Pessoas com paralisia completa voltam a andar após avanço com estimulação nervosa

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Uma visualização dos neurônios estimulados. (Créditos: NeuroRestore)

Traduzido por Julio Batista
Original de Tessa Koumoundouros para o ScienceAlert

Usando uma mistura de estimulação elétrica e fisioterapia intensa, nove pessoas com lesões crônicas na coluna tiveram sua capacidade de andar restaurada.

Todos sofriam de paralisia grave ou completa como resultado de danos à medula espinhal. Incrivelmente, todos os voluntários experimentaram melhorias imediatamente e continuaram a mostrar melhorias cinco meses depois.

Um estudo recente de pesquisadores do grupo de pesquisa suíço NeuroRestore identificou os grupos nervosos exatos estimulados pela terapia, usando camundongos como ponto de partida.

As células nervosas que orquestram a capacidade e a habilidade de andar são encontradas na seção da medula espinhal que atravessa a parte inferior das costas. Lesões na medula espinhal podem interromper a cadeia de sinais do cérebro, impedindo-nos de andar mesmo quando esses neurônios lombares específicos ainda estão intactos.

Incapaz de receber comandos, esses neurônios responsáveis pela capacidade e a habilidade de andar efetivamente se tornam não funcionais, levando potencialmente a uma paralisia permanente das pernas.

Pesquisas anteriores demonstraram que a estimulação elétrica da medula espinhal pode reverter essa paralisia, mas como isso aconteceria não era claro. Assim, a neurocientista Claudia Kathe, do Instituto Federal Suíço de Tecnologia de Lausanne (EPFL), e colegas testaram uma tecnologia chamada estimulação elétrica epidural em nove indivíduos, bem como em um modelo animal.

A medula espinhal foi estimulada por um neurotransmissor implantado cirurgicamente. Enquanto isso, os pacientes também foram submetidos a um processo de neurorreabilitação intensiva que envolveu um sistema de suporte robótico que os auxiliava enquanto se moviam em várias direções.

Os pacientes passaram por cinco meses de estimulação e reabilitação, quatro a cinco vezes por semana. Surpreendentemente, todos os voluntários foram capazes de dar passos com a ajuda de um andador.

Para surpresa dos pesquisadores, os pacientes recuperados realmente mostraram uma redução na atividade neural na medula espinhal lombar durante a caminhada. A equipe acredita que isso se deve ao fato da atividade ser refinada para um subconjunto específico de neurônios essenciais para a caminhada.

“Quando você pensa sobre isso, não deve ser uma surpresa”, disse Courtine a Dyani Lewis na Nature, “porque no cérebro, quando você aprende uma tarefa, é exatamente isso que você vê – há cada vez menos neurônios ativados” à medida que você fica melhor nisso.

Assim, Kathe e sua equipe modelaram o processo em camundongos e usaram uma combinação de sequenciamento de RNA e transcriptômica espacial – uma técnica que permite aos cientistas medir e mapear a atividade genética em tecidos específicos – para entender quais células estavam fazendo o quê.

Eles identificaram uma única população de neurônios anteriormente desconhecidos que podem assumir o controle após uma lesão, encontrados nas seções intermediárias da medula espinhal lombar.

Esse tecido, formado por células chamadas neurônios SCVsx2::Hoxa10, não parece ser necessário para a capacidade e habilidade de andar em animais saudáveis, mas parece ser essencial para a recuperação após uma lesão na coluna, pois destruí-los impediu a recuperação dos camundongos. Seu acionamento é, no entanto, dependente da atividade.

Os neurônios SCVsx2::Hoxa10 são “posicionados de forma única” para transformar informações do tronco cerebral em comandos executivos. Estes são então transmitidos para os neurônios responsáveis ​​pela capacidade e habilidade de andar, explicaram Kathe e seus colegas em seu paper.

Este é apenas um componente de uma cadeia muito complicada de mensagens e células receptoras, então ainda há muito a ser investigado.

Mas, “esses experimentos confirmaram que a participação dos neurônios SCVsx2::Hoxa10 é um requisito fundamental para a recuperação da capacidade e habilidade de andar após a paralisia”, concluíram os pesquisadores.

Esse novo entendimento pode, com o tempo, levar a mais opções de tratamento e pode proporcionar uma melhor qualidade de vida para pessoas com todos os tipos de outras lesões na medula espinhal.

Sua pesquisa foi publicada na Nature.