Nueva investigación sobre estimulación eléctrica epidural en lesiones de la médula espinal

Recientemente se publicaron dos artículos de investigación sobre el uso de la estimulación eléctrica epidural (EES) para ayudar a las personas paralizadas a recuperar la función motora. El primer estudio fue realizado por el Instituto de Rehabilitación Frazier y el Centro de Investigación de Lesiones de la Médula Espinal de Kentucky en la Universidad de Louisville. Incluyó a cuatro participantes que tenían lesiones motoras completas de la médula espinal, lo que significa que no tenían función motora por debajo del nivel de la lesión. Dos de los participantes habían perdido toda sensación por debajo de su nivel de lesión en la médula espinal, que se clasifica como AIS grado A, y los otros dos participantes habían conservado una función sensorial parcial por debajo de su nivel de lesión, que se clasifica como AIS grado B. Este sistema de calificación, la Escala de deterioro de la Asociación Estadounidense de Lesiones de la Columna Vertebral (AIS, por sus siglas en inglés), se utiliza para describir y medir la gravedad y las características de una lesión de la médula espinal. El segundo estudio fue realizado por el Centro de Investigación de Medicina de Rehabilitación de Mayo Clinic en Rochester, MN e incluyó a un participante que tenía una lesión motora completa de la médula espinal y había perdido toda la función motora por debajo del nivel de la lesión.

En ambos estudios, los participantes habían recibido rehabilitación clínica después de la lesión de la médula espinal y tenían entre 2.5 y 3.3 años desde que se produjo la lesión. Todos los participantes recibieron entrenamiento locomotor al comienzo de cada estudio, que duró de 8 a 22 semanas según el participante. Luego, a los participantes se les implantó el sistema EES durante un procedimiento quirúrgico en el que se implantó una matriz de 16 electrodos en la médula espinal y un estimulador de la médula espinal en el abdomen. Después de que los participantes descansaran aproximadamente tres semanas, se probó el sistema EES para identificar los grupos de músculos en las piernas usando registros electromiográficos (EMG).

Luego, los participantes en estos estudios recibieron entrenamiento locomotor con la ayuda de estimulación eléctrica. Los participantes practicaron pisar una cinta rodante, pisar el suelo y pararse sobre el suelo. Los participantes utilizaron un sistema de soporte de peso corporal (BWS), la asistencia de un entrenador y un andador cuando fue necesario. Se adaptaron a no usar estas ayudas si se mostraban avances durante el curso de la capacitación.

En el estudio del Instituto de Rehabilitación Frazier y el Centro de Investigación de Lesiones de la Médula Espinal de Kentucky, los dos participantes de grado B de AIS pudieron caminar sobre el suelo mientras usaban dispositivos de asistencia. Los dos participantes de grado A de AIS pudieron lograr algunos aspectos de pisar la caminadora con el apoyo del peso corporal, pero no pudieron caminar sobre el suelo. El participante en el estudio del Centro de Investigación de Medicina de Rehabilitación de Mayo Clinic pudo pisar una caminadora, ponerse de pie de forma independiente y pisar el suelo mientras usaba un andador de ruedas delanteras y ayuda ocasional de un entrenador. Los cuatro participantes solo pudieron realizar estas funciones motoras mientras el sistema EES estaba encendido y cuando tenían la intención de moverse.

Los resultados de estos estudios sugieren que las funciones motoras pueden restaurarse en personas con lesión de la médula espinal con el uso de estimulación eléctrica. Los investigadores del Instituto de Rehabilitación Frazier y el Centro de Investigación de Lesiones de la Médula Espinal de Kentucky notaron que la diferencia en los resultados entre los dos participantes que pudieron caminar sobre el suelo y los dos participantes que no pudieron caminar sobre el suelo puede deberse a su estado sensorial. nivel por debajo de su lesión u otros factores. Los investigadores de ambos estudios recomiendan que se realice un estudio de seguimiento con un mayor número de participantes.

La Dra. Cristina Sadowsky, directora clínica del Centro Internacional para Lesiones de la Médula Espinal (ICSCI) en el Instituto Kennedy Krieger, compartió con nosotros cómo los resultados de estos estudios pueden aplicarse a personas con trastornos neuroinmunes raros.

"Los informes de casos de estimulación epidural demuestran que algunas conexiones cerebro-médula espinal están inactivas después de la lesión y pueden activarse al "elevar el nivel de excitabilidad" de las neuronas en el "centro de la marcha" en la columna lumbar usando el estimulador epidural de la médula espinal. El estimulador parece funcionar mejor en personas con lesiones (sensoriales) incompletas, lo cual tiene sentido, ya que la cantidad de tractos que conectan el cerebro con la columna lumbar es probablemente mayor que aquellos con lesiones motoras completas. La estimulación no funciona en todos.

Si bien la serie de casos informa sobre los resultados en personas con lesión traumática de la médula espinal, los resultados de la estimulación epidural podrían aplicarse potencialmente a la parálisis relacionada con afecciones no traumáticas, como mielitis transversa (TM), trastorno del espectro de neuromielitis óptica (NMOSD), enfermedad diseminada aguda encefalomielitis (ADEM), etc., siempre que la lesión no afecte los nervios que salen de la médula e inervan los músculos de las piernas. Una forma de determinar eso es preguntar sobre los espasmos musculares y los reflejos; si están presentes, lo más probable es que los nervios de las piernas estén intactos.

¿Cuáles serían los próximos pasos para avanzar en este importante descubrimiento de investigación?

1. Hacer que la forma de andar de alguien sea más eficiente energéticamente, lo que permitiría una deambulación más suave y de mayor distancia. Haría eso trabajando hacia una marcha más "normal", incluida la reducción de la asistencia de otras personas para estabilizar la pelvis, etc.
2. Averiguar los mejores candidatos para el procedimiento; establecer criterios que impidan que una persona obtenga el estimulador.
3. Facilitar el proceso de determinar los mejores parámetros de electrodos que brindan la respuesta de marcha óptima al hacer que este proceso sea corto, confiable y fácil de usar para el médico.
4. Conseguir el estimulador epidural personalizable más pequeño, más seguro, más fiable.

También hay algunas preocupaciones:

1. La implantación de un estimulador/objeto extraño conlleva la posibilidad de un fallo tecnológico.
2. El implante podría imposibilitar la realización de un estudio de resonancia magnética.
3. La marcha asistida por estimulador no es independiente y ciertamente no es normal/eficiente (todavía).
4. El hype que genera hace que todos piensen que pueden caminar si se les implanta un estimulador.
5. Todavía está lejos del uso real en la atención clínica. Lleva mucho tiempo programar, la programación es muy personalizada y requiere muchos conocimientos. ¡La Dra. Susie Harkema y el Dr. Reggie Edgerton, los científicos principales de cada artículo, han estado trabajando en el campo del entrenamiento de la marcha durante muchos años!

Los informes de casos son más relevantes por el hecho de que ahora existe un método que permite descubrir y utilizar las conexiones restantes significativas entre el cerebro y la médula espinal, y señala la absoluta NECESIDAD de someterse a una rehabilitación extensa, bien diseñada y significativa basada en actividades. intervenciones."

Angeli CA, Boakye M, Morton RA et al. Recuperación de la marcha sobre el suelo después de una lesión medular crónica motora completa. N Engl J Med. 2018;379(13):1244-1250.

Gill ML, Grahn PJ, Calvert JS et al. La neuromodulación de las redes espinales lumbosacras permite caminar de forma independiente después de una paraplejía completa. Nat. Med.. 2018 24 de septiembre.