Tres parapléjicos consiguen volver andar con un dispositivo de estimulación eléctrica

Tres parapléjicos que sufrieron lesiones de la médula espinal cervical hace muchos años ahora pueden caminar con la ayuda de muletas o un andador gracias a los nuevos protocolos de rehabilitación que combinan la estimulación eléctrica dirigida de la médula espinal lumbar y la terapia asistida por peso.

Este último estudio, llamado STIMO ('STImulation Movement Overground'), establece un nuevo marco terapéutico para mejorar la recuperación de una lesión de la médula espinal. Todos los pacientes involucrados en el estudio recuperaron el control voluntario de los músculos de las piernas que habían estado paralizados durante muchos años. A diferencia de los hallazgos de dos estudios independientes publicados recientemente en Estados Unidos sobre un concepto similar, se demostró que la función neurológica persistía más allá de las sesiones de entrenamiento, incluso cuando se desactivaba la estimulación eléctrica. El estudio STIMO, dirigido por la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) y el Hospital Universitario de Lausana (CHUV) en Suiza, se publica en el este jueves en Nature y Nature Neuroscience.

Este estudio logra un nivel de precisión sin precedentes en la estimulación eléctrica de las médulas espinales, según los autores. "Nuestros hallazgos se basan en una profunda comprensión de los mecanismos subyacentes que obtuvimos a través de años de investigación en modelos animales. Así pudimos imitar en tiempo real cómo el cerebro activa naturalmente la médula espinal", dice el neurocientífico de la EPFL Grégoire Courtine.

"Todos los pacientes podían caminar usando soporte de peso corporal dentro de una semana. Supe de inmediato que estábamos en el camino correcto", apunta la neurocirujana de CHUV Jocelyne Bloch, quien colocó quirúrgicamente los implantes en los pacientes.

"El momento y la ubicación exactos de la estimulación eléctrica son cruciales para la capacidad del paciente para producir un movimiento intencional. También es esta coincidencia espaciotemporal la que desencadena el crecimiento de nuevas conexiones nerviosas", explica Courtine.

Estimulación precisa

"La estimulación dirigida debe ser tan precisa como un reloj suizo. En nuestro método, implantamos una serie de electrodos sobre la médula espinal que nos permite dirigirnos a grupos musculares individuales en las piernas —explica Bloch—. Las configuraciones seleccionadas de los electrodos están activando regiones específicas de la médula espinal, imitando las señales que el cerebro emitiría para generar el caminar".

El desafío para los pacientes era aprender a coordinar la intención de sus cerebros de caminar con la estimulación eléctrica específica. Pero eso no demoró mucho. "Los tres participantes del estudio pudieron caminar con soporte de peso corporal después de solo una semana de calibración, y el control muscular voluntario mejoró enormemente dentro de los cinco meses de entrenamiento —apunta Courtine—. El sistema nervioso humano respondió al tratamiento aún más profundamente de lo que esperábamos".

Los nuevos protocolos de rehabilitación basados ??en esta neurotecnología dirigida llevan a mejorar la función neurológica al permitir que los participantes entrenen activamente las capacidades naturales de andar por tierra en el laboratorio durante largos periodos de tiempo, a diferencia del entrenamiento pasivo, como el escalonamiento asistido por exoesqueleto.

Durante las sesiones de rehabilitación, los tres participantes pudieron caminar con las manos libres durante más de un kilómetro con la ayuda de estimulación eléctrica dirigida y un sistema inteligente de soporte de peso corporal. Además, no mostraron fatiga en los músculos de las piernas, por lo que no hubo deterioro en la calidad del paso.

Estas sesiones de entrenamiento más largas y de alta intensidad resultaron ser cruciales para desencadenar la plasticidad dependiente de la actividad, la capacidad intrínseca del sistema nervioso para reorganizar las fibras nerviosas, lo que conduce a una mejor función motora incluso cuando la estimulación eléctrica está apagada.

Estudios previos que utilizan enfoques más empíricos, como los protocolos de estimulación eléctrica continua, han demostrado que algunos pocos parapléjicos pueden realmente dar pasos con la ayuda de soportes para caminar y la estimulación eléctrica, pero solo en distancias cortas y siempre que la estimulación esté activada. Tan pronto como se desactiva la estimulación, los pacientes vuelven inmediatamente a su estado de parálisis anterior y ya no pueden activar los movimientos de las piernas.

La startup GTX medical, cofundada por Courtine y Bloch, utilizará estos hallazgos para desarrollar neurotecnología a medida con el objetivo de convertir este paradigma de rehabilitación en un tratamiento disponible en hospitales y clínicas de todo el mundo. "Estamos desarrollando neurotecnología de próxima generación que también se probará muy pronto tras la lesión, cuando el potencial de recuperación sea alto y el sistema neuromuscular aún no haya sufrido la atrofia que sigue a la parálisis crónica. Nuestro objetivo es desarrollar un tratamiento accesible", concluye Courtine.