Lesioni del midollo spinale / studio dall’Ecole Polytechnique Federale di Losanna.
I ricercatori dell’EPFL e del Lausanne University Hospital (CHUV), guidati dai Professori Grégoire Courtine e Jocelyne Bloch, hanno raggiunto un traguardo importante nel trattamento delle lesioni del midollo spinale (SCI). Applicando la stimolazione cerebrale profonda (DBS) a una regione inaspettata del cervello, l’ipotalamo laterale (LH), il team ha migliorato il recupero dei movimenti degli arti inferiori in due individui con SCI parziale, migliorando notevolmente la loro autonomia e il loro benessere.
Wolfgang Jäger, un 54enne di Kappel, Austria, è su una sedia a rotelle dal 2006 dopo che un incidente sugli sci gli ha causato una lesione al midollo spinale. Partecipando alla sperimentazione clinica, ha sperimentato in prima persona come la stimolazione cerebrale profonda potrebbe ripristinare la sua mobilità e indipendenza.
“L’anno scorso, in vacanza, non è stato un problema camminare un paio di passi verso il mare e tornare indietro usando la stimolazione”, ha raccontato Jäger, descrivendo la nuova libertà che la DBS gli ha dato. Oltre a camminare, la terapia ha migliorato le attività quotidiane. “Posso anche raggiungere le cose nei miei armadietti in cucina”.
La DBS è una tecnica neurochirurgica consolidata che prevede l’impianto di elettrodi in specifiche regioni cerebrali per modulare l’attività neurale. Tradizionalmente, la DBS è stata utilizzata per trattare disturbi del movimento come il morbo di Parkinson e il tremore essenziale, prendendo di mira le aree del cervello responsabili del controllo motorio.
Tuttavia, applicare la DBS all’ipotalamo laterale per trattare la paralisi parziale è un approccio nuovo. Concentrandosi sull’ipotalamo laterale (LH), i ricercatori di NeuroRestore hanno sfruttato un percorso neurale inaspettato che non era stato preso in considerazione prima per il recupero motorio.
Nello studio pubblicato su Nature Medicine, non solo la DBS ha mostrato risultati immediati per aumentare la deambulazione durante la riabilitazione, ma i pazienti hanno anche mostrato un miglioramento a lungo termine che è persistito anche quando la stimolazione è stata disattivata. Questi risultati suggeriscono che il trattamento ha promosso una riorganizzazione delle fibre nervose residue che contribuiscono a miglioramenti neurologici sostenuti.
“Questa ricerca dimostra che il cervello è necessario per riprendersi dalla paralisi. Sorprendentemente, il cervello non è in grado di sfruttare appieno le proiezioni neuronali che sopravvivono dopo una lesione del midollo spinale. Qui abbiamo scoperto come sfruttare una piccola regione del cervello che non si sapeva fosse coinvolta nella produzione del cammino, per attivare queste connessioni residue e aumentare il recupero neurologico nelle persone con lesioni del midollo spinale”, afferma Courtine, Professore di neuroscienze presso l’EPFL, l’Ospedale universitario di Losanna (CHUV) e l’UNIL e co-Direttore del centro NeuroRestore.
Neuroscienze fondamentali combinate con precisione neurochirurgica
Il successo di questa terapia DBS è dipeso da due approcci complementari: scoperte rese possibili da nuove metodologie negli studi sugli animali e la traduzione di queste scoperte in precise tecniche chirurgiche negli esseri umani. Per l’intervento, i ricercatori hanno utilizzato scansioni cerebrali dettagliate per guidare le posizioni precise dei piccoli elettrodi nel cervello, eseguite da Bloch al CHUV, mentre il paziente era completamente sveglio.
“Una volta posizionato l’elettrodo e dopo aver eseguito la stimolazione, la prima paziente ha detto immediatamente: ‘Sento le mie gambe’. Quando abbiamo aumentato la stimolazione, ha detto: ‘Sento l’impulso di camminare!’. Questo feedback in tempo reale ha confermato che avevamo preso di mira la regione corretta, anche se questa regione non era mai stata associata al controllo delle gambe negli esseri umani.
“In quel momento ho capito che stavamo assistendo a una scoperta importante per l’organizzazione anatomica delle funzioni cerebrali”, afferma Bloch, neurochirurgo e Professore presso l’Ospedale universitario di Losanna (CHUV), UNIL ed EPFL, nonché co-Direttore del centro NeuroRestore.
Il ruolo dell’ipotalamo laterale nel recupero della deambulazione
L’identificazione dell’LH come fattore chiave nel recupero motorio dopo una paralisi è di per sé un’importante scoperta scientifica, dato che questa regione è stata tradizionalmente associata solo a funzioni come l’eccitazione e l’alimentazione.
Questa svolta è emersa dallo sviluppo di una nuova metodologia multi-step che è iniziata con la mappatura anatomica e funzionale dell’intero cervello per stabilire il ruolo di questa regione nella deambulazione, seguita da esperimenti in modelli preclinici per stabilire i circuiti precisi coinvolti nel recupero. In definitiva, questi risultati hanno portato a sperimentazioni cliniche su partecipanti umani.
“È stata una ricerca fondamentale, attraverso la creazione di mappe dettagliate dell’intero cervello, che ci ha permesso di identificare l’ipotalamo laterale nel recupero della deambulazione. Senza questo lavoro fondamentale, non avremmo scoperto il ruolo inaspettato che questa regione svolge nel recupero della deambulazione“, afferma Jordan Squair, uno degli autori principali dello studio.
La piattaforma di imaging avanzata del Wyss Center ha svolto un ruolo fondamentale in questa ricerca, offrendo funzionalità di imaging ad alta risoluzione che hanno consentito al team di mappare l’attività anatomica e funzionale dei neuroni in tutto il cervello, consentendo l’identificazione dell’ipotalamo laterale.
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Combinazione di DBS con impianti spinali per un recupero migliore
Questi notevoli risultati aprono la strada a nuove applicazioni terapeutiche per aumentare il recupero da lesione del midollo spinale. La ricerca futura esplorerà l’integrazione della stimolazione cerebrale profonda con altre tecnologie, come gli impianti spinali che hanno già dimostrato il loro potenziale nel ripristino del movimento dopo la lesione.
“L’integrazione dei nostri due approcci, la stimolazione cerebrale e quella spinale, offrirà una strategia di recupero più completa per i pazienti con lesioni del midollo spinale“, afferma Courtine.
Fonte:Nature