Tres parapléjicos logran mover el tronco y las piernas gracias a la neuroestimulación medular
Un dispositivo de neuroestimulación ha logrado que tres pacientes con lesión medular completa recuperen los movimientos motores de forma que han podido mantenerse de pie y caminar y realizar diversas actividades, incluidas montar en bicicleta y nadar.
El hallazgo nos suena de un anterior estudio difundido en 2018 en el que otros tres lesionados medulares (en aquel ensayo tenían una lesión parcial) también pudieron ponerse de pie gracias al dispositivo de estimulación eléctrica epidural desarrollado por un equipo de ingenieros y neurocirujanos suizos. Entonces, la imagen de uno de los pacientes, David Mzee (que había quedado paralizado por una lesión parcial de la médula causada por un accidente deportivo), levantado de su silla de ruedas y caminando con un andador dio la vuelta al mundo.
Ahora, el mismo equipo, encabezado por el bioingeniero Grégoire Courtine, de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), y la neurocirujana Jocelyne Bloch, del Hospital Universitario de Lausana, ha perfeccionado su técnica neuromoduladora, y ha conseguido que tres personas con lesiones más graves (con parálisis sensitiva y motora completa) realicen actividades motoras complejas, además de ponerse de pie y de caminar fuera del laboratorio.
Los resultados de este ensayo clínico se presentan hoy en Nature Medicine. Suponen un avance más en las técnicas de estimulación eléctrica medular que intentan, al igual que la neuroestimulación cerebral (implante de electrodos en la corteza cerebral) o la reparación farmacológica (por ejemplo con factores de crecimiento), recuperar la función motora en personas con lesión de columna.
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA
"A diferencia de la técnica que utilizamos en 2018, esta actúa en lesiones más graves", ha explicado Bloch en una rueda de prensa telématica sobre el estudio. Aquel trabajo fue una prueba de concepto de la viabilidad de la estimulación medular en este tipo de patología. Entonces, ha explicado Courtain, "utilizamos técnicas de estimulación que se emplean para aliviar el dolor y que reposicionamos para la lesión medular. Ahora, por primera vez, empleamos una tecnología diseñada específicamente para modular de forma precisa todas la regiones de la médula espinal relevantes para la activación de los músculos del tronco y de las piernas". Además, el dispositivo se combina con un software personalizado que permitió colocar con mayor precisión los electrodos en cada paciente, así como elaborar programas de estimulación específicos para cada actividad física.
"Nuestros algoritmos de estimulación se basan en una imitación de la naturaleza", dice Courtine. "Y nuestros nuevos cables blandos implantados están diseñados para colocarse debajo de las vértebras, directamente sobre la médula espinal. Pueden modular las neuronas que regulan grupos musculares específicos. Al controlar esos implantes, podemos activar la médula espinal como el cerebro haría naturalmente para que el paciente se ponga de pie, camine, nade o monte en bicicleta, por ejemplo."
De esta forma, en un solo día, los programas de estimulación para cada actividad permitieron a estos tres individuos (varones de entre 29 y 41 años) ponerse en pie y controlar los movimientos del tronco para realizar diferentes actividades.
LESIÓN MEDULAR COMPLETA
Bloch ha destacado que los tres participantes del ensayo tenían un lesión medular completa crónica, desde varios años, y que los cables implantados "eran más largos y anchos que los que utilizamos en el estudio anterior"; los electrodos también están dispuestos "de una manera que se corresponde exactamente a las raíces de los nervios raquídeos. Eso nos da un control preciso sobre las neuronas que regulan músculos específicos". En última instancia, permite una mayor selección y precisión en el control de las secuencias motoras para una determinada actividad". La neurocirujana ha reconocido que si bien los tres pacientes pudieron levantarse inmediatamente después de la implantación de los electrodos, el sistema no fue perfecto desde el inicio, pero con ayuda del entrenamiento, se consiguió un movimiento más fluido y cada vez se pudo caminar mejor, "no solo en el laboratorio, sino también en el exterior".
Fue el caso de Michel Roccati, un hombre italiano quien sufre una paraplejia por un accidente de moto desde hace cuatro años. Roccati se sometió al procedimiento quirúrgico por el que el equipo de Bloch le implantó los electrodos. El dispositivo se completa con una especie de marcapasos sin cables que transmite las señales al implante conectado con la médula espinal para estimular grupos específicos de neuronas.
Según fuentes de la EPFL, Michel realizó una demostración con el dispositivo un día del pasado diciembre en el exterior del laboratorio, donde dio un paseo ayudado por el andador. "Los primeros pasos fueron increíbles, ¡un sueño hecho realidad!", afirmó Michel Roccatti. "He pasado por un entrenamiento bastante intenso en los últimos meses, y me he fijado una serie de objetivos. Por ejemplo, ahora puedo subir y bajar las escaleras, y espero poder caminar un kilómetro para esta primavera".
Los otros dos pacientes también han probado con éxito el nuevo dispositivo. Para ello, fue necesario una formación y entrenamiento exhaustivos, pero los investigadores y neurorrehabilitadores del estudio consideran "asombroso" el ritmo y el alcance de la recuperación.
"Los tres pacientes pudieron ponerse de pie, caminar, pedalear, nadar y controlar su movimientos del torso en solo un día, ¡después de que se activaron sus implantes!", ha comentado Courtine. Después han continuado con un entrenamiento basado en los programas de estimulación (dentro y fuera del laboratorio) y han logrado recuperar masa muscular, moverse de manera más independiente y participar en actividades sociales como tomar una copa de pie en un bar", dice Courtine. El ingeniero confirma que el estudio clínico continúa en marcha y seguirá perfeccionándose en colaboración con la biotecnólogica Onward Medical, con la que en un futuro esperan "convertir nuestros descubrimientos en tratamientos que pueden mejorar la vida de miles de personas en todo el mundo"
https://www.xataka.com/medicina-y-salud/estamos-muy-cerca-curar-paralisis-implantes-tejidos-medula-espinal-sorprenden-sus-primeras-pruebas?fbclid=IwAR12nUHQ1kUcqE4qUPZBKc-4n_VKaM8MNeCdmZVT3qm4KcD2vQr5TtOECvE
https://www.lavanguardia.com/ciencia/20220207/8039546/lesionados-medulares-vuelven-caminar-implante-electrodos-columna.html?utm_medium=social&utm_source=facebook&utm_content=ciencia&fbclid=IwAR0rNv6sK94TxeOATgKb_EqEOtENNRbhfCo34VU-dU3baV6JMmy-KD1PUuw
Es increíble ver cómo se pueden conectar los nervios funcionales a chips que lleven información a las áreas motoras de la corteza y que a su vez éstas devuelvan la " respuesta" a la médula.
Tres pacientes con parálisis vuelven a caminar con implantes eléctricos en la médula espinal
Un sistema desarrollado por neurocientíficos suizos ha permitido a tres hombres con una lesión medular completa ponerse en pie a las pocas horas de ser intervenidos y dar sus primeros pasos después de unos días. Tras algunos meses de entrenamiento, incluso son capaces de nadar, montar en bici o hacer piragüismo.
El neurocientífico Grégoire Courtine, de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), lleva años investigando para logar que personas con la médula espinal dañada vuelvan a andar. Sus avances en este campo los demostró con ratas, en 2012, y con monos, en 2016. Por último, en 2018 llegaron los pacientes humanos. En esa ocasión, tres hombres paralizados desde hacía varios años volvieron a caminar tras introducirles implantes en la médula espinal.
Después de unos meses de entrenamiento con arneses inteligentes, lograron controlar los músculos de las piernas y dieron pasos por sí mismos sin necesidad de estimulación eléctrica. Los resultados del aquel trabajo, realizado junto a la neurocirujana Jocelyne Bloch, del Centro hospitalario Universitario de Vaud de la EPFL, se publicaron en dos estudios en Nature y en Nature Neuroscience.
Las imágenes de finales de 2018 fueron noticia en todo el mundo. David Mzee, que había quedado paralizado por una lesión medular parcial sufrida en un accidente deportivo, se levantó de su silla de ruedas y comenzó a caminar con la ayuda de un andador. Esta fue la primera prueba de que la técnica de Courtine y Bloch, que utiliza la estimulación eléctrica para reactivar las neuronas, podía funcionar eficazmente en pacientes.
Han introducido mejoras en el sistema de electroestimulación: “La matriz de electrodos implantada es más larga y ancha en esta versión, lo cual permite acceder a un mayor número de raíces nerviosas de las piernas y el tronco”, explica la neurocirujana Jocelyn Bloch
Tres años después, un nuevo trabajo liderado por estos dos expertos y publicado en Nature Medicine ha introducido diversas mejoras en el sistema de electroestimulación de la médula dañada que se han traducido en una mayor movilidad de los pacientes en un corto periodo de tiempo, señalan los autores.
Entre estas mejoras, Jocelyne Bloch cuenta a SINC que “la matriz de electrodos implantada es más larga y ancha en esta versión, lo cual permite acceder a un mayor número de raíces nerviosas de las piernas y el tronco”.
Estos implantes, explica Bloch, estimulan la región de la médula espinal que activa los músculos del tronco y las piernas. Gracias a esta tecnología, tres pacientes con lesión medular han podido caminar fuera del laboratorio.
“Nuestros algoritmos de estimulación se basan en la imitación de la naturaleza”, dice por su parte Courtine. “Y los nuevos cables blandos implantados están diseñados para colocarse debajo de las vértebras, directamente en la médula espinal. Pueden modular las neuronas que regulan grupos musculares específicos”.
Además, “controlando estos implantes podemos activar la médula espinal como lo haría el cerebro de forma natural para que el paciente se ponga de pie, camine, nade, monte en bicicleta o haga piragüismo, por ejemplo”, destaca.
Los algoritmos de estimulación se basan en la imitación de la naturaleza. Y los nuevos cables blandos implantados están diseñados para colocarse debajo de las vértebras, directamente en la médula espinal. Pueden modular las neuronas que regulan grupos musculares específicos
Activar secuencias motoras con solo pulsar un botón
El pasado mes de diciembre, en un día frío y nevado, Michel Roccati —un italiano que quedó paralizado tras un accidente de moto cuatro años atrás— se enfrentó al viento helado para probar el sistema al aire libre, en el centro de Lausana, relatan los autores.
Hacía poco tiempo que se había sometido a la intervención quirúrgica en la que Bloch le había colocado el nuevo cable implantado en la médula espinal.
El equipo de Courtine y del centro de investigación NeuroRestore de Bloch estaban con él, ayudando a preparar la demostración. Conectaron dos pequeños mandos a distancia al andador de Roccati y de forma inalámbrica a una tableta que reenviaba las señales a un marcapasos colocado en su abdomen. Este marcapasos, a su vez, transmitía las señales al cable espinal implantado que estimula neuronas específicas, haciendo que el paciente se moviera.
Cuando estuvo listo, cogió el andador y se puso en marcha. Pulsó el botón del lado derecho del andador con la intención de dar un paso adelante con la pierna izquierda. Su pie izquierdo se elevó y cayó al suelo unos centímetros más adelante. A continuación, hizo lo mismo con el botón del lado izquierdo y su pie derecho avanzó. ¡Estaba caminando!
“Los primeros pasos fueron increíbles, ¡un sueño hecho realidad!”, dice Rocatti. “He realizado un entrenamiento muy intenso en los últimos meses, y me he marcado una serie de objetivos. Por ejemplo, ahora puedo subir y bajar escaleras, y espero poder caminar un kilómetro para esta primavera”, señala el italiano.
Los primeros pasos fueron increíbles, ¡un sueño hecho realidad! He realizado un entrenamiento muy intenso en los últimos meses, y me he marcado una serie de objetivos. Por ejemplo, ahora puedo subir y bajar escaleras, y espero poder caminar un kilómetro para esta primavera
Otros dos pacientes también han probado con éxito el nuevo sistema, descrito en Nature Medicine. “Nuestro avance en este caso son los cables implantados, más largos y anchos, con electrodos dispuestos de forma que se correspondan exactamente con las raíces de los nervios espinales”, insiste Bloch. “Eso nos da un control preciso sobre las neuronas que regulan músculos específicos”.
En última instancia, permite una mayor selección y precisión en el control de las secuencias motoras de una actividad determinada, agrega la neurocirujana.
Primeros pasos poco después de la intervención
Los investigadores señalan que, obviamente, es necesario un amplio programa de entrenamiento para que los pacientes se sientan cómodos utilizando el dispositivo. Pero el ritmo y el alcance de la rehabilitación son sorprendentes: “Los tres pacientes fueron capaces de ponerse de pie, caminar, pedalear, nadar y controlar los movimientos del torso solo día después de que se activaran sus implantes”, dice Courtine.
“Esto es posible gracias a los programas de estimulación específicos que diseñamos para cada tipo de actividad. Los pacientes pueden seleccionar la actividad deseada en la tableta, y los protocolos correspondientes se transmiten al marcapasos del abdomen”.
Los tres pacientes siguieron un régimen de entrenamiento basado en los programas de estimulación y fueron capaces de recuperar masa muscular, moverse con más independencia y participar en actividades sociales como tomar una copa de pie en un bar
Si bien los progresos que se pueden conseguir en un solo día son sorprendentes, los avances conseguidos al cabo de varios meses son aún más impresionantes. Los tres pacientes siguieron un régimen de entrenamiento basado en los programas de estimulación y fueron capaces de recuperar masa muscular, moverse con más independencia y participar en actividades sociales como tomar una copa de pie en un bar.
Además, como la tecnología es miniaturizada, los pacientes pueden realizar sus ejercicios de entrenamiento al aire libre y no solo dentro de un laboratorio.
“Este estudio demuestra aún más las ventajas de nuestro enfoque”, puntualiza Courtine. “Ahora estamos trabajando con ONWARD Medical, que ya cotiza en Euronext, para convertir nuestros descubrimientos en verdaderos tratamientos que puedan mejorar la vida de miles de personas en todo el mundo”. subraya.
Referencia:
Grégoire Courtine, Jocelyne Bloch et al. “Activity-dependent spinal cord neuromodulation rapidly restores trunk and leg motor functions after complete paralysis”. Nature (7 febrero, 2022)
https://www.agenciasinc.es/Noticias/Tres-pacientes-con-paralisis-vuelven-a-caminar-con-implantes-electricos-en-la-medula-espinal?fbclid=IwAR30qln1b7CzKUSjIK1W6j0lRs3CTt-mtkQT3zBHyr7WV15jxhfvP7ul-2k
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