Tres parapléjicos vuelven a caminar un día después de recibir un implante electrónico
►Neurocientíficos suizos devuelven el movimiento al colocar electrodos directamente sobre la médula espinal
Un sistema desarrollado por investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), en Suiza, permite a pacientes con una lesión completa de la médula espinal ponerse de pie, caminar e incluso realizar actividades recreativas como natación, ciclismo y montar en canoa. Se trata de un sistema de estimulación eléctrica personalizada de la médula espinal mediante placas de electrodos diseñadas específicamente para lesiones de este tipo.
En un estudio que se publicó ayer en la revista ‘Nature Medicine’, esta innovadora técnica ha demostrado ser capaz de restaurar los movimientos motores independientes a las pocas horas del inicio de la terapia en tres pacientes con parálisis sensoriomotora completa. Los hallazgos demuestran que los enfoques de estimulación personalizada poseen una eficacia superior y permiten que los pacientes desempeñen una mayor diversidad en actividades motoras después de la lesión más grave de la médula espinal.
La estimulación eléctrica de la médula espinal es, desde hace años, una opción prometedora para restaurar la función motora en personas con paraplejía. Hasta ahora, los enfoques de estimulación han sido capaces de proporcionar estímulos eléctricos de forma continua con el fin de estimular la médula de los pacientes mediante el uso de neurotecnologías que fueron originalmente diseñadas para tratar el dolor.
Sin embargo, estos dispositivos de estimulación eléctrica rediseñados no habían logrado estimular todos los nervios de la médula espinal asociados con los movimientos de la pierna y del tronco, lo que puede limitar la recuperación de todas las funciones motoras. Las lesiones de la médula espinal interrumpen la comunicación dentro del sistema nervioso, lo que lleva a la pérdida de funciones neurológicas esenciales y conducen a la parálisis. La estimulación epidural eléctrica, es decir, la estimulación aplicada a la médula espinal había logrado restaurar la capacidad locomotora en modelos animales de lesión de la médula espinal, pero hasta ahora había sido menos efectiva en seres humanos por razones que se desconocían.
En el año 2019 el equipo dirigido por Grégoire Courtine, de la Escuela suiza, en colaboración con el de la neurocirujana Jocelyne Bloch, del Hospital Universitario de Lausana, aplicaron esta terapia a tres pacientes que tenían diferentes tipos de lesión medular: lesión crónica de la médula espinal y parálisis parcial o completa de las extremidades inferiores. A la semana, los tres podían caminar con muletas. Esta fue la primera prueba de que su terapia –que utiliza la estimulación eléctrica para reactivar las neuronas– podría funcionar eficazmente en los pacientes.
Como el cerebro
Ahora, el equipo dirigido por Courtine y Bloch ha mejorado su sistema con implantes más sofisticados controlados por un ‘software’ de inteligencia artificial. Los nuevos implantes, explican los dos investigadores, pueden estimular la región de la médula espinal que activa los músculos del tronco y de las piernas.
Así, gracias a esta nueva tecnología, tres pacientes parapléjicos no solo han vuelto a caminar, sino que han dado un paso más. «Nuestros algoritmos diseñados para la estimulación imitan a la naturaleza –detalla Courtine–. Y nuestros finos y maleables cables implantados han sido diseñados para colocarse debajo de las vértebras, directamente sobre la espina dorsal, lo que hace posible modular las neuronas que regulan grupos musculares específicos».
Explica también Courtine que «al controlar dichos implantes, es posible activar la médula espinal de la misma manera en que lo haría el cerebro de forma natural para que el paciente se levante, camine, nade o monte en una bicicleta».
El italiano Michel Rocatti fue uno de los tres afortunados en poder volver a caminar con sus propias piernas el pasado diciembre. Michel había sufrido, cuatro años antes, un grave accidente de motocicleta que le dejó parapléjico. Iba en silla de ruedas. Días después de haber sido sometido al procedimiento quirúrgico en el que la cirujana Bloch implantó el nuevo cable
en su médula espinal, Michel, junto a expertos del centro de investigación de Courtine y Bloch, salió a las calles de Lausana a probar su nueva vida.
El andador de Michel tenía dos pequeños controles remotos que se conectaron de forma inalámbrica a una tableta que envía las señales a un marcapasos situado en su abdomen. El marcapasos, a su vez, transmite las señales al cable situado en la columna vertebral y estimula las neuronas específicas, lo que hace que Michel se mueva.
Michel cogió su andador una fría mañana de diciembre en Lausana y se puso en marcha. Él mismo presionaba el botón en el lado derecho del andador para dar un paso adelante con la pierna izquierda: su pie izquierdo se elevó como por arte de magia y se posó en el suelo unos centímetros más adelante. Luego hizo lo mismo con el botón en su lado izquierdo, y su pie derecho se movió hacia adelante. Estaba andando.
«Los primeros pasos fueron increíbles. ¡Un sueño hecho realidad! –reconoce el paciente–. He pasado por un entrenamiento bastante intenso en los últimos meses y me he fijado una serie de objetivos. Por ejemplo, ahora puedo subir y bajar escaleras, y la próxima primavera espero caminar un kilómetro».
Cables más largos y anchos
Otros dos pacientes también han probado con éxito el nuevo sistema. Y todo ello en apenas 24 horas tras la intervención. «Los tres pacientes pudieron ponerse en pie, caminar, pedalear, nadar y controlar sus movimientos solo un día después de que se activaron sus implantes», destaca Courtine. «Nuestro gran avance son los cables implantados, más largos y anchos, con electrodos dispuestos de una manera idéntica a las raíces de los nervios espinales –explica Bloch–. Esto nos aporta un control preciso sobre las neuronas que regulan músculos específicos».
Además, este sofisticado sistema de cableado con electrodos permite una mayor selectividad y precisión en el control de las secuencias motoras para cada actividad: andar, montar en bicicleta, nadar... «Gracias a los programas de estimulación específicos para cada tipo de actividad los pacientes pueden seleccionar el modo deseado en la tableta y los protocolos correspondientes se transmiten al marcapasos en el abdomen», añade.
Además, aunque resulta asombroso la rapidez con la que la terapia actúa, el beneficio va incrementándose con el tiempo. Los investigadores escriben que, transcurridos unos meses, los tres pacientes, que siguieron un régimen de entrenamiento basado en programas de estimulación para recuperar masa muscular, podían moverse de modo independiente y participar en actividades sociales, como tomar una copa de pie en un bar.
Otro detalle es que todo el entrenamiento se puede hacer al aire libre, y no solo dentro de un laboratorio, gracias a que la tecnología está miniaturizada.
El siguiente paso, concluye Courtine, será el de «convertir nuestros descubrimientos en tratamientos que puedan mejorar la vida de miles de personas en todo el mundo».