La estimulación eléctrica de la médula espinal permite caminar a tres parapléjicos

Tres parapléjicos con lesión en la médula espinal crónica pueden caminar con la ayuda de muletas o un andador gracias a unos nuevos protocolos de rehabilitación que combinan la estimulación eléctrica dirigida de la médula espinal lumbar y la terapia asistida con pesas.

El estudio Stimo (estimulación de movimiento en superficie), establece un nuevo marco terapéutico para mejorar la recuperación de este tipo de lesión. Los tres pacientes involucrados en el estudio recuperaron el control voluntario de los músculos de las piernas que habían estado paralizados durante muchos años. A diferencia de los hallazgos de un estudio reciente en Estados Unidos sobre un concepto similar, se demostró que la función neurológica persistía más allá de las sesiones de entrenamiento, incluso cuando se desactivaba la estimulación eléctrica. El estudio Stimo, dirigido por la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) y el Hospital Universitario de Lausanne (CHUV), en Suiza, se publica en Nature  y en Nature Neuroscience.

“Nuestros hallazgos se basan en una profunda comprensión de los mecanismos subyacentes que obtuvimos a través de años de investigación en modelos animales. Así pudimos imitar en tiempo real cómo el cerebro activa naturalmente la médula espinal”, dice el neurocientífico de la EPFL Grégoire Courtine.

La neurocirujana Jocelyne Bloch.

“Todos los pacientes podían caminar con soporte de peso corporal a la semana. Supe de inmediato que estábamos en el camino correcto”, agrega la neurocirujana del CHUV Jocelyne Bloch, quien colocó quirúrgicamente los implantes en los pacientes.

“El momento y la ubicación exactos de la estimulación eléctrica son cruciales para la capacidad del paciente para producir un movimiento voluntario. También es esta coincidencia espaciotemporal la que desencadena el crecimiento de nuevas conexiones nerviosas”, dice Courtine.

Este estudio logra un nivel de precisión sin precedentes en la estimulación eléctrica de la médula. “La estimulación dirigida debe ser tan precisa como un reloj suizo. Con nuestro método, implantamos una serie de electrodos sobre la médula espinal que nos permite actuar sobre grupos musculares individuales en las piernas”, explica Bloch. “Las configuraciones seleccionadas de los electrodos están activando regiones específicas de la médula espinal, imitando las señales que el cerebro emitiría para producir caminar”.

El desafío para los pacientes era aprender a coordinar la intención de su cerebro de caminar con la estimulación específica. “Los tres participantes del estudio pudieron caminar soportando el peso corporal tras una semana de cálculos, y el control muscular voluntario mejoró enormemente con cinco meses de entrenamiento“, dice Courtine. “El sistema nervioso humano respondió al tratamiento mucho más de lo que esperábamos”.

Ayudando al cerebro a ayudarse a sí mismo

Durante las sesiones de rehabilitación, los tres participantes pudieron caminar con las manos libres durante más de un kilómetro con la ayuda de estimulación eléctrica dirigida y un sistema inteligente de soporte de peso corporal. No mostraron fatiga en los músculos de las piernas, por lo que no hubo deterioro en la calidad del paso. Estas sesiones de entrenamiento más largas y de alta intensidad resultaron ser cruciales para desencadenar la plasticidad dependiente de la actividad, la capacidad intrínseca del sistema nervioso para reorganizar las fibras nerviosas, lo que conduce a una mejor función motora incluso en ausencia de la estimulación eléctrica.

Grégoire Courtine, profesor del EPFL y los tres pacientes el estudio Stimo Sebastian Tobler, Gert-Jan Oskam y David Mzee.

Estudios previos que utilizan enfoques más empíricos, como los protocolos de estimulación eléctrica continua, han demostrado que algunos pacientes parapléjicos pueden caminar con la estimulación eléctrica, pero solo en distancias cortas y siempre que la estimulación esté activada. Tan pronto como se desactiva la estimulación, los pacientes regresan inmediatamente a su estado de parálisis anterior y ya no pueden activar los movimientos de las piernas.

Próximos pasos

La startup GTX medical, cofundada por Courtine y Bloch, utilizará estos hallazgos para desarrollar neurotecnología a medida con el objetivo de convertir este paradigma de rehabilitación en un tratamiento disponible en hospitales y clínicas de todo el mundo. “Estamos construyendo neurotecnología de próxima generación que también se probará al poco tiempo de sufrir la lesión, cuando el potencial de recuperación sea alto y el sistema neuromuscular todavía no haya sufrido la atrofia que sigue a la parálisis crónica. Nuestro objetivo es desarrollar un tratamiento de fácil acceso“, añade Courtine.

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