Paraplegia: i pazienti recuperano il movimento volontario dopo la stimolazione spinale

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Un nuovo studio riferisce che quattro persone con paraplegia sono state in grado di muovere volontariamente i muscoli precedentemente paralizzati, a seguito di una nuova terapia che coinvolge la stimolazione elettrica del midollo spinale. 

Tutti e quattro i partecipanti erano stati classificati con una lesione cronica del midollo spinale e non erano in grado di muovere gli arti inferiori prima dell’impianto di uno stimolatore epidurale.

“Quando abbiamo appreso che un paziente aveva ripreso il controllo volontario a seguito della stimolazione spinale, eravamo cautamente ottimista”, ha detto Roderic Pettigrew, Ph.D., MD, direttore del National Institute of Biomedical Imaging e Bioingegneria (NIBIB) a NIH, che ha fornito supporto per lo studio.“Ora che la stimolazione spinale è riuscita su 4 pazienti su 4 , ci sono prove che suggeriscono che un grande gruppo di persone, in precedenza con poca speranza realistica di un recupero significativo da lesioni del midollo spinale, può beneficiare di questo intervento”.

Uno dei più imponenti e inaspettati risultati dello studio è che due dei pazienti che hanno beneficiato della stimolazione spinale avevano una paralisi sensoriale. In questi pazienti, il percorso che invia informazioni sulle sensazione alle gambe, dal cervello, è interrotto oltre al percorso che invia le informazioni dal cervello alle gambe, in modo da controllare il movimento. I ricercatori sono stati sorpresi dal risultato.

Lo studio è la continuazione di uno studio pilota innovativo avviato nel 2009 per determinare se la stimolazione spinale, in combinazione con l’allenamento quotidiano su un tapis roulant, poteva aiutare i pazienti con paralisi a riacquistare una certa capacità di muoversi. Nello studio, Rob Summers, un giovane uomo paralizzato, aveva una matrice di 16 elettrodi impiantati nel suo midollo spinale. Ha poi subito allenamento quotidiano su un tapis roulant, con l’aiuto dei tre ricercatori che sostenevano le sue gambe, perchè potesse stare in piedi o camminare. Nello stesso momento, una  matrice consegnava impulsi elettrici al suo midollo spinale appena sotto il punto dell’infortunio.

Sorprendentemente, dopo sette mesi di sperimentazione, Summers ha anche scoperto che il paziente aveva ripreso un certo controllo volontario delle gambe. I ricercatori sono stati sorpresi da quest’ultimo risultato, poichè il movimento intenzionale richiede alle informazioni, di viaggiare dal cervello fino al midollo spinale inferiore, un percorso che era stato reso non funzionale dall’infortunio. Summers ha cominciato a mostrare miglioramenti anche in altri disturbi causati dalla lesione, come il controllo della pressione sanguigna, regolazione della temperatura corporea, il controllo della vescica e la funzione sessuale.

Ora, in questo studio di follow-up, Claudia Angeli, Ph.D., professore assistente presso l’Università del Kentucky Spinal Cord Injury Louisville Research Center ed i suoi colleghi di ricerca riferiscono che tre ulteriori pazienti con paralisi hanno recuperato il controllo muscolare volontario in seguito a stimolazione elettrica della colonna vertebrale. Il loro rapporto, che comprende anche i risultati di nuovi test condotti su Summers, è stato pubblicato l’ 8 aprile online, sulla rivista Cervello .

Nel giro di pochi giorni dall’inizio della stimolazione, tutti e tre i pazienti hanno riguadagnato un certo controllo volontario dei muscoli paralizzati in precedenza.

I ricercatori spiegano che anzichè una assenza completa di stimolazione è possibile che ci sia ancora qualche contatto non solo funzionale nei pazienti con lesione del midollo spinale e che la  stimolazione spinale potrebbe provocare il risvegliato di queste connessioni.

Tutti i partecipanti, tra cui Summers, sono stati in grado di sincronizzare gamba, caviglia e punta, in movimenti all’unisono con l’ascesa e la caduta di un onda visualizzata sullo schermo di un computer, e tre su quattro erano in grado di cambiare la forza con la quale si flettevano le loro gambe, a seconda dell’intensità di tre differenti segnali uditivi.

“Il fatto che il cervello è in grado di sfruttare le poche connessioni che possono essere rimaneste e quindi elaborare queste complesse informazioni visive, uditive e percettive, è piuttosto sorprendente” ha detto Edgerton.

“La tecnologia che abbiamo usato in questi quattro individui è stata inizialmente progettata per la soppressione del dolore alla schiena, e i nostri esperimenti sugli animali ci hanno dimostrato che potevamo fare molto di più”, ha detto Edgerton. “Per un certo tipo di movimento, vogliamo essere in grado di selezionare esattamente dove e come stimolare il midollo spinale”.

Edgerton sta  lavorando con vari collaboratori per esplorare se la stimolazione epidurale può essere utilizzata per aiutare i pazienti con paralisi degli arti superiori. I ricercatori stanno inoltre sviluppando una tecnologia in grado di fornire la stimolazione spinale attraverso la pelle (via transcutanea), per bypassare la necessità di un impianto chirurgico. Anche se c’è molto lavoro da fare, Harkema ritiene che i risultati di questo nuovo studio forniscono già abbastanza prove per sfidare attuali convinzioni circa la prognosi dei pazienti con gravi lesioni del midollo spinale.

“In questo momento, il punto di vista clinico per le persone con paralisi completa  è che non c’è niente che possiamo fare”, ha detto Harkema “Penso che abbiamo bisogno di ripensare tutto questo”.

Fonte Cervello , 8 aprile, 2014 DOI: 10.1093/brain/awu038