Lesión de la médula espinal: ¿Puede la estimulación cerebral y nerviosa restaurar el movimiento?

En 1999, cuando Jason Carmel, MD, Ph.D., era estudiante de medicina de segundo año en Columbia, su hermano gemelo idéntico sufrió una lesión en la médula espinal que lo paralizó del pecho hacia abajo y limitó el uso de sus manos.

La vida de Jason Carmel también cambió ese día. La lesión de su hermano finalmente llevó a Carmel a convertirse en neuróloga y neurocientífica, con el objetivo de desarrollar nuevos tratamientos para restaurar el movimiento a las personas que viven con parálisis.

Ahora, una terapia de estimulación nerviosa que Carmel está desarrollando en Columbia se muestra prometedora en estudios con animales y eventualmente puede permitir que las personas con lesiones de la médula espinal recuperen la función de sus brazos.

«La técnica de estimulación se dirige a las conexiones del sistema nervioso que se salvaron de la lesión», dice Carmel, neuróloga de la Universidad de Columbia y NewYork-Presbyterian, «lo que les permite asumir parte de la función perdida».

En los últimos años, algunos estudios de alto perfil sobre la estimulación eléctrica de la médula espinal han permitido que algunas personas con parálisis incompleta comiencen a pararse y dar pasos nuevamente.

El enfoque de Carmel es diferente porque se enfoca en el brazo y la mano y porque empareja la estimulación del cerebro y la médula espinal, con estimulación eléctrica del cerebro seguida de estimulación de la médula espinal. «Cuando las dos señales convergen al nivel de la médula espinal, con una diferencia de aproximadamente 10 milisegundos, obtenemos el efecto más fuerte», dice, «y la combinación parece permitir que las conexiones restantes en la médula espinal tomen el control». »

En su último estudio, Carmel probó su técnica, llamada plasticidad asociativa de la médula espinal (SCAP), en ratas con lesiones moderadas de la médula espinal. Diez días después de la lesión, las ratas se aleatorizaron para recibir 30 minutos de SCAP durante 10 días o estimulación simulada. Al final del período de estudio, las ratas que recibieron SCAP dirigido a sus brazos fueron significativamente mejores en el manejo de alimentos, en comparación con las del grupo de control, y tenían reflejos casi normales.

«Las mejoras tanto en la función como en la fisiología persistieron mientras se midieron, hasta 50 días», dice Carmel.

Los hallazgos, publicados recientemente en la revista Cerebro, sugieren que SCAP hace que las sinapsis (conexiones entre neuronas) o las propias neuronas sufran cambios duraderos. «Las señales emparejadas esencialmente imitan la integración sensoriomotora normal que debe unirse para realizar un movimiento hábil», dice Carmel.

De ratones a personas

Si la misma técnica funciona en personas con lesiones de la médula espinal, los pacientes podrían recuperar algo más que perdieron con la lesión: la independencia. Muchos estudios de estimulación de la médula espinal se enfocan en caminar, pero «si le pregunta a las personas con lesión de la médula espinal cervical, que es la mayoría, qué movimiento quieren recuperar, dicen que la función de la mano y el brazo», dice Carmel. «La función de manos y brazos permite que las personas sean más independientes, como pasar de una cama a una silla de ruedas o vestirse y alimentarse».

Carmel ahora está probando SCAP en pacientes con lesión de la médula espinal en Columbia, Cornell y el Sistema de atención médica VA Bronx en un ensayo clínico patrocinado por el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares. La estimulación se realizará durante una cirugía clínicamente indicada o de forma no invasiva, utilizando estimulación magnética del cerebro y estimulación de la piel en la parte delantera y trasera del cuello. Ambas técnicas se realizan de forma rutinaria en entornos clínicos y se sabe que son seguras.

En el ensayo, los investigadores esperan aprender más sobre cómo funciona SCAP y cómo el tiempo y la fuerza de las señales afectan las respuestas motoras en los dedos y las manos. Esto sentaría las bases para futuros ensayos para probar la capacidad de la técnica para mejorar significativamente la función de la mano y el brazo.

Mirando más adelante, los investigadores creen que el enfoque podría usarse para mejorar el movimiento y la sensación en pacientes con parálisis de la parte inferior del cuerpo.

Mientras tanto, el gemelo de Jason Carmel está trabajando, casado y criando a sus propios gemelos. «Tiene una vida plena, pero espero que podamos recuperar más funciones para él y otras personas con lesiones similares», dice Carmel.