Svolta nel trattamento della paralisi: riparati danni al midollo spinale

B.Bucci - 28 Ottobre 2012

La paralisi potrebbe non più voler dire vita su una sedia a rotelle.

Andrew Meas di Louisville, Kentucky, un uomo rimasto paralizzato dal tronco in giù in seguito a un incidente stradale nel settembre del 2006, ha recuperato la capacità di stare in piedi e muovere le gambe senza aiuto, grazie alla riabilitazione con un impianto elettrico.
Lo stimolo fornito dal l'impianto è stato progettato per rafforzare le connessioni nascoste lungo il midollo spinale danneggiato oppure crearne di nuove, permettendo di muoversi anche quando l'impianto è spento.
I risultati sono potenzialmente rivoluzionari, in quanto indicano che il midollo spinale è in grado di rimarginarsi anni dopo essere stato danneggiato.

Precedenti studi in animali, con paralisi degli arti inferiori, hanno dimostrato che la stimolazione elettrica continua del midollo spinale al di sotto della lesione consente di alzarsi e compiere movimenti di locomozione.
Ciò accade perché la stimolazione dà le informazioni sulla propriocezione (la percezione della posizione del corpo e lo sforzo muscolare) che viene ricevuta dagli arti inferiori attraverso il midollo spinale. Il midollo spinale, a sua volta, permette ai muscoli degli arti inferiori di reagire e sostenere il corpo senza le informazioni ricevute dal cervello.

L'anno scorso, Susan Harkema e Claudia Angeli, insieme ai loro colleghi, al Frazier Rehab Institute e alla University of Louisville nel Kentucky, hanno provato su Andrew Meas ciò che era stato appreso sugli animali.
All'uomo era stata diagnosticata una lesione spinale completa a livello cervicale, che comporta l'assenza di attività motoria al di sotto della lesione. (Quando si ha una lesione spinale completa non ci sono movimenti o sensibilità al di sotto della lesione. N.d.T.)

In primo luogo, l'uomo ha fatto un allenamento completo consistente nella mobilizzazione passiva delle gambe da parte dei fisioterapisti mentre il suo peso veniva sostenuto da una imbracatura.
Durante questo periodo non è stato riscontrato alcun miglioramento.
In seguito gli è stato impiantato una rete di 16 elettrodi nella zona inferiore del midollo spinale, che ha stimolato i nervi spinali con un'attività elettrica continua.
Quando l'impianto è stato acceso, l'uomo è stato messo in una posizione corretta ed è riuscito poi a mantenere il peso del proprio corpo e a stare in piedi al suo primo tentativo.
Poi accadde qualcosa di inaspettato. Dopo sette mesi, durante cui si è allenato a stare in piedi usando l'impianto, ha provato a muovere le dita dei piedi mentre la stimolazione era accesa. "Aveva appena iniziato a cercare di muovere la punta del piede", dice Angeli. "E disse, 'guarda si muovono!"'

Ulteriori test hanno dimostrato che era in grado di muovere anche la gamba e la caviglia, e ciò indicava che alcuni segnali volontari dal cervello attraversavano la lesione.
Col tempo, l'uomo ha anche acquisito un maggiore controllo della vescica e della funzione sessuale, oltre ad una migliore regolazione della temperatura.
Tutte queste capacità coinvolgono input dal cervello, confermando che le informazioni possono essere inviate attraverso la zona danneggiata della colonna vertebrale fintanto che la stimolazione è accesa.

Reggie Edgerton della University of California, Los Angeles, che ha anche lavorato allo studio, afferma che la motivazione principale che li ha portati a fare l'esperimento è stato quello di utilizzare la propriocezione per "dire" al midollo spinale cosa fare per permettere a qualcuno di stare in piedi. "Non avevamo idea che la stimolazione avrebbe funzionato verso l'alto, facendo qualcosa per i collegamenti tra il midollo spinale e il cervello".
Una possibile spiegazione è che alcune nuove connessioni si sono sviluppate attraverso la lesione spinale. Ma poiché questa risposta alla stimolazione non è mai stata dimostrata negli animali, una spiegazione più probabile è che la stimolazione ha spinto l'attività delle connessioni danneggiate oltre una soglia necessaria per inviare informazioni dal cervello agli arti. "Ci possono essere delle connessioni "silenziose", non visibili con le attuali tecniche di imaging, e che sono troppo danneggiate per lavorare da sole; queste possono essere potenziate per attraversare una soglia di attivazione mediante la stimolazione", dice Edgerton.


Un'altra opinione è che le fibre sensoriali che hanno permesso a questo particolare paziente di mantenere una certa sensibilità alle gambe potrebbero essere state usate nel controllo motorio. Per escludere questo caso, Angeli ed i suoi colleghi hanno reclutato Meas e un altro volontario che aveva una paralisi sensoriale e motoria completa.
Dalla prima sessione con l'impianto elettrico, entrambi erano in grado di muovere gli arti inferiori quando la stimolazione era accesa.
"Pensiamo che il primo volontario potrebbe essere stato in grado di farlo anche da subito, ma non ha mai provato", dice Angeli, che ha presentato i risultati alla Society for Neuroscience Conference a New Orleans la scorsa settimana.
Col tempo, tutti e tre i volontari sono stati in grado di effettuare una serie di movimenti che vanno dalla flessione delle gambe all'estensione delle dita dei piedi. Anche la loro coordinazione è migliorata e sono riusciti a generare più forza da ogni movimento.

Dopo quattro mesi di riabilitazione, i pazienti riuscivano a generare i loro movimenti con una minore stimolazione.
Tuttavia, c'era una sorpresa finale in serbo. Alla conferenza, Angeli ha fatto vedere come, dopo tre mesi, Meas è stato in grado di stare in piedi e muovere gli arti inferiori senza l'ausilio della stimolazione. "Un giorno abbiamo disattivato la stimolazione mentre lui si stava allenando e riusciva ancora a muoversi". "Non ci aspettavamo che accadesse così rapidamente."
"Ora dobbiamo imparare a spingere queste connessioni "silenziose" oltre la soglia," afferma Edgerton. Secondo lui potrebbe essere semplicemente una questione di miglioramento degli impianti. "Stiamo utilizzando un impianto che è stata costruito trent'anni fa e progettato per eliminare il dolore. Pensavamo che fosse sufficiente mostrarne il meccanismo, ma i nostri volontari stanno impazzendo perché sanno cosa devono fare, ma il dispositivo per la stimolazione non è ancora abbastanza buono per permettere loro di farlo. "
Per ora, nessuno dei volontari può camminare senza sostegno. "Crediamo sia solo una questione di tecnologia che ci limita; un aiuto potrebbe essere il controllo della stimolazione alle gambe separatamente," afferma Angeli.

Brian Noga, che lavora sulla ricerca del danno spinale presso la University of Miami Health System in Florida, dice che il lavoro dimostra chiaramente che anche le persone con lesioni spinali molto gravi possono mantenere alcune connessioni.
"Questo ci porta a guardare a nuove possibilità", sostiene Edgerton. "Tutti coloro che sono considerati completamente paralizzati e conoscono questo esperimento, stanno pensando 'Io sono uno di quelli che può fare questo?' La risposta per ora è 'Non lo sappiamo"'.

Helen Thomson
25 Ottobre 2012

Fonte:
http://www.newscientist.com/article/dn22423-paralysis-breakthrough-spinal-cord-damage-repaired.html
http://www.pianetabile.it