Estimulação da medula espinhal ajuda pacientes paralisados a andar novamente
Pegue a sua esteira e ande.
- O movimento muscular voluntário ocorre quando os neurônios do cérebro carregam comandos para baixo na coluna, onde fazem sinapse com outros neurônios que controlam os músculos.
- A lesão da medula espinhal pode interromper esses sinais, causando paralisia, mas a estimulação elétrica epidural (EES) demonstrou restaurar o movimento.
- Novas pesquisas ajudaram a descobrir o mecanismo de como isso ocorre.
Até recentemente, uma lesão grave na medula espinhal geralmente significava paralisia permanente. Mas uma técnica recém-desenvolvida oferece esperança.
Embora ainda experimental, a estimulação elétrica peridural (EES) já foi utilizada para restaurar a caminhada em pacientes com “lesão motora completa da medula espinhal” (ou seja, uma lesão que permite alguma sensação, mas impede totalmente o movimento voluntário e a função esfincteriana abaixo do nível da lesão). Agora, pesquisadores na Suíça usaram a técnica para restaurar a marcha em nove indivíduos com lesões crônicas na medula espinhal. Comunicando no jornal Natureza , eles também identificam as células nervosas responsáveis pela recuperação e o mecanismo inesperado pelo qual ela ocorre.
Pegue seu tapete e ande
Como regra geral, o movimento muscular voluntário ocorre quando os neurônios do cérebro carregam comandos para baixo na coluna, onde fazem sinapse com outros neurônios que controlam os músculos. A caminhada é orquestrada por neurônios motores na medula espinhal lombar (inferior). Lesão da medula espinal pode danificar as vias descendentes que carregam esses comandos, deixando os neurônios lombares intactos. A estimulação elétrica contorna a lesão para reativar essas células, mas exatamente como não ficou claro.
Claudia Kathe da Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL) e seus colegas matricularam nove indivíduos em o primeiro ensaio clínico projetado para testar a segurança e a viabilidade da estimulação elétrica epidural.
Esses participantes tiveram um neuroestimulador implantado cirurgicamente na superfície da coluna lombar para ativar as raízes nervosas motoras à medida que saem da medula. Após cinco meses de reabilitação, eles podiam andar ao ar livre usando um dispositivo auxiliar de estabilização, e aqueles que tinham função parcial da medula espinhal antes da estimulação podiam andar sem ele.
O mecanismo
Os pesquisadores usaram a varredura PET para medir o metabolismo da medula espinhal antes e depois do EES e descobriram, inesperadamente, que a estimulação diminuiu atividade neuronal na coluna lombar. Isso os levou a levantar a hipótese de que o EES ativa uma população de neurônios que só se torna essencial para andar após a paralisia.
Para investigar mais, eles se voltaram para um modelo de rato de lesão medular e, usando métodos genéticos combinados com microscopia de fluorescência de folha de luz, confirmaram que EES reduz a atividade neuronal na coluna lombar dos camundongos, como em humanos.
Eles então usaram o sequenciamento de núcleo único para criar perfis moleculares de mais de 80.000 neurônios da coluna lombar em 24 camundongos, permitindo-lhes caracterizar 36 subpopulações de células. Dessa forma, eles identificaram um grupo específico de interneurônios que são responsáveis por restaurar a marcha após a paralisia.
Os interneurônios são pequenas células “locais”, que na medula espinhal retransmitem sinais entre os neurônios motores e os neurônios sensoriais. Essa subpopulação particular está localizada nas camadas intermediárias da medula espinhal e sintetiza o neurotransmissor excitatório glutamato.
Inscreva-se para receber histórias contra-intuitivas, surpreendentes e impactantes entregues em sua caixa de entrada todas as quintas-feirasEm camundongos com lesões na medula espinhal, silenciar temporariamente esses interneurônios suprimiu a caminhada que havia sido restaurada anteriormente com EES; destruir os interneurônios aboliu completamente a caminhada. No entanto, a inativação dessas células em camundongos saudáveis não teve efeito na caminhada, o que significa que esses interneurônios parecem ser cruciais para restaurar a caminhada. depois paralisia, mas são desnecessárias para andar.
Os autores apontam que, embora esses interneurônios sejam necessários para restaurar a marcha, eles podem não ser suficientes para isso. Outros tipos de células no cérebro e na medula espinhal provavelmente contribuem para a recuperação. Mesmo assim, as descobertas fornecem novos insights sobre como o EES reorganiza os neurônios na coluna lombar – um avanço significativo para ajudar o paralisado a andar novamente.
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