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In amyotrophic lateral sclerosis (ALS), the disease also known as Lou Gehrig's disease, the nerves that drive muscle movement die, and there is still no cure. Not all the nerves that control the tongue die, though, particularly in the early stages. A team at the University of Missouri asked a simple question: can the survivors be made to work harder? In a rodent model, the answer was yes. Tongue exercise improved the activity of the surviving neurons that control tongue movement, helping them make up for those that were lost.
Nella sclerosi laterale amiotrofica (SLA), malattia nota anche come malattia di Lou Gehrig, i nervi che determinano il movimento muscolare muoiono, e non esiste ancora una cura. Non tutti i nervi che controllano la lingua muoiono, però, soprattutto nelle fasi iniziali. Un team dell'Università del Missouri si è posto una domanda semplice: si può far lavorare di più i sopravvissuti? In un modello su roditori, la risposta è stata affermativa. L'esercizio della lingua ha migliorato l'attività dei neuroni superstiti che controllano il movimento della lingua, aiutandoli a compensare quelli andati perduti.
The mechanism is called neuroplasticity: the nervous system changes how it operates to compensate for damage. As the neurons that remain take on more of the load, the function they support can last longer. "This adaptation is called neuroplasticity, meaning the nervous system changes how it operates to compensate for damage, and this finding offers hope for those with motor neuron diseases," said Nicole Nichols, an associate professor in the College of Veterinary Medicine and co-author of the study.
Il meccanismo si chiama neuroplasticità: il sistema nervoso modifica il proprio funzionamento per compensare il danno. Quando i neuroni rimasti si fanno carico di una parte maggiore del lavoro, la funzione che sostengono può durare più a lungo. «Questo adattamento si chiama neuroplasticità, cioè il sistema nervoso modifica il proprio funzionamento per compensare il danno, e questa scoperta offre speranza a chi soffre di malattie dei motoneuroni», ha dichiarato Nicole Nichols, professoressa associata presso la Facoltà di Medicina veterinaria e coautrice dello studio.
The result is still preclinical, meaning it comes from animal research and has not been tested in people. Nichols said the findings could inform future therapies that mimic the effects of exercise, for patients who may not be able to train their tongue. One idea she raised is an injectable that would activate surviving motor neurons. Both approaches, she noted, would require human clinical trials. The team also wants to check whether people with motor neuron diseases show the same boost in surviving neurons that the researchers saw in the model.
Il risultato è ancora preclinico, nel senso che deriva dalla ricerca animale e non è stato verificato sull'uomo. Nichols ha spiegato che i risultati potrebbero orientare future terapie in grado di imitare gli effetti dell'esercizio, per i pazienti che non sono in grado di allenare la lingua. Un'ipotesi da lei citata è un farmaco iniettabile capace di attivare i motoneuroni superstiti. Entrambi gli approcci, ha osservato, richiederebbero sperimentazioni cliniche sull'uomo. Il team intende inoltre verificare se nelle persone affette da malattie dei motoneuroni si registri lo stesso potenziamento dei neuroni superstiti osservato nel modello.
For people living with ALS, the change would be measured in daily life. Keeping the swallowing reflex and the airway steady reduces the risk of sleep apnea, and it can decide whether a patient needs a feeding tube or keeps eating normally. "That's incredibly meaningful for quality of life," Nichols said. Nothing of this reaches patients yet: the team hopes to move tongue exercise toward human trials within the next several years, through collaborations at Mizzou's NextGen Precision Health program.
Per le persone che convivono con la SLA, il cambiamento si misurerebbe nella vita quotidiana. Mantenere stabili il riflesso della deglutizione e le vie aeree riduce il rischio di apnea notturna, e può determinare se un paziente abbia bisogno di un sondino per l'alimentazione o possa continuare a mangiare normalmente. «È estremamente importante per la qualità della vita», ha detto Nichols. Per ora nulla di tutto questo raggiunge i pazienti: il team spera di portare l'esercizio della lingua verso le sperimentazioni sull'uomo entro i prossimi anni, grazie alle collaborazioni nell'ambito del programma NextGen Precision Health di Mizzou.
The study brought together several disciplines. Teresa Lever, a swallowing researcher and professor at the School of Medicine, and Filiz Bunyak-Ersoy, an expert in artificial intelligence and assistant professor at the College of Engineering, took part alongside Nichols. The first author, Amy N. Keilholz, is listed on the publication. "This team science approach ultimately helps move foundational science from the lab bench to the clinic faster," Nichols said.
Lo studio ha riunito più discipline. Accanto a Nichols hanno partecipato Teresa Lever, ricercatrice sulla deglutizione e professoressa presso la Facoltà di Medicina, e Filiz Bunyak-Ersoy, esperta di intelligenza artificiale e professoressa assistente presso la Facoltà di Ingegneria. La prima autrice, Amy N. Keilholz, figura nella pubblicazione. «Questo approccio di lavoro di squadra aiuta, in ultima analisi, a portare la scienza di base dal banco di laboratorio alla clinica più rapidamente», ha affermato Nichols.