Tres hombres paralizados en accidentes de motocicleta se han convertido en las primeras historias de éxito de un nuevo dispositivo de estimulación espinal que podría permitir recuperaciones más rápidas y fáciles que sus predecesores. Los hombres, que no tenían sensación ni control sobre sus piernas, pudieron dar pasos apoyados en el plazo de 1 día después de encender la estimulación eléctrica, y pudieron pasear al aire libre con un andador después de unos meses, informan los investigadores hoy. El dispositivo de estimulación nerviosa no cura la lesión de la médula espinal y probablemente no elimine el uso de sillas de ruedas, pero genera esperanzas de que la tecnología de asistencia sea lo suficientemente práctica para un uso generalizado.
«Esta [result] Yo diría que es un gran problema”, dice Vivian Mushahwar, ingeniera biomédica y neurocientífica de la Universidad de Alberta, Edmonton, que no participó en el trabajo. «Esto agrega un nivel de refinamiento que permite que estos enfoques… lleguen a la clínica y, con suerte, ayuden a una gran cantidad de personas».
Cuando un trauma daña gravemente el conjunto de nervios que forman la médula espinal de una persona, las señales eléctricas del cerebro ya no llegan a los músculos del cuerpo, lo que provoca parálisis. Pero los dispositivos de estimulación epidural, láminas delgadas de electrodos implantados debajo de la vértebra de la columna inferior, pueden recrear esos comandos más allá del sitio de la lesión y desencadenar movimientos de las piernas. Cuando se activa dicha estimulación, incluso algunos pacientes con paraplejia «completa» (sin movimiento ni sensación en la parte inferior del cuerpo) han podido caminar después de un entrenamiento extenso y con la ayuda de dispositivos de apoyo o un terapeuta.
Pero los estimuladores de la médula espinal, desarrollados en la década de 1980 para tratar el dolor crónico, no se diseñaron pensando en las lesiones de la médula espinal, dice Grégoire Courtine, neurocientífico del Instituto Federal Suizo de Tecnología de Lausana. Un problema con los implantes existentes es su forma: consisten en una tira de silicona estrecha que se dirige al centro de la médula espinal para interrumpir las señales de dolor que ascienden al cerebro. Para desencadenar los movimientos de las piernas y el torso, los investigadores necesitan estimular las raíces dorsales, pares de fibras sensoriales gruesas que se extienden desde ambos lados de la médula espinal. Las tiras de electrodos existentes también son demasiado cortas para alcanzar las raíces dorsales que controlan el tronco y permiten doblar y enderezar el torso, dice Courtine.
Así que él y sus colegas diseñaron un implante más largo y ancho, aproximadamente del tamaño de un dedo índice. Para colocar electrodos a lo largo de su superficie de modo que estimulen con precisión las raíces dorsales, los investigadores estudiaron cadáveres e imágenes de espinas sanas. Una vez que tuvieron el nuevo diseño, utilizaron modelos informáticos para predecir la posición ideal del implante en la médula espinal de cada paciente.
Finalmente, el equipo diseñó un software para activar los electrodos en patrones establecidos que producen movimientos como ponerse de pie y dar un paso. Los implantes epidurales típicos administran pulsos de electricidad uniformes y repetitivos, dice Peter Grahn, neurocientífico de la Clínica Mayo. La estimulación con patrones podría ayudar a volver a entrenar las redes nerviosas dañadas en la médula espinal para recibir e interpretar mejor las señales que descienden del cerebro que se conservan después de una lesión de la médula espinal, dice. Pero aún no está claro cómo interactúa la estimulación eléctrica con las redes espinales y, a su vez, las ventajas relativas de los dos enfoques, agrega.
En 2018, este enfoque de estimulación modelada se sometió a una gran prueba: personas con lesiones en la médula espinal que tenían alguna sensación o movimiento residual en las piernas. fueron capaces de caminar y andar en bicicleta. Pero los participantes en el nuevo estudio tenían lesiones más graves y completas, todas las cuales ocurrieron al menos 1 año antes de su inscripción. Con el nuevo implante más grande y los electrodos colocados a la medida, los tres podría dar pasos en una cinta de correr en el primer día después de que se encendió la estimulación, aunque con arneses que soportaron más de la mitad de su peso, informa el equipo hoy en Medicina natural.
“Eso es notable de ver dentro de 1 día con una lesión grave como esta”, dice Megan Gill, fisioterapeuta investigadora de la Clínica Mayo que no participó en el estudio. Estudios previos han mostrado movimientos de piernas desde el principio para personas con parálisis completa, pero esta es la primera vez que Gill ha oído hablar de estos pacientes que colocan sus piernas en una posición erguida y «cargada» en el primer día de terapia.
Después de 4 a 6 meses, los tres participantes pudieron caminar por el suelo usando solo un andador para mantener la estabilidad. Los participantes en estudios anteriores tardaron más de 1 año en lograr pisar sobre el suelo, notas de mushahwar. “La terapia intensa durante un año y medio es poco práctica en los sistemas de atención médica actuales, al menos en los EE. UU.”, dice. El nuevo trabajo hace que dicha terapia sea «significativa desde una perspectiva de gestión de la atención médica». Y ese movimiento diario es valioso para los pacientes con lesiones de la médula espinal: incluso las caminatas cortas pueden conducir a una mejor función cardiovascular, un mayor control de los intestinos y la vejiga, una mayor densidad ósea y un menor riesgo de lesiones por presión por estar sentado durante mucho tiempo.
Usando diferentes patrones de estimulación, los participantes en el nuevo estudio podían nadar, andar en bicicleta y hacer prensas de piernas y flexiones hacia adelante. Un paciente incluso pudo subir una escalera. Pero sin la estimulación, sus habilidades siguen siendo limitadas. Uno recuperó cierta capacidad para activar los músculos de las piernas, pero no para realizar movimientos funcionales. Y dos participantes en un estudio anterior que tenían parálisis incompleta finalmente pudieron ponerse de pie sin estimulación. No está claro cuánta capacidad puede restaurar la estimulación de la médula espinal a largo plazo, dice Courtine. Puede depender de la gravedad de la lesión original y de qué tan pronto se implanta el dispositivo después de esa lesión, agrega.
Por ahora, enviar comandos al dispositivo es engorroso. Los usuarios deben seleccionar el movimiento deseado en una tableta, que envía comandos Bluetooth a un transmisor que se lleva alrededor de la cintura. Ese dispositivo debe colocarse junto a un “generador de pulsos” implantado en el abdomen, que luego activa electrodos a lo largo de la columna. La configuración para usar la estimulación toma de 5 a 10 minutos, dice Courtine.
Pero la próxima generación de dispositivos debería permitir a los usuarios activar el generador de impulsos dando comandos de voz a un reloj inteligente, dice Courtine, quien también es directora científica de la empresa de tecnología médica ONWARD. En 2024, la compañía planea probar este nuevo sistema de movilidad en un ensayo clínico multisitio de 70 a 100 participantes que el equipo espera que conduzca a la aprobación regulatoria de EE. UU.
