Los hombres, que no tenían sensación ni control sobre sus piernas, pudieron dar pasos apoyados en el plazo de un día después de encender la estimulación eléctrica, y pudieron caminar 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, afirman los médicos que los ayudaron en su recuperación, pero genera esperanzas de que la tecnología de asistencia sea lo suficientemente práctica para un uso generalizado.
Cuando un trauma daña gravemente el haz 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.
“Este resultado lo llamaría un gran problema. 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”, afirma Vivian Mushahwar, ingeniera biomédica y neurocientífica de la Universidad de Alberta, Edmonton.
“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”, afirmó 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”, explicó 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. 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”, comentó el doctor Peter Grahn, neurocientífico de la Clínica Mayo.
En 2018, este enfoque de estimulación con patrones se sometió a una gran prueba: las personas con lesiones de la médula espinal que tenían alguna sensación o movimiento residual en las piernas podían caminar y andar en bicicleta. Pero los participantes en el nuevo estudio tenían lesiones más graves y completas, todas las cuales ocurrieron al menos un año antes de su inscripción. Con el nuevo implante más grande y los electrodos colocados a la medida, los tres podían dar pasos en una caminadora dentro del primer día después de que se encendió la estimulación, aunque con arneses que soportaban más de la mitad de su peso, informa el equipo hoy en Nature Medicine.
“Es notable ver dentro de un día con una lesión grave como esta”, precisó Megan Gill, fisioterapeuta investigadora de la Clínica Mayo que no participó en el estudio. Investigaciones previas 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 un año en lograr pisar sobre el suelo. La terapia intensa durante un año y medio es poco práctica en los sistemas de atención médica actuales, al menos en los EEUU”, diferencia Mushahwar. 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 pudieron nadar, andar en bicicleta y hacer ejercicios 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. Puede depender de la gravedad de la lesión original y de qué tan pronto se implanta el dispositivo después de esa lesión”, sostuvo Courtine.
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.
Este 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.
“Pero la próxima generación de dispositivos debería permitir a los usuarios activar el generador de impulsos dando comandos de voz a un reloj inteligente”, sostuvo Courtine. Este nuevo dispositivo de estimulación espinal que podría permitir recuperaciones más rápidas y fáciles en un futuro cercano.
