I neuroni che riparano le lesioni del midollo, per tornare a camminare

Alcuni esperimenti scientifici recenti hanno dimostrato come si possa ripristinare la deambulazione con un’adeguata stimolazione elettrica di specifici neuroni. La tecnica potrebbe permettere di superare paralisi causate da lesioni anche croniche del midollo spinale.

In seguito a una paralisi causata da una lesione del midollo spinale, potrebbe essere possibile ricominciare a camminare grazie a una specifica stimolazione elettrica. Questo, perlomeno, è ciò che hanno dimostrato alcuni ricercatori dell’ospedale universitario e della Scuola politecnica federale di Losanna, in Svizzera. Nell’ambito del progetto Stimo (Stimulation Movement Overground), i ricercatori hanno cercato di individuare i meccanismi neuronali su cui agire per ripristinare la deambulazione, fino alla possibilità per i pazienti di raggiungere una sostanziale autonomia nel camminare. I risultati, pubblicati a novembre 2022 sulla rivista Nature, confermano che i tentativi dei ricercatori hanno avuto successo.

Come avviene il recupero della mobilità

L’efficacia della stimolazione elettrica come trattamento per permettere a persone paralizzate di ricominciare a camminare era già stata dimostrata. Finora però non era stato possibile comprendere appieno le dinamiche e i processi fisiologici alla base di queste terapie. Un’indagine svolta su nove pazienti affetti da paralisi ha chiarito molti interrogativi.

Facciamo un passo indietro: il midollo spinale è la struttura del sistema nervoso centrale che consente di mettere in comunicazione il cervello con parti importanti dell’organismo attraverso segnali elettrici. Un trauma, come un incidente in automobile o una brutta caduta, può ledere tali connessioni e causare di conseguenza una paralisi che può determinare l’incapacità permanente di utilizzare gli arti. A volte, però, la lesione è incompleta, e alcuni dei collegamenti spinali restano intatti. In questi casi, la stimolazione elettrica può permettere di ripristinare le connessioni nervose, attraverso l’impianto chirurgico di un fascio di elettrodi nel midollo spinale inferiore. In questo modo può essere ristabilito il segnale elettrico danneggiato.

È tutto merito di un gruppo specifico di neuroni

Il gruppo di studiosi, prima di intervenire negli esseri umani, ha eseguito sperimentazioni e ricerche con animali di laboratorio. Dopo avere realizzato una mappa del midollo spinale, hanno monitorato la fase di riabilitazione con stimolazione elettrica. Hanno così scoperto che i neuroni cosiddetti Vsx2 hanno un ruolo decisivo in questo processo. Questi neuroni sono coinvolti nell’intera riorganizzazione del sistema di comunicazione che corre dal cervello e dal tronco encefalico fino al midollo spinale lombare. Con apposite tecniche i ricercatori sono riusciti ad attivare o a silenziare tali neuroni, in animali sia paralizzati sia sani, dimostrando quindi la capacità tecnologica di agire direttamente sul meccanismo.

In questo modo hanno potuto stabilire che i neuroni Vsx2 non partecipano all’attività di comunicazione con il cervello in condizioni normali, ma sono gli attori chiave dietro il successo delle terapie di stimolazione elettrica spinale. Di fatto facilitano la deambulazione solo in caso di deficit funzionale, altrimenti non si attivano affatto.

La stimolazione elettrica può portare alla guarigione

I pazienti paralizzati che hanno partecipato attivamente allo studio sul recupero della deambulazione hanno seguito per cinque mesi un programma di riabilitazione che prevedeva la stimolazione elettrica del midollo spinale unita a esercizi riabilitativi. Anzitutto, la buona notizia è che tutti hanno recuperato o migliorato in maniera significativa le proprie funzioni motorie, facendo progressi nella capacità di camminare.

È bene precisare che, fino a qualche anno fa, le persone affette da paralisi spinale erano considerate in una condizione irreversibile, mentre oggi, con la stimolazione elettrica epidurale (EES), hanno solide possibilità di recupero e di ripristino della mobilità personale. Se a seguito di traumi o patologie il sistema di comunicazione con il midollo spinale lombare risulta compromesso, utilizzando la EES è possibile comunicare ai neuroni Vsx2 quanto è necessario per riattivare la deambulazione e in molti casi i risultati sono soddisfacenti.

Così si ricomincia a camminare

I pazienti che hanno accettato di sottoporsi al trattamento erano in condizioni piuttosto gravi: sei di loro presentavano una paralisi motoria grave o completa agli arti inferiori, pur avendo mantenuto una certa sensibilità, mentre altri tre accusavano una paralisi sensomotoria completa. Per effettuare la terapia EES sul midollo occorre impiantare chirurgicamente un neurostimolatore, opportunamente programmato.

Nell’articolo pubblicato su Nature i ricercatori hanno descritto dettagliatamente le tecniche e i processi con cui è stato definito il trattamento più efficace per, di fatto, sostituire gli impulsi che controllano la mobilità in condizioni normali.

Restano comunque ancora diversi punti oscuri sui processi biologici che inducono l’organismo a riplasmare il midollo spinale riattivando la deambulazione. Siamo infatti solo agli esordi nel miglioramento delle conoscenze e nella mappatura dei neuroni coinvolti nel complicato meccanismo che porta gli esseri umani a camminare. Intanto, però, i risultati ottenuti danno concretezza alle speranze e incoraggiano ulteriori ricerche in questo campo, visti anche gli ottimi risultati con i pazienti.