Bort från förlamningen
Virala videoklipp visar tidigare förlamade personer som får tillbaka rörelseförmågan. Men betyder det verkligen att ryggmärgsskador kan repareras? Forskning & Framsteg dyker djupare ner i ett mycket hett forskningsområde.
Trots en svår ryggmärgsskada kan David Mzee röra benen igen. Elstimulering av ryggmärgen gör så att nervsignalerna tar sig förbi skadan.
Triumfen i blicken går inte att ta miste på. En tidigare förlamad patient lyckas ta ett steg. Och sedan ett till. I höstas rapporterade tre olika forskargrupper i USA och Schweiz att de med elektrisk nervstimulering och intensiv träning fått flera rullstolsburna patienter med ryggmärgsskador att gå på nytt, med olika grader av stöd. Filmklippen på nätet är starka och har fått stor spridning. De ger en tydlig bild av hur långt forskningen har kommit när det gäller behandling av ryggmärgsskador. Men det är mycket som återstår – framgångarna hittills handlar om kort, långsam förflyttning på plan mark där varje steg är en ansträngning.
– Det här är inte användbart inom rehabilitering i dag, men det är viktiga framsteg för forskningen, för att vi ska förstå principer och vad som är möjligt. På sikt kan det utvecklas till något som patienter har nytta av, säger Richard Levi, neurolog inriktad på ryggmärgsskador och professor i rehabiliteringsmedicin vid Linköpings universitet.
De tre forskargrupperna – vid Mayo clinic och University of Louisville i USA samt École polytechnique fédérale de Lausanne i Schweiz – har alla angripit problemet på ungefär samma sätt: med så kallad epiduralstimulering, det vill säga inopererade elektroder som stimulerar ryggmärgen med svagström. Liknande elektrisk stimulering har i andra försök lett till att ryggmärgsskadade patienter fått tillbaka viss funktion i sina händer.
Exakt hur strömmen påverkar nerverna återstår att förklara, men forskarnas tolkning är att den ökar den generella aktiviteten i ryggmärgen, så att svaga signaler från hjärnan förstärks och hittar rätt. Det förutsätter att patienten har en så kallad inkomplett skada – att en del nervtrådar i skadeområdet har överlevt.
– De inkompletta skadorna är i majoritet i dag, och en hel del talar dessutom för att de är ännu vanligare än vad vi hittills trott, säger Richard Levi. Även om en patient helt saknar rörelseförmåga och känsel nedanför skadan kan det finnas lite nervfunktion kvar, och vi undersöker nu om vi med tekniska instrument kan avgöra det. Vi försöker skapa och detektera nervimpulser i patienten, bland annat med funktionell magnetkamera (FMRI) och transkraniell magnetstimulering. Studien är inte avslutad, men enligt en pilotstudie visar en stor andel av de kompletta skadorna tecken på att egentligen vara inkompletta. I framtiden kan det här vara viktig kunskap vid rehabilitering – om det finns hela nervbanor så finns det något att jobba med.
Sedan Richard Levi träffade sina första ryggmärgsskadade patienter på 1980-talet har viktiga förbättringar skett. Inte minst har vården blivit allt bättre på att undvika sekundära skador – det vill säga att vävnad som klarat sig vid själva olyckan dör senare, på grund av exempelvis tryck från svullnader eller benbitar. Det har gjort att andelen patienter med kompletta skador blivit mindre.
Men på ett område har framgångarna uteblivit – de trasiga nervbanorna i ryggmärgen läker fortfarande inte ihop. Detta trots att läkarna blir allt bättre på att reparera nerver i resten av kroppen.
– I det perifera nervsystemet, alltså allt utom hjärna och ryggmärg, finns inbyggda mekanismer för nervåterväxt, säger Mikael Svensson, neurokirurg vid Karolinska universitetssjukhuset och professor vid Karolinska institutet. Om vi kan få nervändarna att ligga mot varandra så kommer nerven att växa ut igen. Den del av axonet, nervtråden, som inte har kontakt med cellens kärna dör, och en ny nervtråd växer ut längs samma väg. Det tar tid och blir oftast inte lika bra som före skadan, men patienten får i princip alltid tillbaka viss funktion.
Men i ryggmärgen växer inga axoner ut – där är det tvärstopp. Det beror inte på själva nervcellerna utan på miljön runt dem, förklarar Mikael Svensson.
– Vid en skada i ryggmärgen bildas både ärrvävnad och nedbrytningsprodukter som blockerar nervåterväxt. Nervcellerna i sig har egentligen förmågan. Vi kan till exempel få nya axoner att växa ut om skadan är precis i skarven mellan ryggmärg och en perifer nerv.
Kunskapen om exakt vad som blockerar nervåterväxt i ryggmärgen har ökat på senare år – och därmed kanske också möjligheten att komma runt dessa hinder. Mikael Svensson leder en forskningsstudie där man försöker få förlamade patienter att läka med hjälp av en liten ihålig struktur som opereras in i ryggmärgen.
– Genom den här lilla devicen, som vi säger, går ett antal kanaler motsvarande ryggradens nervbanor. Vi klär dem på insidan med celler från en perifer nerv – sådan vävnad som stimulerar nervåterväxt. Vid operationen skär vi bort den del av ryggmärgen som är skadad och sätter in devicen mellan de färska snittytorna.
Axonerna löper normalt i ryggmärgens vita substans och Mikael Svensson menar att det också är framför allt där som de blockerande faktorerna förekommer – ärrvävnaden och skadliga proteiner. Därför leder den inopererade strukturen i stället de nya nervtrådarna mot den grå substansen i ryggmärgens mitt.
– Med tiden löses devicen upp, som en sockerbit i vatten, och kvar är patientens egen vävnad, säger han. Studien har kommit igång på allvar och ett antal patienter är opererade. Men vi kan inte säga något om resultatet. Vi har sett bra resultat på djur, men vet också att mycket som sett lovande ut i djurstudier inte gått att överföra till människa. Vi får vänta och se.
Och om det lyckas – vad händer sedan? Nervtrådarna kommer förstås inte att läka ihop i samma kopplingar som tidigare. Det blir snarare som att stoppa tillbaka utdragna nätverkskablar lite på måfå i en enorm kopplingscentral.
– Det korta svaret är att ingen vet, säger Mikael Svens-
son. Men från andra sammanhang vet vi att hjärnan kan lära om när nerver kopplas på ett nytt sätt efter en skada.
En viktig sak i sammanhanget är att mycket av kroppens grundläggande funktioner, inklusive gång, inte styrs av hjärnan, utan av små neurala nätverk i ryggraden, förklarar han. Hjärnan ger order om att benen ska gå, men den detaljerade styrningen av varje muskel sker från en så kallad central mönstergenerator eller central pattern generator, CPG, i ryggmärgen. Vid en ryggmärgsskada hamnar i regel en CPG och de muskler som den styr på samma sida om skadan.
– Därför tror vi inte att nerverna behöver växa tillbaka precis rätt för att rörelsemönstret ska fungera igen. Det handlar mer om att hjärnan ska upptäcka att den har kontakt med olika CPG:ER igen.
Något som inte finns med i Mikael Svenssons device är stamceller, trots att de ofta nämns som möjlig terapi mot ryggmärgsskador.
– Vi är inte redo för det. Prio ett är att vi inte ska skada försökspersonerna, och det finns risker med stamceller. Men det är ett intressant område. I experiment ser vi att stamceller verkar bidra till läkningen, inte främst genom att själva bli nervceller, utan för att de lugnar ner immunförsvaret.
Rullstolen är det mest synliga uttrycket för en ryggmärgsskada. Att en förlamad reser sig och börjar gå är dessutom bokstavligen ett under av bibliska mått. Därför är det inte förvånande att just förmågan att gå lätt drar till sig mest uppmärksamhet när det gäller framsteg inom rehabilitering av ryggmärgsskador. Men skadorna påverkar hela kroppen och en stor del av forskningen riktas mot problem som det inte talas lika mycket om.
– Skadorna medför vanligen en rad följdtillstånd utöver förlamning, som inkontinens, sexuell funktionsstörning, spasticitet och ibland smärta, säger Richard Levi. Skador högt upp i ryggraden kan påverka andning, hjärta och blodtryck. Förlusten av känsel är dessutom direkt farlig eftersom den till exempel kan dölja smärtan från en inflammerad blindtarm.
För många patienter kan därför andra förbättringar vara mycket viktigare än rehabilitering till att stå och gå. Vid University of Louisville har forskningen om epiduralstimulering breddats från att fokusera på just motorik till att utforska hur apparaturen kan användas terapeutiskt för ryggmärgsskadade på fler sätt. Det har bland annat lett till att fyra förlamade patienter fått sina kroniskt låga blodtryck normaliserade.
Även de resultaten publicerades i höstas, men fick inte lika stort medialt genomslag – trots att de kanske är av större terapeutiskt värde. En av patienterna berättar att hon åter kan leva ett aktivt och självständigt liv eftersom hon inte ständigt är på gränsen att svimma.
Så vad ska man tro om framtiden? När det så småningom blir möjligt att reparera ryggmärgen, kommer det då att handla om biologisk läkning eller tekniska lösningar?
– Jag tror att det blir en kombination av allt, säger Mikael Svensson. Mikrokirurgi, läkemedel och elektroniska implantat. Samt rehab förstås. Det är lätt att glömma bort rehab, det låter inte lika flashigt, men det kommer alltid att vara en viktig del. l