno incidono sulla qualità della vita di circa mezzo milione di americani e di ben un individuo su cinque oltre i 50 anni.
Le cause di queste condizioni non sono ben comprese dalla scienza medica, ma un nuovo studio pubblicato nella rivista Cell Reports da un team di scienziati del College e della Graduate School of Arts & Sciences dell’Università della Virginia e della School of Medicine dell’UVA, ha identificato l’impronta genetica unica delle cellule nervose che governano la funzione motoria dell’esofago, secondo gli scienziati coinvolti, ciò apre una nuova via al trattamento dei disturbi della motilità esofagea, potrebbe portare a nuove terapie e nuovi farmaci, offrendo una speranza a coloro che vivono con gli effetti debilitanti della disfagia e di altri disturbi che colpiscono l’esofago.
Lo studio guidato da Tatiana Coverdell, è iniziato con il tentativo di identificare le vie neurali del cervello che controllano la frequenza cardiaca. Il corpo umano contiene una serie complessa di percorsi neurali che collegano il cervello a ciascuno degli organi del corpo, al momento molto di come questi percorsi siano organizzati e funzionino non è ancora stato compreso.
Tatiana Coverdell insieme a John Campbell (neuroscienziato molecolare e professore di biologia presso il College), e Stephen Abbott (professore di farmacologia presso la School of Medicine dell’UVA), si sono concentrati su una regione del cervelletto nella parte inferiore del tronco encefalico chiamata nucleo ambiguo (formazione del midollo allungato, dalla quale prendono origine il nervo spinale e le fibre motrici del vago e del glosso-faringeo). Studi precedenti hanno suggerito che il nucleo ambiguo, controllandone il funzionamento è collegato da fibre nervose al cuore, alla laringe, alla faringe (che trasporta aria, cibo e liquidi dal naso e dalla bocca) e all’esofago.
I ricercatori nel processo di ricerca di un percorso specifico verso il cuore, hanno scoperto un particolare sottotipo di neurone che controlla gli assoni, o fibre nervose, che portano all’esofago e che, una volta attivati, provocano contrazioni esofagee.
Tatiana Coverdell ha detto:
«Molti dei nostri progetti iniziano con la generazione di un elenco di elementi per una particolare regione del cervello. Vogliamo conoscere tutte le diverse cellule che compongono quella regione e che cosa fanno, per identificarle profiliamo la loro espressione genica. Per capirlo, guardiamo dove ogni tipo di cellula invia i suoi assoni, perché questo ci dice quale organo controlla. Ecco come siamo finiti su questa ricerca».
Le terapie attuali per i disturbi esofagei prevedono la stimolazione dei nervi vagali, il sistema nervoso principale che controlla le funzioni corporee dette “di riposo e digestive” che non possono essere controllate coscientemente.
Tatiana Coverdell ha aggiunto:
«Il nervo vago è un’autostrada di informazioni tra tutti gli organi viscerali e il cervello, gli assoni dei motoneuroni si trovano al suo interno, ma quando si stimola questo nervo, si attivano tutti questi differenti percorsi tra il cervello e gli altri organi collegati. Avere un metodo più mirato per agire solo sulla funzione motoria dell’esofago permetterebbe a queste terapie di essere più precise».
John Campbell e Tatiana Coverdell si sono resi conto che le loro scoperte potevano avere pratiche applicazioni cliniche, hanno contattato il neurofisiologo Stephen Abbott per aiutarli a caratterizzare la funzione delle cellule scoperte.
Tatiana Coverdell ha detto:
«La scoperta ha una grande importanza clinica, perché ci permette di colpire in modo più specifico l’esofago, piuttosto che colpire l’intera regione e avere molti effetti fuori bersaglio. La ricerca futura potrà prendere in considerazione questo aspetto e sviluppare terapie più mirate per i disturbi della deglutizione».
John Campbell ha aggiunto:
«Ora abbiamo un profilo completo di espressione genica per questi motoneuroni esofagei. Conosciamo tutti i recettori, tutti i neuropeptidi e altri segnali che esprimono, ognuno di questi potrebbe essere un bersaglio farmacologico per il trattamento dei disturbi della motilità esofagea. Inoltre, ci dà accesso all’intero circuito neurale che controlla la deglutizione, quindi, possiamo lavorare a ritroso partendo da questi neuroni che controllano le contrazioni dell’esofago, questo ci darà un quadro completo di come il programma di deglutizione è rappresentato nel cervello».
Stephen Abbott concorda sul fatto che la scoperta avrà implicazioni significative per il campo della medicina, soprattutto con il continuo invecchiamento della popolazione statunitense. Ha detto:
«La capacità di identificare e studiare le cellule nervose che controllano la funzione esofagea ci permette di studiare i disturbi della motilità esofagea, speriamo che ciò favorisca il miglioramento dei trattamenti per questi disturbi che sono prevalenti negli anziani. Ora con queste innumerevoli informazioni, abbiamo tutte le possibilità davanti a noi».
Deborah Roach, presidente del Dipartimento di Biologia del College, ha evidenziato che i risultati sono una prova importante del ruolo che la ricerca interdisciplinare sta avendo nel far avanzare i confini della scienza e della medicina. Ha detto:
«Ciò è un meraviglioso esempio di come la collaborazione tra la ricerca fondamentale svolta nel Dipartimento di Biologia del College of Arts & Sciences e la ricerca applicata svolta nella Facoltà di Medicina possa potenzialmente portare a grandi scoperte».
