Las neuronas de la médula se reconfiguran para que los parapléjicos puedan volver a caminar

Primero lograron que ratas lisiadas volvieran a caminar. Después, en 2016, repitieron éxito con monos. Desde hace más de un lustro están ensayando su sistema de estimulación eléctrica epidural (EEE) implantado en humanos, consiguiendo grandes avances. Pero el equipo de científicos suizos que están protagonizando tanta esperanza no sabían por qué su sistema funcionaba tan bien. Ahora acaban de descubrir un grupo de neuronas en la médula que se activan tras usar su EEE con una decena de lesionados medulares. Lo que más les ha sorprendido y apasionado a la vez es que estas células nerviosas no tienen un papel relevante en el caminar de las personas sanas. Esto significa que acaban de descubrir la base biológica de la plasticidad de la médula, con unas neuronas capaces de reconfigurar su función. A partir de ahora, los neurocientíficos 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 últimos resultados del ensayo dirigido por Grégoire Courtine, neurocientífico de la Escuela Politécnica 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 estímulos eléctricos, en concreto en la capa exterior que protege la médula. Tras un intenso entrenamiento, los pulsos van acompasados con la acción mental de mover las piernas. El sistema ha permitido que nueve lesionados de gravedad puedan volver a caminar con andadores más o menos asistidos o incluso con unas simples muletas. Incluso en los que tenían una lesión menos profunda, conservando una mayor conexión con el tallo cerebral por el que descienden las instrucciones del cerebro, la mejora se mantenía sin necesidad estar conectados al sistema. Lo logrado hasta aquí ya les abría las puertas de la publicación de su trabajo en una revista de tanto nivel como Nature. Pero no sabían por qué su EEE funcionaba tan bien y querían averiguarlo.

Como los relojeros suizos de antaño, los neurocientíficos fueron desmontando y volviendo a encajar todas las partes de un mecanismo muy complejo. Usando diversas técnicas de imagen, los investigadores midieron la actividad metabólica de la médula mientras los nueve entrenaban. En condiciones normales, el metabolismo de la zona, indicador de mayor actividad neuronal, aumenta. Pero vieron que tras la estimulación eléctrica de la columna, el trasiego de las neuronas descendía. Algo inesperado estaba pasando con las células de esta parte del sistema nervioso. Era solo una hipótesis, pero ahí creían que estaba la clave de todo. Para descubrirlo replicaron todo su trabajo, protocolos, implante, estimulación... para usarlo en la pequeña columna vertebral de un grupo de ratones lisiados. En humanos algo así es imposible.

El trabajo con los roedores no fue fácil. Además de su reducido tamaño, contaron casi 21.000 neuronas en la médula. Pues se pusieron a cartografiarlas a todas, agrupándolas por genética (genes que las expresan), posición en el espacio o función y todo este mapeo gracias a un sistema de inteligencia artificial. Usando una técnica de optogenética, que utiliza destellos de luz para activar y desactivar neuronas, y su secuenciación genética, lograron completar el atlas neuronal en 3D de la médula de los roedores. En él vieron que un tipo especial de neuronas, las interneuronas Vsx2, se excitaban con la estimulación eléctrica epidural, pero solo en el caso de los lesionados. En los ratones sanos se mantenían inactivadas y su activación mediante optogenética 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 células nerviosas medulares que son capaces de cambiar de función en caso de una lesión o trauma.

La neurocirujana y coautora senior del estudio Jocelyne Bloch asegura que “es esencial que los neurocientíficos puedan comprender el papel específico que desempeña cada subpoblación neuronal en una actividad compleja como es caminar”. Y los ensayos clínicos con los nueve lesionados que han podido recuperar cierto grado de función motora gracias a los implantes EEE, “nos han brindado información valiosa sobre el proceso de reorganización de las neuronas de la médula espinal”, añade en una nota. Ahora, en la empresa que han puesto en marcha (.NeuroRestore) quieren profundizar en el conocimiento de estas neuronas, ampliando los ensayos clínicos. Jordan Squair, responsable de terapias regenerativas en .Neurorestore, dice en la misma nota que estos resultados allanan “el camino hacia tratamientos más específicos para pacientes con parálisis”. Y concluye: “Ahora podemos aspirar a manipular estas neuronas para regenerar la médula espinal”.

“Llegarán donde llegarán, las lesiones medulares son muy complejas, pero es uno de los mayores avances de los últimos 30 años”

Antonio Oliviero, investigador principal del Grupo FENNSI del Hospital Nacional de Parapléjicos

Antonio Oliviero, responsable del grupo de investigación FENNSI del Hospital Nacional de Parapléjicos, con sede en Toledo, recuerda que este descubrimiento “no va a cambiar nada para los pacientes de ahora”. Pero, añade: “Desde el punto de vista científico, abre toda una nueva línea de investigación; estas neuronas, ¿qué receptores tienen?, ¿a qué fármacos son sensibles?, ¿participan en la plasticidad?, ¿intervienen en el dolor? Son aspectos que pueden dar claves para la recuperación de personas que usan la estimulación eléctrica, pero también para aquellas que no las usan”. Otra duda a despejar es si estas neuronas son las únicas capaces de reconfigurarse o hay otras. Además, como recuerda Oliviero, se podría investigar cómo aumentar el reclutamiento de estas neuronas para la nueva función. “Llegarán donde llegarán, las lesiones medulares son muy complejas, pero es uno de los mayores avances de los últimos 30 años”, dice.

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