Nueve pacientes paralíticos vuelven andar gracias a la estimulación de las neuronas que restauran la capacidad locomotora

Ciencia y Tecnología 11 de noviembre de 2022 Por MCE
Una investigación publicada en la revista 'Nature' ha identificado las neuronas que permitieron volver a caminar tras la estimulación eléctrica a pacientes con una lesión crónica de la médula espinal
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Nueve personas han recuperado la movilidad de sus piernas gracias la electoestimulación epidural. La identificación de unas neuronas 'locomotoras' que promueven la recuperación tras la parálisis ha servido para que los pacientes con una lesión crónica de la médula espinal recuperaran la capacidad de caminar. Este importante avance se ha presentado hoy en un artículo de Nature hoy, y es un paso en la mejora del conocimiento para recuperar la movilidad en quien la ha perdido por diferentes causas.

El trabajo es una puerta a la esperanza de muchos pacientes que ha visto mermada su situación por la parálisis que sufren en el tren inferior. En la publicación, el equipo de Grégoire Courtine y Jocelyne Bloch, de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) y directores de NeuroStore, ha descubierto que la estimulación eléctrica de la médula espinal resulta efectiva para mejorar la recuperación de la marcha en personas con parálisis, aunque el mecanismo subyacente de este tratamiento aún no está claro del todo.

En este sentido, Juan de los Reyes Aguilar, investigador responsable del Grupo de Neurofisiología Experimental y Circuitos Neuronales del Hospital Nacional de Parapléjicos de Toledo, en declaraciones recogidas por Science Media Center, valora este avance: "El estudio tiene una alta calidad científica. Demuestra los efectos positivos que la terapia de electroestimulación epidural tiene en pacientes con lesión medular. También recurre al uso de modelos animales para revelar el mecanismo celular y fisiológico por el que se consigue el efecto esperado".

Courtine ha investigado si la estimulación eléctrica podría tener un impacto en conjuntos específicos de neuronas en la médula espinal que se vuelven necesarias para que los pacientes caminen después de la parálisis. Para este fin, nueve personas con parálisis severa o completa causada por lesión de la médula espinal se inscribieron en un ensayo clínico y recibieron tratamiento de estimulación eléctrica epidural (EES)

Todos los voluntarios se recuperaron o mejoraron inmediatamente su capacidad para caminar durante el tratamiento y mostraron mejoras en la movilidad después de cinco meses de tratamiento y rehabilitación con el empleo de esta técnica de electroestimulación.

De los Reyes Aguilar hace un repaso a los puntos más interesantes de este trabajo: "En el artículo los autores aportan todos los detalles, no solo técnicos y experimentales, sino, por ejemplo, la evolución individual de cada paciente tratado, desde su estado anterior a la terapia hasta el resultado final obtenido. Esto ofrece una visión real de la efectividad de la terapia en los mejores casos y la posibilidad de que en otros (los menos) no aporte beneficios".

En este sentido, también el responsable del Grupo de Neurofisiología Experimental y Circuitos Neuronales del Hospital Nacional de Parapléjicos explica que los investigadores muestran que en personas con lesión medular incompleta (que preservan algunas conexiones entre médula espinal y encéfalo) la terapia permite recuperar la marcha mediante la aplicación de estimulación epidural. "En estos pacientes destaca de manera importante que la aplicación continuada de la terapia durante cinco meses consigue recuperar la acción voluntaria de andar sin necesidad de aplicar la estimulación durante la ejecución de la marcha (en cuatro de seis pacientes). Estos resultados se deben considerar todo un éxito".

Este trabajo, que pone el acento en la Ciencia al servicio de las necesidades clínicas, De los Reyes Aguilar subraya el hecho, además, de que las personas con lesión medular completa solo consiguieron recuperar la marcha durante la aplicación de la terapia de estimulación. "La diferencia entre los pacientes que recuperan la función de manera autónoma y los que solo pueden caminar cuando reciben la estimulación epidural indica la importancia de que se preserven conexiones residuales con estructuras cerebrales y entradas sensoriales para una rehabilitación funcional óptima. También la necesidad de implementar o combinar otras terapias que optimicen los resultados en personas con lesión medular completa".

¿CÓMO Y POR QUÉ LA ELECTROESTIMULACIÓN EPIDURAL HA FUNCIONADO?
Para explorar el mecanismo subyacente de esta mejora, los autores desarrollaron un modelo de ratón que replica las características clave de la neurorrehabilitación EES en humanos. Además, establecieron un mapa unicelular de expresión génica en varias neuronas de la médula espinal del ratón. Combinando el modelo y el mapa molecular, los autores identificaron un tipo específico de neurona excitatoria que desempeña un papel importante en la restauración de la marcha después de una lesión de la médula espinal, pero que no es necesaria para caminar en personas sin lesión de la médula espinal.

Aquí, el responsable del Grupo de Neurofisiología Experimental y Circuitos Neuronales del Hospital Nacional de Parapléjicos pone sobre la mesa que "hay que tener en cuenta que, en humanos, los experimentos para identificar tipos neuronales no se pueden realizar. Por tanto, los autores recurren a un modelo de lesión medular similar al que sufren las personas, pero aplicado a ratones. En estos animales de experimentación se tiene acceso al tejido neuronal para su estudio detallado y para manipulación de la actividad neuronal mediante técnicas genéticas".

Y continúa con la explicación sobre la necesidad de replicar el experimento en modelos murinos para recopilar más información sobre el proceso: "Los autores utilizan las últimas tecnologías en biología molecular y bioinformática para caracterizar el perfil molecular y espacial de la expresión de ARN de todos los tipos celulares de que componen la médula espinal en condiciones normales y después del daño medular. A estos datos se le aplica un procedimiento informático de inteligencia artificial, desarrollado por los autores y denominado "Augur", que permite identificar si un tipo celular responde con mayor producción de ARN ante un estímulo que altere la fisiología celular. El conjunto de ambos abordajes, biología molecular y bioinformática, permite identificar la región de láminas intermedias en la médula espinal como la localización de las neuronas de interés, siendo el tipo neuronal identificado como SCVsx2::Hoxa10. A partir de la identificación del tipo neuronal que responde a la terapia, se puede manipular la actividad de estas neuronas mediante el uso de técnicas de optogenética y farmacogenética, que permiten activar o desactivar a las células diana de manera selectiva durante la aplicación de la terapia y sin aplicación de terapia. Todo ello permite confirmar que este tipo celular es clave en el proceso de recuperación de la marcha en respuesta a la aplicación de electroestimulación epidural en modelos animales y en humanos".

Estos resultados nos acercan un paso más a la comprensión de los mecanismos de rehabilitación con el empleo de la estimulación eléctrica epidural. Sin embargo, los autores apuntan a la existencia de que otras neuronas en el cerebro y la médula espinal contribuyen a la recuperación de la marcha y, por lo tanto, se necesitan más estudios.

MCE

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