Uma neurotecnologia que estimula a medula espinhal melhora instantaneamente a mobilidade do braço e da mão, permitindo que as pessoas afetadas por AVC moderado a grave realizem suas atividades diárias normais com mais facilidade, relatam pesquisadores da Universidade de Pittsburgh e da Carnegie Mellon University hoje (20 de fevereiro de 2023) em a revista Nature Medicine.
Um par de eletrodos de metal finos semelhantes a fios de espaguete implantados ao longo do pescoço envolvem circuitos neurais intactos, permitindo que pacientes com AVC abram e fechem totalmente o punho, levantem o braço acima da cabeça ou usem garfo e faca para cortar um pedaço de bife para o primeira vez em anos.
“Descobrimos que a estimulação elétrica de regiões específicas da medula espinhal permite que os pacientes movam o braço de maneiras que não seriam capazes de fazer sem a estimulação. Talvez ainda mais interessante, descobrimos que, após algumas semanas de uso, algumas dessas melhorias persistem quando a estimulação é desligada, indicando caminhos interessantes para o futuro das terapias de AVC”, disse Marco Capogrosso, Ph. D., professor assistente de cirurgia neurológica em Pitt. “Graças a anos de pesquisa pré-clínica construída até este ponto, desenvolvemos um protocolo de estimulação prático e fácil de usar, adaptando as tecnologias clínicas existentes aprovadas pela FDA que podem ser facilmente traduzidas para o hospital e rapidamente movidas do laboratório para a clínica.”
Quando se trata de derrames, os médicos preveem um futuro sombrio: globalmente, um em cada quatro adultos com mais de 25 anos sofrerá um derrame durante a vida e 75% dessas pessoas terão déficits duradouros no controle motor do braço e da mão, severamente limitando sua autonomia física.
Atualmente, nenhum tratamento é eficaz para tratar a paralisia na chamada fase crônica do AVC, que se inicia aproximadamente seis meses após o acidente vascular cerebral. A nova tecnologia, dizem os pesquisadores, tem o potencial de oferecer esperança para pessoas que vivem com deficiências que, de outra forma, seriam consideradas permanentes.
“Criar soluções eficazes de neuroreabilitação para pessoas afetadas por comprometimento do movimento após um derrame está se tornando cada vez mais urgente”, disse a coautora sênior Elvira Pirondini, Ph.D., professora assistente de medicina física e reabilitação em Pitt. “Mesmo déficits leves resultantes de um derrame podem isolar as pessoas da vida social e profissional e se tornar muito debilitantes, com deficiências motoras no braço e na mão sendo especialmente desgastantes e impedindo atividades diárias simples, como escrever, comer e vestir-se.”
A tecnologia de estimulação da medula espinhal usa um conjunto de eletrodos colocados na superfície da medula espinhal para fornecer pulsos de eletricidade que ativam as células nervosas dentro da medula espinhal. Essa tecnologia já está sendo usada para tratar dores persistentes de alto grau. Além disso, vários grupos de pesquisa em todo o mundo mostraram que a estimulação da medula espinhal pode ser usada para restaurar o movimento das pernas após uma lesão na medula espinhal.
Mas a destreza única da mão humana, combinada com a ampla amplitude de movimento do braço no ombro e a complexidade dos sinais neurais que controlam o braço e a mão, adicionam um conjunto significativamente maior de desafios.
Após anos de extensos estudos pré-clínicos envolvendo modelagem de computador e testes em animais em macacos com paralisia parcial do braço, os pesquisadores foram liberados para testar esta terapia otimizada em humanos.
“Os nervos sensoriais do braço e da mão enviam sinais aos neurônios motores da medula espinhal que controlam os músculos do membro”, disse o co-autor sênior Douglas Weber, Ph.D., professor de engenharia mecânica no Instituto de Neurociências da Carnegie. Universidade de Mellon. “Ao estimular esses nervos sensoriais, podemos amplificar a atividade dos músculos enfraquecidos pelo derrame. É importante ressaltar que o paciente mantém o controle total de seus movimentos: a estimulação é assistencial e fortalece a ativação muscular apenas quando os pacientes estão tentando se mover.”
Em uma série de testes adaptados para pacientes individuais, a estimulação permitiu que os participantes realizassem tarefas de diferentes complexidades, desde mover um cilindro oco de metal até pegar objetos domésticos comuns, como uma lata de sopa, e abrir uma fechadura. As avaliações clínicas mostraram que a estimulação direcionada às raízes nervosas cervicais melhora imediatamente a força, a amplitude de movimento e a função do braço e da mão.
Inesperadamente, os efeitos da estimulação parecem ser mais duradouros do que os cientistas originalmente pensavam e persistiram mesmo após a remoção do dispositivo, sugerindo que ele poderia ser usado como um método auxiliar e restaurador para a recuperação dos membros superiores. De fato, os efeitos imediatos da estimulação permitem a administração de treinamento físico intenso que, por sua vez, pode levar a melhorias ainda mais fortes a longo prazo na ausência da estimulação.
No futuro, os pesquisadores continuam inscrevendo participantes adicionais no estudo para entender quais pacientes com AVC podem se beneficiar mais dessa terapia e como otimizar os protocolos de estimulação para diferentes níveis de gravidade.
Além disso, a startup Reach Neuro, fundada por Pitt e CMU, está trabalhando para traduzir a terapia em uso clínico.
Publicado em 26/02/2023 13h33
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