Oamenii de ştiinţă au descoperit „neuronii care organizează recuperarea”, „esenţiali şi suficienţi" pentru a restabili mersul la persoanele cu paralizie.
Într-un progres în tratarea leziunilor măduvei spinării, cercetătorii au identificat celulele nervoase cheie care permit persoanelor cu paralizie să meargă din nou.
Oamenii de ştiinţă raportează că au identificat un grup de celule în partea inferioară a coloanei vertebrale vitale pentru realizarea mişcării.
Descoperirile au fost făcute, în parte, într-un studiu elveţian cu nouă pacienţi, aflat în curs de desfăşurare, care încearcă să restabilească mişcarea persoanelor cu paralizie.
Toţi cei nouă indivizi şi-au recăpătat rapid capacitatea de a sta în picioare şi de a merge cu ajutorul implanturilor care stimulează electric nervii spinali responsabili de controlul mişcării în partea inferioară a corpului.
Cercetătorii raportează acum că au identificat un grup specific de celule din coloana vertebrală inferioară care par necesari pentru ca mişcare să aibă loc.
Experţii speră că descoperirea va ajuta la perfecţionarea terapiei de stimulare electrică, şi, în cele din urmă, va ajuta la dezvoltarea unor modalităţi şi mai sofisticate de a restabili mişcarea complexă la persoanele cu paralizie.
Numai în Statele Unite, trăiesc până la 450.000 de oameni cu o leziune a măduvei spinării, potrivit Asociaţiei Americane a Chirurgilor Neurologici. Puţin mai mult de jumătate dintre aceste leziuni apar la persoane sub 30 de ani, majoritatea bărbaţi, în urma unor accidente de circulaţie sau episoade violente.
Leziunile măduvei spinării întrerup în esenţă comunicarea dintre creier şi nervii spinali situaţi sub nivelul leziunii. Dar aceste celule nervoase nu sunt inutile, spun specialiştii, ci doar offline.
De ani de zile, cercetătorii au studiat stimularea electrică epidurală (EES) ca o modalitate de a face aceşti neuroni să trimită din nou semnale pentru a restabili un anumit nivel de mişcare la persoanele cu paralizie.
EES implică implantarea de electrozi care furnizează curenţi electrici neuronilor din măduva spinării. Electrozii sunt conectaţi la un generator de impulsuri implantat în abdomen.
EES are o istorie de 50 de ani de utilizare ca tratament pentru durere, a spus Eiman Azim, cercetător la Institutul Salk din La Jolla, California, care studiază mecanismele care stau la baza mişcării umane. Pe parcurs, cercetătorii au realizat că EES afectează şi mişcarea.
În ultimul deceniu, diferite echipe de cercetare au folosit EES, împreună cu reabilitarea fizică intensivă, pentru a ajuta un număr mic de pacienţi paralizaţi de a-şi recăpăta, într-o anumită măsură, capacitatea de a sta în picioare şi de a merge.
Echipa elveţiană „a făcut salturi mari” în avansarea abordării în ultimii ani, a spus Azim. Ei au dezvoltat, de exemplu, electrozi care vizează precis regiunile „rădăcinii dorsale” ale măduvei spinării care controlează mişcarea picioarelor şi a trunchiului. De asemenea, au încorporat o tehnologie sofisticată care stimulează nervii într-un model care simulează mai bine modul în care creierul face aceste acţiuni.
Echipa, de la Institutul Federal Elveţian de Tehnologie şi de la universitatea din Lausanne, a raportat progresele la trei dintre pacienţi la începutul acestui an, în studiu STIMO. Pacienţii, toţi bărbaţi cu vârsta cuprinsă între 29 şi 41 de ani, suferiseră leziuni ale măduvei spinării care i-au lăsat fără senzaţie sau mişcare la nivelul picioarelor.
Toţi au fost operaţi în 2020 pentru a li se implanta hardware-ul EES. Implanturile au fost asociate cu un software care permite pacienţilor şi terapeuţilor să deruleze programe de stimulare semi-automatizate care permit o varietate de mişcări. Oamenii pot opera singuri aceste programe, printr-o tabletă cu telecomandă care comunică fără fir cu generatorul de impulsuri.
Cei trei pacienţi au putut să stea în picioare şi să meargă, cu sprijin, imediat după recuperarea fizică desfăşurată după intervenţia chirurgicală.
Pe parcurs, echipa elveţiană a descoperit ceva deosebit de intrigant, şi anume faptul că unii dintre cei nouă pacienţi au reuşit să meargă chiar şi cu stimularea electrică oprită, ceea ce a sugerat o „reorganizare” a neuronilor implicaţi în realizarea mişcării, a explicat Azim.
Pentru a aprofunda aceste constatări, cercetătorii au apelat la şoareci de laborator pentru a simula mai multe caracteristici principale ale EES de la oameni cu leziuni ale măduvei spinării. Ei au reuşit să se concentreze asupra unui grup de neuroni, denumiţi neuroni Vsx2, care par „esenţiali” pentru recuperarea capacităţii de a merge ajutaţi prin EES.
„Reducerea la tăcere” a neuronilor a împiedicat şoarecii de laborator să-şi recupereze capacitatea de mers cu EES, în timp ce activarea neuronilor le-a restabilit mişcarea.
În acest nou studiu cercetătorii s-au întrebat ce se întâmplă în măduva spinării în timpul stimulării.
Dr. Greg Nemunaitis, directorul centrului de reabilitare a leziunilor măduvei spinării la Clinica Cleveland din Ohio, a descris ca „fantastică” recăpătarea funcţiei de mers la cei nouă pacienţi. El a mai spus că descoperirea, la şoareci, a „neuronilor care organizează recuperarea” este „un prim pas în înţelegerea şi îmbunătăţirea funcţiei la oameni până la găsirea „vindecării”.
Pe termen scurt, descoperirile asupra acestor neuroni cheie ar putea ajuta la perfecţionarea în continuare a EES, spun oamenii de ştiinţă. O mai bună înţelegere a modului în care EES încurajează recuperarea mişcării ar putea ajuta la dezvoltarea unor tratamente şi mai sofisticate.
Tehnologiile avansează până la punctul în care, în cele din urmă, ar putea fi posibilă accesarea în siguranţă a măduvei spinării şi „reconstruirea” circuitelor deteriorate, a remarcat Azim.
„Nu este un vis”, a mai spus cercetătorul.
Descoperirile au fost publicate online miercuri, în revista Nature. Institutul Naţional de Tulburări Neurologice şi AVC din S.U.A. are o platformă online despre leziunile măduvei spinării.
