Dos pacientes recuperan la funcionalidad de sus piernas gracias a la estimulación de una parte del cerebro no asignada hasta ahora en la capacidad motora. Un hombre y una mujer con la médula espinal dañada parcialmente han conseguido volver a caminar y subir escaleras gracias al uso de un implante que actuaba de estimulador de unas neuronas claves, hasta ahora no relacionadas con esta capacidad.
Ambos dependían de dispositivos de ayuda para moverse y obtuvieron mejoras en el rendimiento de la marcha durante las pruebas de 10 metros y seis minutos, así como en el movimiento de la parte inferior del cuerpo. Cuando se utilizó junto con la rehabilitación, los pacientes experimentaron una recuperación que persistió incluso cuando se desconectó la estimulación cerebral profunda.
Wolfgang Jäger, de 54 años, confiesa que al principio había una gran diferencia entre la rehabilitación con la estimulación que sin ella: "El sistema te facilita la movilidad. Si vas con el andador es mejor sin esa ayuda extra". Pero la ganancia de masa muscular que le permitió fue determinante para sentirse más fuerte. "Llegó un momento que sin ella empecé a andar más rápido y más lejos. Aunque con la estimulación era mejor", cuenta a través de un vídeo su participación en la investigación desde 2022.
Los resultados de la investigación por los grupos especializados en neuroestimulación y recuperación de capacidad de la marcha han visto la luz en el último número de Nature Medicine. "Nuestro estudio identifica el hipotálamo lateral como una región cerebral crítica para la recuperación de la marcha tras una lesión medular incompleta. Este descubrimiento fue inesperado, ya que esta área cerebral se asociaba tradicionalmente a funciones como la excitación y la alimentación", confiesa a EL MUNDO uno de los autores del avance, el científico Gregoire Courtine, de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL, Suiza) y muy conocido por sus investigaciones para restaurar la función motora en pacientes con paraplejia y tetraplejia. "Al estimular esta región, conseguimos activar vías neuronales residuales que contribuyen a la recuperación motora".
¿Cómo descubren las nuevas neuronas implicadas en la capacidad del movimiento? En modelos animales, en concreto ratones, el equipo de científico empleó adenovirus, "los vectores virales son una herramienta poderosa en la investigación preclínica para estudiar los circuitos neuronales y permitir manipulaciones específicas en ellos", explica Quentin Barraud, director de la División Mecanística del Centro Defitech de Neuroterapias Intervencionistas y colaborador del equipo de Courtine. Una vez hallados, llevaron la aplicación clínica de los avances a humanos a través de técnicas neuroquirúrgicas y estimulación eléctrica mediante electrodos implantados. "En humanos, el estudio se centró exclusivamente en los efectos de la estimulación en el hipotálamo lateral".
El equipo de investigadores diseño un implante para estimular con precisión el hipotálamo lateral. "Mediante técnicas de imagen de alta resolución, cartografiamos el cerebro e identificamos el lugar óptimo para colocar los electrodos", explica el científico suizo. "La estimulación se calibró a partir de la información que recibía el paciente en tiempo real durante la intervención, lo que garantizaba que el electrodo se dirigía a la región correcta".
¿Cómo son las nuevas neuronas identificadas? Cuando se estimulan, las neuronas glutamatérgicas del hipotálamo lateral desempeñan un papel fundamental en la recuperación de la marcha. "Es probable que estas neuronas contribuyan a la reorganización de las conexiones residuales de la médula espinal y el cerebro al potenciar la señalización necesaria para el movimiento. Nuestra metodología, basada en el mapeo de todo el cerebro en modelos preclínicos, nos ayudó a determinar su implicación", argumenta Courtine.
Por ello ajustaron la selección de pacientes a las necesidades del uso de "esta terapia pionera", asegura el investigador. "Sus lesiones medulares incompletas dejaban alguna función residual y vías neurales intactas". Para los pacientes supone un gran avance. La meta era usar la estimulación durante la rehabilitación y luego ya no necesitarla más. "Y este es el momento en el que me encuentro ahora: Apenas necesito encenderlo", subraya Jäger. En realidad, ahora el paciente comenta un uso a demanda que le otorga autonomía, "no tienes que depender de otros".
"El año pasado de vacaciones había una escalera con barandilla de unos ocho peldaños. Sí use la estimulación para bajarla y subirla sin problemas", confiesa contento de tener la posibilidad de ajustar el sistema a sus necesidades el paciente alemán.
Un recuperación, ¿Definitiva?
Barraud asegura que, con matices, se puede hablar de recuperación de la capacidad motora. "La estimulación no sólo facilita la marcha durante su activación, sino que también desencadena una reorganización de las vías neurales residuales entre el cerebro y la médula espinal. Este proceso permite la recuperación de la función motora que persiste incluso después de apagar la estimulación. En este contexto, sí podemos hablar de recuperación funcional, ya que la terapia potencia la capacidad natural de reparación y adaptación neurológica del organismo", justifica.
Aunque aún queda mucho para que este tipo de avance se convierta en una solución al alcance de más pacientes, Barraud y Courtine trabajan para validar ante las agencias reguladoras los beneficios de las capacidades de los implantes y los protocolos para emplearlos. "Por eso seguimos con más investigaciones y ensayos clínicos".
Además, trabajan por ampliar sus campos de investigación para explorar cómo sus terapias pueden beneficiar a otras afecciones que implican vías motoras alteradas, como la parálisis inducida por ictus, las lesiones cerebrales traumáticas y los trastornos neurológicos degenerativos más allá de la enfermedad de Parkinson. "Aprovechando nuestros conocimientos sobre la reparación y reorganización de los circuitos neuronales, pretendemos desarrollar terapias personalizadas para una gama más amplia de trastornos motores", remacha Barraud.
"El equipo de investigación liderado por Gregoire Courtine y Jocelyne Bloch en Lausana (Suiza) lleva décadas trabajando intensamente en entender el impacto de la lesión medular en los circuitos neurales y encontrar dianas terapéuticas para la recuperación de la función motora", señala María Concepción Serrano López-Terradas, investigadora del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM, CSIC) en declaraciones a Science Media Center España (SMC).
Sobre el nuevo avance que describen en las páginas de la revista científica, Serrano subraya que "se trata de un descubrimiento insólito en el campo, dado que esta zona específica del cerebro no se había asociado antes con la marcha. La estimulación cerebral profunda (DBS en sus siglas en inglés) de esa zona cerebral específica lleva a una mejora inmediata y a largo plazo de la marcha, tanto en los modelos de roedores como en dos pacientes con lesión medular crónica".
De cualquier manera, la investigadora recuerda que "como los propios autores indican, esto es solo el comienzo. Habrá que verificar, entre otras cosas, el impacto a corto, medio y largo plazo de la estimulación cerebral profunda, descartando efectos adversos severos relacionados con la aplicación de la terapia".
"Se trata sin duda alguna de un nuevo logro del equipo de Courtine y Bloch en la búsqueda de soluciones terapéuticas para la recuperación de la función motora en pacientes con lesión medular. Aunque aún es incierto cuándo y cómo estos avances llegarán a los pacientes con lesión medular, resulta imposible no alegrarse con logros tan esperanzadores como los descritos en este artículo", concluye.