01/06/2012 - Ratas paralíticas que vuelven a caminar

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Gracias a un tratamiento electroquímico y un arnés robótico, científicos suizos han logrado que roedores con parálisis de las extremidades posteriores por una lesión medular recuperen totalmente el movimiento voluntario.

Ratas con parálisis severa provocada por una lesión en la médula espinal han vuelto a caminar. Este es el resultado de un nuevo método de rehabilitación desarrollado por el investigador Grégoire Courtine de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL por sus siglas en francés) y sus colegas.

"La fuerza de voluntad de las ratas se tradujo en un aumento de cuatro veces la cantidad de fibras nerviosas entre el cerebro y la médula espinal"

“Después de un par de semanas de rehabilitación combinando un arnés robótico y estimulación electroquímica, las ratas pueden caminar, correr, subir escaleras y hasta evitar obstáculos”, explica Courtine, autor principal del trabajo que se publica esta semana en la revista Science.

"Esta es la Copa Mundial de la neurorehabilitación –exclama el investigador–. Nuestras ratas se han convertido en atletas cuando apenas unas semanas antes estaban completamente paralizadas. Estoy hablando de un 100% de recuperación del movimiento voluntario".

Para Manuel Nieto Sampedro, jefe del Grupo de Plasticidad Neural del Hospital de Parapléjicos de Toledo, "el resultado de este trabajo es maravilloso", aunque matiza que debe ser reproducible por otros equipos de investigación. “Ya se habían probado varias veces estrategias parecidas sin obtener estos avances. Science es una revista de referencia y no hay razón para dudar de los datos. El siguiente paso es que otro grupo lo reproduzca”, señala a SINC el experto.

La clave es que el cerebro intente mover las extremidades

Tanto el cerebro como la médula espinal tienen cierta capacidad de recuperación tras un daño moderado, por una propiedad que recibe el nombre de neuroplasticidad. Hasta ahora se creía que tras una lesión grave de la médula no había recuperación posible, pero este paradigma puede cambiar a la luz de los nuevos resultados.

En la investigación, Courtine y su equipo utilizaron diez ratas que tenían parálisis debido a lesiones de médula severas, aunque no completas. En la primera parte del proceso se dedicaron a estimular las neuronas ‘dormidas’ de las extremidades traseras de las ratas para formar nuevas conexiones.

Para ello, las trataron con sustancias llamadas 'agonistas' que se unieron a los receptores de dopamina, adrenalina y serotonina de las neuronas de la columna y provocaron una respuesta: la mezcla química reemplazó los neurotransmisores que en un individuo sano se liberarían desde el cerebro para coordinar el movimiento voluntario.

Después se estimuló eléctricamente la médula espinal de las ratas a través de unos electrodos implantados en el espacio epidural. A partir de aquí los científicos utilizaron un arnés robótico que mantenía erguidos y en equilibrio a los animales y les facilitaba avanzar de manera voluntaria a través de una plataforma hasta un trozo de chocolate que hacía las veces de recompensa.

“La fuerza de voluntad de las ratas se tradujo en un aumento de cuatro veces la cantidad de fibras nerviosas entre el cerebro y la médula espinal, un crecimiento que demuestra el enorme potencial de la neuroplasticidad, incluso después de una lesión grave del sistema nervioso central”, comenta Janine Heutschi, una de las autoras del trabajo.

Los investigadores observaron que las nuevas fibras pasaban por encima de la lesión medular y conectaban el cerebro con la región que había sido ‘despertada’ mediante el tratamiento electroquímico. La señal neuronal era suficientemente fuerte para que al final de la rehabilitación las ratas fueran capaces de iniciar el movimiento de manera voluntaria.

“La clave es incentivar que el cerebro mueva activamente las extremidades paralizadas”, afirman los autores. Otro grupo de siete ratas no estimuladas con el arnés sino con una rueda de caminar, donde el movimiento no es voluntario, llegaron a mover las patas automáticamente cuando la superficie se desplazaba, pero de manera involuntaria.

De ratas a humanos

Todavía no se sabe si esta técnica podría funcionar en humanos, pero los resultados de esta investigación demuestran que el crecimiento de los nervios de la columna vertebral tras una lesión grave es posible y esto podría repercutir en el desarrollo de nuevas terapias para la parálisis.

“El sistema nervioso de los ratones es más capaz de adaptarse a las lesiones que el nuestro, pero si esto ha funcionado en roedores no veo por qué no ha de funcionar en humanos”, indica Nieto Sampedro. La estrategia de tener al paciente suspendido en el aire para facilitar el movimiento es habitual en los centros de recuperación.

Courtine espera que en un par de años o menos empiecen ensayos clínicos en humanos en el Hospital Universitario de Balgrist en Zúrich (Suiza). Además, los investigadores del EPFL están coordinando un estudio europeo de nueve millones de euros llamado NeuWalk con el que esperan diseñar un sistema neuroprostéstico como el de las ratas, pero en humanos.

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Referencia bibliográfica:

Van den Brand R.; Heutschi J.; Barraud Q.; DiGiovanna J.;  Bartholdi K.; Huerlimann M.; Friedli L.; Vollenweider I.;  Moraud E.M.M.; Duis S.; Dominici N.; Micera S.; Musienko P.; Courtine G. “Restoring Voluntary Control of Locomotion after Paralyzing Spinal Cord Injury” Science 336. Mayo de 2012. DOI: 10.1126/science.1217416

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