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Un estudio identifica neuronas que pueden ayudar a las personas paralizadas a caminar de nuevo

Parece sacado de la ciencia ficción: las personas paralizadas por una motocicleta u otro accidente de repente pueden volver a caminar cuando los médicos les aplican electricidad en la médula espinal. Ahora, los científicos han identificado la población de células nerviosas responsable, al menos en ratones lesionados, que potencialmente abre la puerta a nuevos tratamientos para la parálisis.

Este trabajo «finalmente está llegando a los contribuyentes importantes para la recuperación», dice Sarah Mondello, neurocientífica de la Universidad de Washington, Seattle, que no participó en el estudio.

Una mala caída o un accidente automovilístico pueden cortar las conexiones nerviosas en la médula espinal, cortando el circuito que permite a las personas controlar varias partes de su cuerpo. Pero quedan algunas conexiones. Aplicarles electricidad (al implantar quirúrgicamente un paquete de electrodos en la parte inferior de la médula espinal) en combinación con fisioterapia y rehabilitación puede restaurar el movimiento de las extremidades, la función intestinal y de la vejiga e incluso la actividad sexual.

Esta llamada estimulación eléctrica epidural es “uno de los pocos [advances] eso ha mostrado cambios notables en el rendimiento”, dice Arun Jayaraman, médico y científico de Shirley Ryan AbilityLab, un centro de rehabilitación para pacientes con lesiones traumáticas.

Pero ni los médicos ni los científicos tienen claro por qué o cómo funciona el enfoque. Entonces, en el nuevo estudio, el neurocientífico Grégoire Courtine del Swiss Federal Institute of Technology, Lausanne, y sus colegas siguieron a nueve pacientes con parálisis espinal a través de un programa de cinco meses de estimulación eléctrica, ejercicio y rehabilitación. Con estimulación eléctrica, los nueve recuperaron su capacidad de caminar sin ayuda.

El equipo obtuvo imágenes que mostraban la actividad de las células nerviosas en la médula espinal de estas personas mientras caminaban, tanto antes como después del tratamiento. Sorprendentemente, después del tratamiento, la médula espinal de estos individuos mostró menos actividad que antes. Esto sugirió que tal vez solo se activaba un subconjunto de neuronas durante la estimulación para ayudar a los pacientes a recuperarse.

Para tener una mejor idea de lo que estaba pasando, el equipo repitió el estudio, pero esta vez en ratones cuyas médulas espinales habían resultado lesionadas. En diferentes puntos a lo largo de la terapia, que incluyó ratones caminando en una cinta rodante con apoyo y estimulación eléctrica, los investigadores determinaron qué genes se activan en poblaciones específicas de células nerviosas a lo largo de la médula espinal, creando un diagrama basado en las ubicaciones de las células. Luego usaron un programa de computadora para determinar qué poblaciones de células nerviosas eran las más importantes durante el proceso de recuperación. Una subpoblación específica de neuronas en la médula espinal del ratón, que expresan dos marcadores llamados Vsx2 y Hoxa10, se activó después de la estimulación eléctricael equipo informa hoy en Naturaleza.

Para verificar que estas neuronas son esenciales para la recuperación, los investigadores manipularon selectivamente su actividad en ratones. Cuando los científicos activaron esta población de neuronas, los ratones recuperaron su capacidad para caminar. Cuando bloquearon estas células durante la estimulación, los ratones no lo hicieron. El equipo encontró que bloquear la actividad de las células en ratones sanos no afectó su capacidad para caminar, lo que sugiere que estas células se vuelven cruciales para la recuperación después de una lesión en la médula espinal.

Courtine advierte que estas neuronas probablemente no sean las únicas que desempeñan un papel en la recuperación y que otras poblaciones de neuronas también podrían ser importantes.

Además de las neuronas que controlan la recuperación al caminar, los hallazgos también podrían dirigir a los investigadores a buscar los tipos de neuronas que ayudan con la recuperación de otras funciones afectadas, incluida la función de las extremidades, dice Mondello.

Jayaraman dice que el trabajo debería ayudar a los médicos a enfocarse mejor en los nervios correctos durante la estimulación eléctrica epidural. Eso podría no solo mejorar el éxito de la terapia, sino también reducir los efectos secundarios no deseados, como la incapacidad de la vejiga para vaciarse por completo, que puede resultar de la estimulación de toda la médula espinal. El propio Courtine ahora está realizando un ensayo clínico de esta terapia más dirigida como director científico de ONWARD, una compañía de tecnología médica que fundó en 2014 para desarrollar terapias para personas con lesiones de la médula espinal.

Sin embargo, este estudio es solo el primer paso y es necesario responder muchas preguntas antes de que la estimulación eléctrica epidural se convierta en una terapia de referencia para los pacientes de la médula espinal, dice Jayaraman, que no participó en la investigación. Todavía no está claro si el enfoque causa efectos secundarios, dice, o cuánto dura, por ejemplo. “Hay 15 piezas más en este rompecabezas”.

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