Estímulo del hipotálamo devuelve la marcha a dos pacientes con lesión medular

Un equipo de científicos logra un avance importante en el tratamiento de lesiones medulares.

Al aplicar estimulación cerebral profunda en una región inesperada del cerebro, el hipotálamo, ha conseguido mejorar la recuperación de los movimientos de las extremidades inferiores en dos personas con lesiones medulares parciales.

Investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) y del Hospital Universitario de Lausana (CHUV), dirigidos por los profesores Grégoire Courtine y Jocelyne Bloch, han logrado un importante hito en el tratamiento de las lesiones medulares.

Mediante la aplicación de estimulación cerebral profunda (ECP) en una región inesperada del cerebro, el hipotálamo lateral (HL), el equipo ha mejorado la recuperación de los movimientos de las extremidades inferiores en dos personas con una lesión medular parcial, lo que ha mejorado enormemente su autonomía y bienestar.

Wolfgang Jäger, austriaco de 54 años, de Kappel, lleva en silla de ruedas desde 2006 tras sufrir una lesión medular en un accidente de esquí.

Al participar en el ensayo clínico, experimentó de primera mano cómo la estimulación cerebral profunda podía devolverle la movilidad y la independencia.

«El año pasado, durante las vacaciones, no me costó nada bajar un par de escalones y volver al mar, gracias a la estimulación», cuenta Jäger en una nota de prensa de la EPFL al describir la nueva libertad que le ha proporcionado la estimulación cerebral profunda.

Además de poder caminar, la terapia ha mejorado las tareas cotidianas.

«También puedo alcanzar cosas en los armarios de la cocina», comenta Jäger.

La ECP es una técnica neuroquirúrgica bien establecida que consiste en implantar electrodos en regiones cerebrales específicas para modular la actividad neuronal.

Tradicionalmente, la estimulación cerebral profunda se ha utilizado para tratar trastornos del movimiento, como la enfermedad de Parkinson y el temblor esencial, mediante la intervención en zonas del encéfalo responsables del control motor.

Sin embargo, aplicar la ECP al hipotálamo lateral para tratar la parálisis parcial es un enfoque novedoso.

No hay que olvidar que esta región del cerebro está involucrada en la regulación del hambre, la sed, el comportamiento de búsqueda de alimento y el control de la ingesta de alimentos.

También participa en el mantenimiento del equilibrio energético del cuerpo, la regulación del sueño-vigilia y ciertos aspectos de la motivación y las emociones, funcionando como un integrador de señales externas e internas para promover respuestas adaptativas.

Al centrarse en el hipotálamo lateral, los investigadores de .Neurorestore aprovecharon una vía neuronal inesperada que no se había tenido en cuenta antes para la recuperación motora.

La estimulación cerebral profunda no solo mostró resultados inmediatos para aumentar la marcha durante la rehabilitación, sino que los pacientes también mostraron mejoras a largo plazo que persistieron incluso cuando se apagó la estimulación.

Estos resultados sugieren que el tratamiento promovió una reorganización de las fibras nerviosas residuales que contribuyen a mejoras neurológicas sostenidas.

“Esta investigación demuestra que el cerebro es necesario para recuperarse de una parálisis.

Sorprendentemente, este no es capaz de aprovechar al máximo las proyecciones neuronales que sobreviven tras una lesión medular.

En este caso, descubrimos cómo aprovechar una pequeña región del encéfalo que no se sabía que participaba en la producción de la marcha para activar estas conexiones residuales y aumentar la recuperación neurológica en personas con lesión medular”, dijo Grégoire Courtine, profesor de Neurociencia en la EPFL y codirector del centro .NeuroRestore

El éxito de esta terapia con estimulación cerebral profunda dependía de dos enfoques complementarios: los descubrimientos realizados mediante metodologías novedosas en estudios con animales y la traducción de estos hallazgos en técnicas quirúrgicas precisas en seres humanos.

Para la intervención quirúrgica, los investigadores utilizaron escáneres cerebrales detallados con el fin de guiar la ubicación exacta de los pequeños electrodos en el cerebro, intervención que fue realizada por Jocelyne Bloch, del CHUV, mientras el paciente estaba totalmente despierto.

«Una vez colocado el electrodo y realizada la estimulación, el primer paciente dijo inmediatamente: “Siento las piernas”.

Cuando aumentamos la estimulación, dijo: “Tengo ganas de andar”.

Esta respuesta en tiempo real confirmó que habíamos apuntado a la región correcta, aunque esta región nunca se hubiera asociado con el control de las piernas en humanos, explica Bloch.

En palabras de esta neurocirujana y codirectora de .NeuroRestore, «en ese momento, supe que estábamos ante un descubrimiento importante para la organización anatómica de las funciones cerebrales».

La identificación del hipotálamo lateral como pieza clave en la recuperación motora tras una parálisis es en sí misma un importante descubrimiento científico, dado que tradicionalmente esta región solo se ha asociado a funciones como la excitación y la alimentación.

Este avance fue el resultado del desarrollo de una novedosa metodología en varios pasos que comenzó con la cartografía anatómica y funcional de todo el cerebro para establecer el papel de esta área en la marcha, seguida de experimentos en modelos preclínicos para establecer los circuitos precisos implicados en la recuperación.

En última instancia, estos resultados condujeron a ensayos clínicos en participantes humanos.

«Fue la investigación fundamental, mediante la creación de mapas detallados de todo el cerebro, la que nos permitió identificar el hipotálamo lateral en la recuperación de la marcha, afirma Jordan Squair, autor principal del estudio.

Y continúa:

Sin este trabajo fundacional, no habríamos descubierto el inesperado papel que desempeña esta región en la recuperación de la marcha».

Sin duda alguna, la avanzada plataforma de obtención de imágenes del Centro Wyss desempeñó un papel fundamental en esta investigación, ya que proporcionó capacidades de obtención de imágenes de alta resolución que permitieron al equipo cartografiar la actividad anatómica y funcional de las neuronas de todo el cerebro.

Esto facilitó la identificación precisa del hipotálamo lateral.

Estos extraordinarios resultados abren el camino a nuevas aplicaciones terapéuticas para mejorar la recuperación de las lesiones medulares.

Las investigaciones futuras explorarán la integración de la ECP con otras tecnologías médicas, como es el caso de los implantes medulares, que ya han demostrado su potencial para recuperar el movimiento tras una lesión medular.

«La integración de nuestros dos enfoques, la estimulación cerebral y la espinal, ofrecerá una estrategia de recuperación más completa para los pacientes con lesiones medulares», concluye Courtine.

Fuente: EPFL