Noves esperances per a les persones amb lesions de la medul·la espinal

Les recerques sobre l’estimulació elèctrica han generat grans esperances per a les persones amb paràlisi a causa de lesions de la medul·la espinal

En 2009, Rob Summers, paralitzat des del pit cap avall per un accident de trànsit, estava de cap per amunt en un institut de rehabilitació en Kentucky quan es va adonar que podia moure el dit gros del peu. Era una novetat ja que fins aquell moment no ho havia pogut fer, els metges li havien dit que mai tornaria a moure la part inferior del cos. Van classificar la seva lesió com a completa ja que les connexions motores del cervell a les seves cames havien desaparegut.

Però ara en Rob estava participant en un experiment pioner per a provar el poder de l’estimulació elèctrica en persones amb lesions de la medul·la espinal. La Dra. Susan Harkema i un equip de neuròlegs de la Universitat de Louisville en Kentucky havien implantat una tira de petits elèctrodes en la seva columna vertebral. Esperaven demostrar que la columna conté tots els circuits necessaris perquè el cos s’aixequi i camini. Van raonar que aquest enfocament podria permetre a les persones amb lesions de la medul·la espinal aixecar-se i caminar, utilitzant l’estimulació elèctrica per a reemplaçar els senyals que una vegada van venir del cervell.

Però el que no esperaven era que Rob pogués moure intencionadament els seus dits.

S’ha sostingut durant molt de temps que les lesions de la medul·la espinal corresponen a connexions tallades entre el cervell i les extremitats. Durant dècades, els investigadors s’han centrat en reparar aquestes connexions, per exemple amb cèl·lules mare. Però les troballes del grup de Louisville i altres laboratoris suggereixen que algunes connexions romanen intactes, fins i tot en les persones amb danys greus. L’estimulació elèctrica sembla ajudar a amplificar els missatges que s’envien a través de la lesió i a restablir aquests enllaços.

El despertar sorpresa de les connexions nervioses de Rob Summers forma part d’una sèrie d’avanços que ha enfortit la recerca sobre les lesions de la medul·la espinal. L’any passat, laboratoris en Kentucky, Minnesota i Suïssa van aconseguir notables avanços. Estimuladors que van ser dissenyats originalment per a tractar el dolor crònic van ajudar una dotzena de persones amb paràlisis a moure els dits dels peus, flexionar les cames o caminar amb suport.

Però aquests dispositius també semblen oferir beneficis més amplis. Alguns participants de l’estudi van veure millores en la pressió arterial, el control de l’intestí, a la bufeta i la funció sexual, habilitats que les persones amb lesions de la medul·la espinal sovint valoren més que l’ús de les seves cames. En alguns casos, aquests beneficis van persistir fins i tot després d’apagar els estimuladors.

Aquests resultats han soscavat les creences convencionals sobre les lesions de la medul·la espinal, i estan augmentant les esperances d’una millor qualitat de vida, fins i tot per a persones que van estar paralitzades fa anys o dècades.

Les recerques per a curar la paràlisi han costat centenars de milions de dòlars i fins ara havien resultat en poc més que prediccions audaces i esperances frustrades. L’actor Christopher Reeve, un dels rostres públics més reconeguts de la lesió de la medul·la espinal, creia fermament que tornaria a caminar gràcies al creixent camp de cèl·lules mare.

“Sé que existirà aviat una cura per al tipus de lesió que tinc”, va dir Reeve en una entrevista de 2001, tres anys abans de morir. Però gairebé dues dècades després, aquesta cura promesa fa molt temps encara no s’ha materialitzat.

El repte ara és traduir resultats gairebé miraculosos, com els de Rob Summers, en una teràpia viable.

 

Com va començar tot

Amb gats en cintes de córrer. En la dècada de 1970, Edgerton va començar a treballar amb gats als quals se’ls havia tallat la medul·la espinal. Se’l suspenia sobre una cinta de córrer i s’entrenava per a caminar novament simplement guiant les seves cames en un moviment similar a un graó. Amb la pràctica, els animals ajustaven els seus passos perquè coincidissin amb la velocitat de la cinta i fins i tot canviaven de direcció, sense necessitat d’informació del cervell. El circuit espinal que els impulsa cap endavant, anomenat “generador central de patrons”, controlava els moviments

En 1993, Edgerton li va encarregar a Susan Harkema que organitzés un experiment similar en humans que tenien lesions de la medul·la espinal. Va funcionar fins a cert punt, ajudant persones amb lesions menys greus de la medul·la espinal a millorar la seva capacitat de moviment.

En 2002, investigadors a Arizona van informar que havien sostingut un home de 43 anys amb una lesió en la columna vertebral sobre una cinta rodant en moviment mentre estimulava la seva columna vertebral. Després de l’entrenament i l’estimulació, va poder caminar amb “un patró de locomoció coordinat gairebé sense esforç”, segons els autors.

Harkema i Edgerton van decidir utilitzar el mateix enfocament amb un pacient predisposat, Summers.

 

De nou en peus!

Durant l’estiu de 2006, Rob Summers va ser copejat per un vehicle que baixava ràpidament pel carrer. “Mai caminaràs. Mai sentiràs res “, li van dir els metges. Al cap d’un any d’intensa rehabilitació, Summers va recuperar certa sensació en les seves extremitats, però encara no podia moure la part inferior del cos.

En Louisville, Summers es va sotmetre a més de dos anys de rehabilitació intensiva per a avaluar si tenia alguna capacitat de recuperació sense estimulació. Després, al desembre de 2009, l’equip de Harkema li va proporcionar un estimulador epidural. Van col·locar una matriu de 16 elèctrodes en l’espai entre les seves vèrtebres i la seva medul·la espinal. Un cable connectava la matriu a l’estimulador, un dispositiu recarregable d’aproximadament la meitat de la grandària d’una baralla de cartes, col·locat just per sobre de les seves natges, i controlat de forma remota.

Quan els investigadors van encendre l’estimulador, Summers immediatament va sentir una sensació de formigueig. Tres dies després, l’equip va intentar que es posés dempeus. Inicialment, un arnès suportava tot el seu pes. L’equip gradualment va començar a reduir aquesta assistència fins que Summers es va mantenir en peus per si mateix. Veia els músculs de les seves cames contraient-se en el mirall i va pensar “això no pot ser real”.

Sis mesos després, quan l’equip de Harkema esperava posar en marxa els circuits necessaris de la columna vertebral i les cames per a posar-se en peus i caminar, la mateixa estimulació elèctrica li va permetre a Summers moure els dits dels peus.

 

Més evidències

Quan Harkema i els seus col·legues van publicar els detalls del cas de Summers en 2011, molts científics es van mostrar escèptics, el patrimoni científic deia que una vegada que es perden les connexions amb el cervell, no tornen.

Però, gradualment, l’evidència va començar a acumular-se. Harkema i el seu equip van publicar un altre estudi en 2014 que involucrava a Summers i tres persones més, incloses dues que no tenien moviment ni sensació en la part inferior del cos. Tots van recuperar algun moviment voluntari. Aviat, altres metges van començar a experimentar.

A la tardor de 2018, tres equips van publicar resultats sobre vuit pacients, dels quals sis van aconseguir d’alguna forma de caminar pel sòl amb ajuda com a arnesos, crosses o barres paral·leles. Els altres dos també van experimentar beneficis: amb l’estimulació van aconseguir asseure’s i dempeus de manera autònoma, i un podia fer alguns passos en una cinta amb suport.

 

Raons per a l’esperança

Encara hi ha preguntes importants sobre com funciona l’estimulació i per què alguns beneficis semblen persistir després d’apagar els estimuladors. Cada vegada està més clar que, per a moltes persones amb lesions considerades completes, algunes vies neuronals per al control motor del cervell sobreviuen. Simplement estan inactives i quan reben l’estimulació epidural sembla que s’activen.

En relació a per què alguns beneficis persisteixen en alguns participants, hi ha un parell de possibles explicacions. L’estimulació podria permetre a les persones participar més plenament en la rehabilitació, enfortint les connexions musculars i nervioses a través de l’exercici. O podria promoure la plasticitat, la qual cosa ajuda a reconectar els circuits al voltant de la lesió. Aquesta és una possibilitat particularment temptadora, perquè podria significar que existeix un potencial de millora amb el temps.

Encara així, els investigadors encara han de determinar qui podria beneficiar-se més del procediment. Harkema diu que les 20 persones que han estat implantades en Louisville han recuperat algun moviment voluntari. Però per a altres científics sembla clar que no totes les persones amb una lesió en la medul·la espinal tenen potencial per a millorar i cal buscar una manera d’avaluar les possibilitats.

Implantar un dispositiu mèdic dins de la columna no és un assumpte trivial, comporta riscos que s’han de valorar acuradament. Algunes persones amb dispositius implantats per al dolor crònic han sofert efectes secundaris com a danys en els nervis que han provocat feblesa muscular o fins i tot paràlisi. Les persones amb danys en la medul·la espinal són més propenses a infeccions i a una baixa densitat òssia. Un pacient en un assaig va experimentar espasmes i dolors que van empitjorar contínuament.

La recerca de Harkema també ha rebut algunes crítiques, però l’Oficina de Protecció de Recerca Humana dels Estats Units no li va imposar sancions i va confirmar que s’havien pres les accions correctives adequades.

La recerca de Harkema ha continuat a bon ritme. La Fundació Christopher & Dana Reeve en ShortHills, Nova Jersey, està donant suport a el treball per a avaluar l’estimulació epidural en 36 persones més en el laboratori de Louisville. Fins a juliol, 11 persones havien estat implantades amb estimuladors.

 

Més enllà de fer uns passos

En les societats pensades per a persones sense discapacitats, caminar sembla tenir una importància descomunal.

No obstant això, Kim Anderson, investigadora de la Universitat Casi Western Reservi a Cleveland, Ohio, va realitzar en 2004 una enquesta a gairebé 700 persones amb lesions de la medul·la espinal, amb uns interessants resultats. La recuperació de la funció del braç i la mà va ser, amb molt, la màxima prioritat per a les persones amb tetraplegia, seguida de la recuperació de la funció sexual. Per a les persones amb paraplegia, la millora més desitjada va ser en la funció sexual, seguida del control de l’intestí i la bufeta i la reducció del risc de disreflexia autònoma, una afecció potencialment mortal caracteritzada per un augment en la pressió arterial i una disminució de la freqüència cardíaca.

 

 

Stefanie Putnam es va trencar el coll en una piscina, una lesió que la va deixar immobilitzada des del coll cap avall i sense poder respirar per si sola. La medicació i tres conjunts de cotilles no podien mantenir la seva pressió arterial prou alta com per a evitar que es desmaiés sis o set vegades al dia.

En 2017, Putnam es va mudar a Louisville per a unir-se a un altre dels estudis de Harkema, enfocat no a caminar, sinó en el sistema cardiovascular. Per a Putnam, els efectes de l’estimulació van ser immediats i profunds. No s’ha desmaiat en mesos. Ja no necessita cuidats les 24 hores i pot conduir de nou. Els altres tres participants en l’estudi també van mostrar millores significatives en la seva pressió arterial

David Darrow, un resident de neurocirurgia en la Universitat de Minnesota a Minneapolis, havia vist innombrables lesions com les sofertes per Putnam i Summers. Va voler comprovar les troballes de Edgerton per si mateix i es va proposar dissenyar un tipus d’estudi completament nou, per a veure quin efecte tindria l’estimulació per si sola. Els seus experiments no se centren en posar-se dempeus o caminar, sinó que analitzen el moviment voluntari i les millores en la funció cardiovascular, la funció de la bufeta i l’intestí, i la funció sexual.

Darrow i el seu equip han implantat a deu persones amb estimuladors, i al març 2019 van publicar els resultats dels dos primers participants. Tots dos van recuperar alguns moviments voluntaris, com moure els dits dels peus i aixecar les cames. També van veure millores en la funció intestinal i de la bufeta, la pressió sanguínia i la capacitat de tenir un orgasme durant les relacions sexuals.

Darrow planeja implantar a deu persones més i llançar els pròxims estudis amb l’objectiu de portar la teràpia als pacients el més ràpid possible. L’estimulació epidural no és una panacea, però això no importa, diu. “Realment no crec en la curació com a part de la meva pràctica. El meu objectiu és millorar la vida de les persones de manera gradual”.

 

Perspectives de futur

La demanda de noves teràpies ha donat origen a una indústria de turisme mèdic per a les lesions de la medul·la espinal. A Bangkok, el WorldMedical Center Hospital ofereix estimulació epidural, amb o sense cèl·lules mare, a qualsevol que compleixi amb els seus criteris i pugui pagar el preu de més de 70.000 dòlars americans. Fins a juliol, l’hospital havia realitzat 70 implants.

No obstant això, Courtine adverteix a les persones amb lesions de la medul·la espinal que no busquin l’estimulació epidural fora dels assajos clínics. Ha vist estimuladors implantats en el lloc equivocat, i assenyala que fins i tot els principals científics encara no estan d’acord sobre com configurar l’estimulació i fer l’entrenament. “És massa aviat”, diu.

Per als científics, l’objectiu continua sent realitzar recerques. Cada grup sembla tenir les seves pròpies idees sobre com fer avançar la ciència. L’equip de Harkema continua reclutant participants per a l’estudi finançat per Reeve. També ha començat un projecte que analitza l’efecte de l’estimulació i l’entrenament sobre la funció intestinal i vesical.

Courtine, mentrestant, va cofundar una companyia anomenada GTX medical en Eindhoven, Països Baixos, per a desenvolupar un estimulador a mesura per a persones amb lesions de la medul·la espinal. Espera que la tecnologia estigui llesta en un parell d’anys. El seu equip també està llançant un estudi per a avaluar l’estimulació epidural en 20 individus que porten menys d’un mes de recuperació. En aquestes persones, “existeix un potencial real per a veure una recuperació neurològica”, diu, i possiblement fins i tot el creixement de noves fibres nervioses.

L’equip de Mayo acaba de llançar un estudi que compara l’estimulació transcutánea amb l’estimulació epidural. I Darrow encara està reclutant participants per al seu estudi. “Si funciona, encara que sigui una mica, tenim la responsabilitat d’explorar-ho científica i rigorosament i també lliurar-ho de manera oportuna”, diu.

Summers, mentrestant, se centra en posar un peu davant de l’altre. Ara està amb el seu segon estimulador, i la diferència ha estat important. Els polsos són “més nítids i nets”, diu Summers, i cada dia sembla que aconsegueix una nova fita. Però l’entrenament té un cost, li tremolen les cames i ocasionalment el seu peu esquerre cau en angles estranys. A vegades, les seves cames es dobleguen i l’arnès el sosté. “M’estic fatigant i frustrant”, diu. El seu caminar és un progrés sorprenent i continua millorant, però encara és un experiment en curs. Encara no pot fer una passejada pel parc o deambular pel seu apartament.

 

Summers, optimista perpetu, veu l’estimulació com una cura. Per a ell, els majors beneficis també han estat els menys visibles: millores en la pressió arterial, el control de la bufeta i l’intestí, la funció sexual i la regulació de la temperatura. I sensacions més trivials, com poder apreciar uns mitjons nous. “Puc sentir la seva suavitat”, diu.

 

Traducció lliure i resumida de l’article de la revista Nature

Llegir article original

 

Altres articles relacionats amb estimulació cerebral

Tres parapléjicos recuperan la capacidad de andar gracias a una terapia experimental – La Vanguardia 25.09.128

https://fundaciongaem.org/ca/estimulacio-cerebral-fatiga-em/

https://fundaciongaem.org/ca/terapies-rehabilitacio-en-esclerosi-multiple/