Las neuronas de la m¨¦dula se reconfiguran para que los parapl¨¦jicos puedan volver a caminar

Primero lograron que ratas lisiadas volvieran a caminar. Despu¨¦s, en 2016, repitieron ¨¦xito con monos. Desde hace m¨¢s de un lustro est¨¢n ensayando su sistema de estimulaci¨®n el¨¦ctrica epidural (EEE) implantado en humanos, consiguiendo grandes avances. Pero el equipo de cient¨ªficos suizos que est¨¢n protagonizando tanta esperanza no sab¨ªan por qu¨¦ su sistema funcionaba tan bien. Ahora acaban de descubrir un grupo de neuronas en la m¨¦dula que se activan tras usar su EEE con una decena de lesionados medulares. Lo que m¨¢s les ha sorprendido y apasionado a la vez es que estas c¨¦lulas nerviosas no tienen un papel relevante en el caminar de las personas sanas. Esto significa que acaban de descubrir la base biol¨®gica de la plasticidad de la m¨¦dula, con unas neuronas capaces de reconfigurar su funci¨®n. A partir de ahora, los neurocient¨ªficos dedicados a ayudar a las personas con paraplejia u otros problemas del aparato locomotor tienen un objetivo al que apuntar.

La revista Nature publica los ¨²ltimos resultados del ensayo dirigido por Gr¨¦goire Courtine, neurocient¨ªfico de la Escuela Polit¨¦cnica Federal de Lausana (EPFL), y la neurocirujana del hospital universitario de la ciudad suiza, Jocelyne Bloch. El sistema, primero ideado para las ratas, fue afinado y perfilado para convertirlo en un implante colocado en la parte inferior de la columna vertebral que emite est¨ªmulos el¨¦ctricos, en concreto en la capa exterior que protege la m¨¦dula. Tras un intenso entrenamiento, los pulsos van acompasados con la acci¨®n mental de mover las piernas. El sistema ha permitido que nueve lesionados de gravedad puedan volver a caminar con andadores m¨¢s o menos asistidos o incluso con unas simples muletas. Incluso en los que ten¨ªan una lesi¨®n menos profunda, conservando una mayor conexi¨®n con el tallo cerebral por el que descienden las instrucciones del cerebro, la mejora se manten¨ªa sin necesidad estar conectados al sistema. Lo logrado hasta aqu¨ª ya les abr¨ªa las puertas de la publicaci¨®n de su trabajo en una revista de tanto nivel como Nature. Pero no sab¨ªan por qu¨¦ su EEE funcionaba tan bien y quer¨ªan averiguarlo.

Como los relojeros suizos de anta?o, los neurocient¨ªficos fueron desmontando y volviendo a encajar todas las partes de un mecanismo muy complejo. Usando diversas t¨¦cnicas de imagen, los investigadores midieron la actividad metab¨®lica de la m¨¦dula mientras los nueve entrenaban. En condiciones normales, el metabolismo de la zona, indicador de mayor actividad neuronal, aumenta. Pero vieron que tras la estimulaci¨®n el¨¦ctrica de la columna, el trasiego de las neuronas descend¨ªa. Algo inesperado estaba pasando con las c¨¦lulas de esta parte del sistema nervioso. Era solo una hip¨®tesis, pero ah¨ª cre¨ªan que estaba la clave de todo. Para descubrirlo replicaron todo su trabajo, protocolos, implante, estimulaci¨®n... para usarlo en la peque?a columna vertebral de un grupo de ratones lisiados. En humanos algo as¨ª es imposible.

El trabajo con los roedores no fue f¨¢cil. Adem¨¢s de su reducido tama?o, contaron casi 21.000 neuronas en la m¨¦dula. Pues se pusieron a cartografiarlas a todas, agrup¨¢ndolas por gen¨¦tica (genes que las expresan), posici¨®n en el espacio o funci¨®n y todo este mapeo gracias a un sistema de inteligencia artificial. Usando una t¨¦cnica de optogen¨¦tica, que utiliza destellos de luz para activar y desactivar neuronas, y su secuenciaci¨®n gen¨¦tica, lograron completar el atlas neuronal en 3D de la m¨¦dula de los roedores. En ¨¦l vieron que un tipo especial de neuronas, las interneuronas Vsx2, se excitaban con la estimulaci¨®n el¨¦ctrica epidural, pero solo en el caso de los lesionados. En los ratones sanos se manten¨ªan inactivadas y su activaci¨®n mediante optogen¨¦tica no les afectaba. Sin embargo, al apagar las Vsx2 con los pulsos de luz, los lesionados eran incapaces de mover sus patas inferiores. Debieron exclamar ?eureka! Acababan de descubrir un grupo de c¨¦lulas nerviosas medulares que son capaces de cambiar de funci¨®n en caso de una lesi¨®n o trauma.

La neurocirujana y coautora senior del estudio Jocelyne Bloch asegura que ¡°es esencial que los neurocient¨ªficos puedan comprender el papel espec¨ªfico que desempe?a cada subpoblaci¨®n neuronal en una actividad compleja como es caminar¡±. Y los ensayos cl¨ªnicos con los nueve lesionados que han podido recuperar cierto grado de funci¨®n motora gracias a los implantes EEE, ¡°nos han brindado informaci¨®n valiosa sobre el proceso de reorganizaci¨®n de las neuronas de la m¨¦dula espinal¡±, a?ade en una nota. Ahora, en la empresa que han puesto en marcha (.NeuroRestore) quieren profundizar en el conocimiento de estas neuronas, ampliando los ensayos cl¨ªnicos. Jordan Squair, responsable de terapias regenerativas en .Neurorestore, dice en la misma nota que estos resultados allanan ¡°el camino hacia tratamientos m¨¢s espec¨ªficos para pacientes con par¨¢lisis¡±. Y concluye: ¡°Ahora podemos aspirar a manipular estas neuronas para regenerar la m¨¦dula espinal¡±.

¡°Llegar¨¢n donde llegar¨¢n, las lesiones medulares son muy complejas, pero es uno de los mayores avances de los ¨²ltimos 30 a?os¡±

Antonio Oliviero, investigador principal del Grupo FENNSI del Hospital Nacional de Parapl¨¦jicos

Antonio Oliviero, responsable del grupo de investigaci¨®n FENNSI del Hospital Nacional de Parapl¨¦jicos, con sede en Toledo, recuerda que este descubrimiento ¡°no va a cambiar nada para los pacientes de ahora¡±. Pero, a?ade: ¡°Desde el punto de vista cient¨ªfico, abre toda una nueva l¨ªnea de investigaci¨®n; estas neuronas, ?qu¨¦ receptores tienen?, ?a qu¨¦ f¨¢rmacos son sensibles?, ?participan en la plasticidad?, ?intervienen en el dolor? Son aspectos que pueden dar claves para la recuperaci¨®n de personas que usan la estimulaci¨®n el¨¦ctrica, pero tambi¨¦n para aquellas que no las usan¡±. Otra duda a despejar es si estas neuronas son las ¨²nicas capaces de reconfigurarse o hay otras. Adem¨¢s, como recuerda Oliviero, se podr¨ªa investigar c¨®mo aumentar el reclutamiento de estas neuronas para la nueva funci¨®n. ¡°Llegar¨¢n donde llegar¨¢n, las lesiones medulares son muy complejas, pero es uno de los mayores avances de los ¨²ltimos 30 a?os¡±, dice.

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