Lesión de médula espinal: esperanza a través de la investigación

Introducción

Hasta la segunda guerra mundial, una lesión de médula espinal (SCI, por sus siglas en inglés) grave, por lo general, significaba una muerte segura. Cualquiera que sobreviviera a dicha lesión se apoyaba en una silla de ruedas para su movilidad en un mundo con pocas adaptaciones y encaraba una lucha constante para sobrevivir a las complicaciones secundarias como problemas respiratorios, coágulos de sangre, insuficiencia renal y úlceras de presión. Hacia la mitad del siglo XX, nuevos antibióticos y enfoques novedosos para prevenir y tratar escaras e infecciones del tracto urinario revolucionaron la atención posterior a la lesión de la médula espinal. Esto aumentó en gran medida la expectativa de vida y requirió nuevas estrategias para mantener la salud de personas que viven con parálisis crónica.^[1] Se establecieron nuevos estándares de atención para tratar lesiones de la médula espinal: reposición de la columna vertebral, fijación de los huesos para evitar daño adicional y rehabilitación de las discapacidades con ejercicio.

En la actualidad, la mejoría de la atención de emergencia para personas con lesiones de la médula espinal, antibióticos para tratar las infecciones y rehabilitación agresiva pueden reducir el daño al sistema nervioso y reestablecer la función en grados variables. Los avances en la investigación les están dando a los médicos y a las personas que viven con SCI esperanza de que las lesiones de la médula espinal finalmente serán reparables. Con nuevas técnicas quirúrgicas y desarrollos en regeneración nerviosa de la columna, reemplazo celular, neuroprotección y neurorrehabilitación el futuro de los supervivientes de lesión de médula espinal luce más brillante que nunca.

Hechos y cifras sobre lesión de médula espinal^[2]

• Existe un estimado de 12,000 lesiones de médula espinal cada año solo en los Estados Unidos. 
• Más de un cuarto de millón de estadounidenses viven actualmente con lesiones de médula espinal.
• El costo de manejar la atención de pacientes con lesión de médula espinal es de $3 mil millones anualmente.
• La mayor proporción de lesiones de médula espinal (36.5 %) ocurre en accidentes de vehículos; más de un cuarto son resultado de caídas; y el resto se deben a actos de violencia (principalmente heridas por armas de fuego), accidentes deportivos y otras causas menos frecuentes.
• La edad promedio de la lesión se ha elevado y ahora es de 42.6 años.
• El 80 % de los pacientes con lesión de médula espinal son hombres.

¿Cómo actúa la médula espinal?

Para entender lo que sucede como consecuencia de una lesión de médula espinal, es importante entender la anatomía de la médula espinal y su funcionamiento normal.

La médula espinal es un haz apretado de células nerviosas (neuronas y glía) y vías nerviosas (axones) que se extiende desde la base del cerebro hasta la parte baja de la espalda. Es la vía principal de información que recibe la información sensorial de la piel, las articulaciones, los órganos internos y los músculos del tronco, de los brazos y de las piernas, la cual se transmite al cerebro. También transporta mensajes desde el cerebro hacia otros sistemas del cuerpo. Millones de células nerviosas ubicadas en la propia médula espinal también coordinan patrones complejos de movimiento como respiración rítmica y marcha. En conjunto, la médula espinal y el cerebro conforman el sistema nervioso central (SNC), el cual controla la mayoría de las funciones del cuerpo.

La médula espinal se compone de neuronas, glía y vasos sanguíneos. Las neuronas y sus dendritas (proyecciones que reciben la entrada de los axones de otras neuronas) se ubican en una región con forma de H o de mariposa llamada materia gris. La materia gris de la médula contiene neuronas motoras inferiores, que se ramifican desde la médula hacia músculos, órganos internos y tejidos en otras partes del cuerpo y transmiten órdenes de información para iniciar y detener el movimiento muscular que está bajo control voluntario. Las neuronas motoras superiores se ubican en el cerebro y envían sus largos procesos (axones) a las neuronas de la médula espinal. Otro tipo de células nerviosas que se encuentran en masas densas de células que se asientan justo por fuera de la médula espinal (llamados ganglios sensoriales) transmiten información como temperatura, tacto, dolor, vibración y posición de las articulaciones de vuelta al cerebro.

 Los axones transportan señales a lo largo de la médula espinal y hacia el resto del cuerpo. Cientos de axones se agrupan en pares de nervios espinales que unen la médula espinal a los músculos y al resto del cuerpo. La función de esos nervios refleja su ubicación a lo largo de la médula espinal.

• Los nervios espinales cervicales (del C1 al C8) salen de la médula espinal en el cuello y controlan las señales de la parte posterior de la cabeza, el cuello, los hombros, los brazos, las manos y el diafragma.
• Los nervios espinales torácicos (del T1 al T12) salen de la médula espinal en la mitad superior de la espalda y controlan las señales de los músculos del tórax, algunos músculos de la espalda y muchos órganos, incluidas partes del abdomen.
• Los nervios espinales lumbares (del L1 al L5) salen de la médula espinal en la parte baja de la espalda y controlan las señales de las partes bajas del abdomen y la espalda, los glúteos, algunas partes de los órganos genitales externos y partes de las piernas.
• Los nervios espinales sacros (del S1 al S5) salen de la médula espinal en la parte baja de la espalda y controlan las señales de los muslos y las partes bajas de las piernas, los pies, la mayoría de los órganos genitales externos y el área alrededor del ano.

El resultado de cualquier lesión de la médula espinal depende del nivel en el cual ocurrió la lesión: en el cuello o en la espalda y de cuántos y cuáles axones y células se dañaron; mientras más axones y células sobrevivan en la región de la lesión, mayor será la recuperación de la función. La pérdida de la función neurológica ocurre por debajo del nivel de la lesión, de modo que mientras más alta es la lesión medular, mayor será la pérdida de función.

Una mezcla blanquecina de proteínas y sustancias similares a la grasa llamada mielina cubre los axones y permite que las señales eléctricas fluyan rápida y libremente. La mielina es como el aislante alrededor de los cables eléctricos. Se forma por células aislantes de los axones llamadas oligodendrocitos. Debido a su color blanquecino, la sección externa de la médula espinal —que está formada por haces de axones mielinizados— se llama sustancia blanca.

La médula espinal, como el cerebro, está encerrada en tres capas membranosas llamadas meninges: la duramadre (la capa más fuerte, la más protectora y la más externa); la aracnoides (capa media) y la piamadre (la más interna y muy delicada). La médula espinal suave y parecida a un gel está protegida por 33 anillos de hueso llamados vértebras, que forman la columna vertebral. Cada vértebra tiene un orificio circular, de modo que cuando los huesos en forma de escalones se apilan uno sobre otro se forma un canal largo hueco dentro del cual va la médula espinal. Las vértebras se nombran y enumeran de arriba abajo según su ubicación a lo largo de la columna vertebral: siete vértebras cervicales (C1-C7) están en el cuello; doce vértebras torácicas (T1-T12) unen a las costillas; cinco vértebras lumbares (L1-L5) están en la parte baja de la espalda y, por debajo de ellas, cinco vértebras sacras (S1-S5) que se conectan con la pelvis. La médula espinal del adulto es más corta que la columna vertebral y, por lo general, termina en el nivel de los cuerpos vertebrales L1-L2. Un grupo grueso de nervios desde la médula lumbar y sacra forman la "cauda equina" en el canal espinal por debajo de la médula.

No toda la columna vertebral es de hueso. Entre las vértebras hay discos de cartílago semirrígido y espacios vacíos llamados foramen que hacen las veces de pasajes a través de los cuales viajan los nervios espinales hacia y desde el resto del cuerpo. Esos son lugares donde la médula espinal es particularmente vulnerable a lesión directa.

¿Qué es una lesión de médula espinal?

Las vértebras normalmente protegen los tejidos blandos de la médula espinal, pero se pueden romper o dislocar en una variedad de maneras que imponen presión nociva sobre la médula espinal. Las lesiones pueden ocurrir en cualquier nivel de la médula espinal. El segmento de la médula que se lesionó y la gravedad del daño del tejido nervioso, determinará cuáles funciones corporales se comprometieron o perdieron. Una lesión a una parte de la médula espinal causa consecuencias fisiológicas a partes del cuerpo que controlan los nervios en la lesión y por debajo del nivel de esta.

Accidentes de vehículos motorizados y caídas catastróficas son las causas más frecuentes de traumatismo físico que rompen, aplastan o presionan las vértebras y pueden causar daño irreversible en el nivel correspondiente de la médula espinal y por debajo. El traumatismo grave de la médula cervical produce parálisis de la mayor parte del cuerpo, incluidos brazos y piernas, y se le llama tetraplejia (aunque el término más antiguo, cuadriplejia aún se usa con frecuencia). El traumatismo de los nervios torácicos en la espalda superior, media o baja produce parálisis del tronco y las extremidades inferiores, llamada paraplejia.

Las lesiones penetrantes, como heridas por arma de fuego o cuchillos, dañan la médula espinal, sin embargo, las lesiones más traumáticas no seccionan completamente la médula espinal. En cambio, es más probable que una lesión produzca fracturas y compresión de las vértebras, la cual entonces aplasta y destruye los axones que transportan las señales a lo largo de la médula espinal.  Una lesión de la médula espinal puede dañar algunos, muchos o casi todos los axones que cruzan el lugar de la lesión. También pueden morir una variedad de células ubicadas en el lugar de la lesión o alrededor de esta. Algunas lesiones en las cuales hay muy poca o no hay muerte de células nerviosas, sino que solo hay bloqueo inducido por presión de la señalización nerviosa o solo desmielinización sin daño axonal, permitirá la recuperación casi completa. Otras, en las cuales hay muerte celular completa a lo largo o incluso en un nivel horizontal delgado de la médula espinal, traerán como consecuencia parálisis completa.

¿Qué sucede cuando se lesiona la médula espinal?

La lesión traumática de médula espinal, por lo general, comienza con una explosión o rotura mecánica y repentina de la columna que fractura o disloca vértebras. El daño comienza en el momento de la lesión primaria, cuando la médula se estira o desplaza por fragmentos óseos o material del disco. La señalización nerviosa se detiene de inmediato y es posible que no vuelva rápidamente incluso si no hay daño estructural de la médula. En la lesión grave, los axones se cortan o dañan sin reparación y membranas de las células neuronales se rompen. Los vasos sanguíneos pueden romperse y producir sangrado en el tejido central de la médula espinal o sangrado fuera de la médula, los que hace presión por los coágulos de sangre en la médula.

En minutos, la médula espinal cercana al sitio de la lesión grave se inflama dentro del canal espinal. Esto puede aumentar la presión sobre la médula y cortar el flujo de sangre al tejido de la médula espinal. La presión sanguínea puede caer, a veces drásticamente, ya que el cuerpo pierde la capacidad de autorregularse. Todos esos cambios pueden producir una afección conocida como bloqueo espinal que puede durar desde varias horas hasta varios días.

Existe cierta controversia entre los neurólogos sobre la extensión y el impacto del choque medular e incluso sobre su definición en términos de características fisiológicas. Parece ocurrir en aproximadamente la mitad de los casos de lesión de médula espinal y, por lo general, se relaciona directamente al tamaño y gravedad de la lesión. Durante el choque espinal, toda la médula espinal por debajo de la lesión se vuelve temporalmente discapacitada, lo que ocasiona parálisis completa, pérdida de todos los reflejos y pérdida de sensación por debajo del nivel medular afectado.

La lesión primaria inicia el proceso que continúa por días o semanas. Inicia una cascada de eventos bioquímicos y celulares que destruye neuronas, saca a los axones de su cubierta mielínica protectora y dispara una respuesta inflamatoria del sistema inmunitario. Este es el comienzo del proceso de lesión secundaria. Días o a veces semanas más tarde, después de que pasa esa segunda onda de daño, el área de destrucción ha aumentado, a veces a varios segmentos por encima o por debajo de la lesión original.

• Los cambios en el flujo sanguíneo causan daño continuo. La reducción más grande del flujo sanguíneo en el sitio después de la lesión inicial puede durar por 24 horas y empeorar progresivamente si hay compresión continua de la médula debido a inflamación y sangrado. Debido al gran flujo sanguíneo que necesita la materia gris, el impacto es mayor en la parte central de la médula que en la sustancia blanca que la rodea por fuera. Los vasos sanguíneos en la materia gris también presentan fugas, a veces tan rápido como 5 minutos después de la lesión, lo que inicia la inflamación de la médula espinal. Las células que revisten los vasos sanguíneos aún intactos en la médula espinal también comienzan a inflamarse y esto reduce aún más el flujo sanguíneo al área lesionada. La combinación de un flujo sanguíneo con fuga, inflamación y lentitud evita la entrega normal de oxígeno y nutrientes a las neuronas, lo que hace que mueran.
• La liberación excesiva de neurotransmisores destruye células nerviosas. Después de la lesión, una liberación excesiva de neurotransmisores (sustancias químicas que les permiten a las neuronas enviarse señales entre ellas) puede causar daño adicional por sobreestimular las células nerviosas. El neurotransmisor glutamato lo usan frecuentemente los axones en la médula espinal para estimular la actividad en otras neuronas. Pero cuando las células espinales se lesionan, sus axones inundan el área con glutamato y desencadenan daño adicional en las células nerviosas.  Este proceso destruye las neuronas cercanas al sitio de la lesión y los oligodendrocitos formadores de mielina y más allá del área de la lesión.
• Una invasión de células del sistema inmunitario produce inflamación. Bajo condiciones normales, la barrera hematoencefálica evita que las potencialmente destructivas células del sistema inmunitario entren al cerebro o a la médula espinal. Esta barrera es una consecuencia natural de células muy cercanas a lo largo de los vasos sanguíneos que evita que muchas sustancias abandonen la sangre y entren al tejido cerebral. Pero cuando la barrera hematoencefálica se rompe, las células del sistema inmunitario —principalmente los glóbulos blancos— pueden invadir el tejido de la médula espinal y desencadenar una respuesta inflamatoria. Esta respuesta inflamatoria puede producir daño adicional de algunas neuronas y destruir otras.
• Los radicales libres atacan células nerviosas. Otra consecuencia de la inflamación es el aumento de la producción de formas altamente reactivas de moléculas de oxígeno llamadas radicales libres: sustancias químicas que modifican la estructura química de otras moléculas de forma nociva, por ejemplo, al dañar las membranas celulares. Los radicales libres se producen de manera natural como subproducto del metabolismo normal del oxígeno en cantidades suficientemente pequeñas que no producen daño. Pero la lesión de la médula espinal hace que las células produzcan más radicales libres, los cuales destruyen moléculas vitales de las células.
• Las células nerviosas se autodestruyen. Por motivos que aún no están claros, la lesión de la médula espinal da inicio a la apoptosis: un proceso normal de muerte celular que ayuda al cuerpo a deshacerse de células viejas y enfermas. La apoptosis destruye los oligodendrocitos en áreas dañadas de la médula espinal días o semanas después de la lesión. La apoptosis puede eliminar la mielina de los axones intactos en las vías ascendentes y descendentes adyacentes, lo que los hace disfuncionales e interrumpe la capacidad de la médula espinal de comunicarse con el cerebro.
• Se produce la cicatrización. Después de una lesión de médula espinal, los astrocitos (células gliales con forma de estrella que dan soporte al cerebro y a la médula espinal) amurallan el lugar de la lesión y forman una cicatriz, la cual crea una barrera física y química para cualquier axón que se pueda regenerar y reconectar. Incluso si quedan axones mielinizados intactos, no serían suficientes para transmitir ninguna información significativa hacia o desde el cerebro.

Los investigadores están especialmente interesados en estudiar los mecanismos de esta onda de daño secundario debido a que hallar las maneras de detenerla pudiera salvar tejido de la médula espinal y, por lo tanto, permitir mayor recuperación funcional.

¿Qué tratamientos inmediatos están disponibles?

La lesión de la columna no siempre es evidente. Cualquier lesión que involucre la cabeza y el cuello, fracturas de la pelvis, lesiones penetrantes en el área de la columna o lesiones producto de caídas de alturas deben hacer surgir preocupaciones en relación a una columna vertebral inestable. Hasta que se realice el estudio de imagen de la columna vertebral en una emergencia o centro de trauma, las personas que pudieran tener lesión medular deben tener cuidado porque cualquier movimiento significativo del cuello o de la espalda pudiera causar daño adicional.

En la escena del accidente, el personal de emergencia inmovilizará la cabeza y el cuello para evitar movimientos, pondrá un collarín rígido alrededor del cuello y pondrá a la persona con cuidado sobre una tabla rígida para evitar daño adicional de la médula espinal. Se puede administrar sedación para relajar a la persona y evitar los movimientos. Es posible que se inserte un tubo respiratorio si la lesión está a la altura de la médula cervical y la persona tiene riesgo de paro respiratorio.

En el hospital o el centro de trauma, la realineación de la columna vertebral con una abrazadera o tracción axial (usando fuerza mecánica para estirar la columna vertebral y aliviar la presión sobre la médula espinal) normalmente se realiza tan pronto sea posible para estabilizar la columna vertebral y evitar daño adicional. Es posible que sea necesario extraer quirúrgicamente vértebras fracturadas, fragmentos óseos, discos herniados u otros objetos que comprimen la columna vertebral. También puede ser necesaria después de la lesión la cirugía de descompresión medular para aliviar la presión en la columna vertebral. Los resultados de un estudio neuroquirúrgico muestran que, en algunos casos, la cirugía temprana se asocia con mejor recuperación funcional.

¿Cómo se diagnostican lesiones de médula espinal?

El médico de la sala de emergencias evaluará a la persona para ver si hay movimientos o sensibilidad a nivel o por debajo del nivel de la lesión. Los métodos para evaluar la función autonómica también se han establecido (Asociación Estadounidense de Lesión Medular [ASIA, por sus siglas en inglés], Clasificación de Estándares del Sistema Nervioso Autónomo). Las pruebas médicas de emergencia para una lesión de médula espinal incluyen:

• Imagen por Resonancia Magnética (IRM), la cual utiliza ondas de radio generadas por computadora y un campo magnético potente para generar imágenes tridimensionales detalladas de las estructuras del cuerpo incluidos tejidos, órganos, huesos y nervios. Puede documentar traumatismo cerebral y medular de la lesión, así como ayudar a diagnosticar tumores cerebrales y de la médula espinal, discos herniados, irregularidades vasculares (de los vasos sanguíneos), sangrado e inflamación que pudiera comprimir la columna y la médula espinal y lesiones de los ligamentos que dan soporte a la columna cervical.
• La Tomografía Computarizada (TC) proporciona imágenes de rayos X bidimensionales rápidas y claras de órganos, huesos y tejidos. Las TC neurológicas se usan para examinar el cerebro y la columna vertebral. La TC es excelente para detectar fracturas de huesos, sangrado y estenosis medular (estrechamiento del canal medular), pero tiene menos capacidad de mostrar la médula espinal o de identificar lesiones de ligamentos asociadas a columna inestable que la IRM.
• Las radiografías sencillas (demuestran los planos de hueso en hueso) del tórax y cráneo de la persona se toman con frecuencia como parte del examen neurológico. Las radiografías se pueden utilizar para examinar la mayoría de las partes del cuerpo, como las articulaciones o los sistemas de órganos importantes. En una radiografía convencional, se hace pasar una ráfaga concentrada de radiación ionizada a dosis baja a través del cuerpo y sobre un plato fotográfico. Gracias a que el calcio en los huesos absorbe los rayos X más fácilmente que el tejido blando o el músculo, la estructura ósea luce blanca en la película. La desalineación o la fractura vertebral se pueden ver en minutos. Los rayos X tomados en diferentes posiciones del cuello (es decir, vistas en flexión y extensión) detectan inestabilidad de la columna cervical. Las masas de tejido como ligamentos lesionados o un disco que protruye no se ven en las radiografías convencionales. 

¿Cómo se clasifican las lesiones de médula espinal?

Una vez que la inflamación de la médula espinal y sus alrededores ha bajado un poco —usualmente de una semana a 10 días— los médicos le realizarán un examen neurológico completo para clasificar la lesión como completa o incompleta. Una lesión incompleta significa que la capacidad de la médula espinal de transmitir mensajes desde y hacia el cerebro no se perdió completamente. Las personas con lesiones incompletas conservan algunas funciones sensoriales y pueden tener actividad motora voluntaria por debajo del lugar de la lesión. Una lesión completa impide la comunicación nerviosa desde el cerebro y la médula espinal hacia partes del cuerpo por debajo del lugar de la lesión. Existe una ausencia total de sensibilidad y función motora por debajo del nivel de lesión, incluso si la médula espinal no se cercenó por completo. Los estudios han demostrado que personas con lesiones incompletas tienen más probabilidad de recuperar alguna función en las extremidades afectadas que las que tienen una lesión completa.

Los médicos utilizan los Estándares Internacionales de Clasificación Neurológica de Lesión de Médula Espinal (ISNCSCI, por sus siglas en inglés) para medir la extensión de la lesión neurológica después de una lesión de médula espinal. La Escala de Discapacidad de la ASIA (AIS, por sus siglas en inglés) se usa para categorizar los grados de lesión en diferentes grupos.

Escala de Discapacidad de la Asociación Americana de Lesión de Médula Espinal = AIS *

* Usado con permiso de la Asociación Americana de Lesión de Médula Espinal

¿Cómo una lesión de médula espinal afecta al resto del cuerpo y cómo se trata?

Las personas que sobreviven a una lesión de médula espinal, a menudo, tienen complicaciones médicas que producen disfunción de la vejiga, anal y sexual. Es posible que también desarrollen dolor crónico, disfunción autonómica y espasticidad (aumento del tono y de las contracciones musculares en brazos y piernas), pero esto es altamente variable y mal entendido. Las lesiones en niveles altos pueden tener un aumento de la susceptibilidad de problemas respiratorios y cardíacos.

• Disreflexia autonómica. El sistema nervioso autónomo controla acciones voluntarias como presión arterial, latidos cardíacos y función de la vejiga y el intestino. La disreflexia autonómica es una acción refleja que pone en peligro la vida y que afecta principalmente a personas con lesiones en el cuello o en la parte alta de la espalda. Sucede cuando hay irritación, dolor o estímulo del sistema nervioso por debajo del nivel de la lesión. El área irritada trata de enviar una señal sensorial al cerebro, pero la señal se dirige equivocadamente, lo que ocasiona una acción refleja de fuga en la médula espinal que se ha desconectado de la regulación cerebral. A diferencia de los espasmos que afectan los músculos, la disreflexia autonómica afecta los vasos sanguíneos y sistemas de órganos que controla el sistema nervioso simpático.  Cualquier cosa que cause dolor o irritación puede desencadenar disreflexia autonómica, lo que incluye vejiga llena, estreñimiento, cortadas, quemaduras, moretones, quemaduras por el sol, presión de cualquier tipo en el cuerpo o ropa ajustada. Entre los síntomas de su inicio se pueden encontrar enrojecimiento o sudoración, dolor de cabeza fuerte, ansiedad, aumento repentino de la presión arterial, cambios de la visión o piel de gallina en brazos y piernas. Vaciar la vejiga o el intestino y quitar o aflojar la ropa ajustada son solo algunas de las posibilidades que se deben intentar para aliviar lo que esté produciendo la irritación. De ser posible, la persona se debe mantener en posición sentada en lugar de acostarse, para mantener el flujo de sangre hacia las extremidades inferiores y ayudar a disminuir la presión arterial.
• Problemas de vejiga e intestino. La mayoría de las lesiones de médula espinal afectan las funciones de la vejiga y el intestino porque los nervios que controlan los órganos involucrados se originan en los segmentos cercanos al final de la médula espinal y se pierde el acceso normal al cerebro. Aunque los riñones continúan produciendo orina, es posible que se pierda el control de la vejiga, lo que aumenta el riesgo de infecciones de la vejiga y del tracto urinario. Algunas personas pueden requerir el uso de un catéter para vaciar la vejiga. Es posible que no se afecte el sistema digestivo, pero las personas que se recuperan de una lesión de médula espinal pueden necesitar aprender formas de vaciar el intestino. Se puede necesitar un cambio en la dieta para ayudar con el control.
• Respiración. Una lesión de médula espinal alta en el cuello puede afectar los nervios y músculos del cuello y del tórax que participan en la respiración. Las complicaciones respiratorias son, a menudo, una indicación de la gravedad de la lesión de médula espinal. Aproximadamente un tercio de las personas con lesión del área del cuello necesitarán ayuda para respirar y requerirán soporte respiratorio por medio de la intubación, la cual implica insertar un tubo que se conecta a una máquina que administra oxígeno a los pulmones y elimina el dióxido de carbono  a través de la nariz o la garganta hacia las vías respiratorias. Esto puede ser temporal o permanente, dependiendo de la gravedad y ubicación de la lesión. Cualquier lesión de la médula espinal entre los segmentos C1-C4, los cuales dan origen a los nervios frénicos que van al diafragma, puede detener la respiración (los nervios frénicos hacen que el diafragma se mueva y que los pulmones se expandan).  Las personas con estas lesiones necesitan soporte ventilatorio inmediato. Las personas con lesión de médula cervical alta pueden tener problemas para toser y expulsar secreciones de los pulmones. Se puede necesitar capacitación especial relacionada con la respiración y la deglución.
• Problemas circulatorios. Las lesiones de médula espinal pueden ocasionar una variedad de cambios en la circulación, lo que incluye inestabilidad de la presión arterial, ritmo cardíaco anormal (arritmias) que pueden aparecer días después de la lesión y coágulos sanguíneos. Debido a que se interrumpe el control cerebral de los nervios cardíacos, el corazón puede latir a un ritmo peligrosamente lento o puede latir rápida e irregularmente. Las arritmias son más frecuentes e intensas en las lesiones más graves. A menudo, también se presenta hipotensión arterial debido a cambios en el control del sistema nervioso de los vasos sanguíneos, los cuales se dilatan, lo que hace que la sangre se acumule en las pequeñas arterias más alejadas del corazón. La presión arterial debe supervisar de cerca para mantener la sangre y el oxígeno fluyendo a lo largo del tejido de la médula espinal, en el entendido de que la presión arterial basal puede ser significativamente menor de lo normal en personas que viven con lesiones de médula espinal. Debido a que el movimiento muscular contribuye a devolver la sangre al corazón, las personas con lesiones de médula espinal tienen tres veces el riesgo normal de formar coágulos de sangre por estancamiento del flujo sanguíneo en las grandes venas de las piernas. El tratamiento incluye medicamentos anticoagulantes y medias de compresión para aumentar el flujo sanguíneo en la parte baja de las piernas y los pies.
• Depresión. Muchas personas que viven con una lesión de médula espinal pueden deprimirse como consecuencia de los cambios en el estilo de vida. La terapia y los medicamentos pueden ayudar a tratar la depresión
• Dolor. Algunas personas con lesión de médula espinal están paralizadas y con frecuencia desarrollan dolor neurogénico: dolor o sensación quemante o punzante intensa que puede ser incesante debido a la hipersensibilidad en algunas partes del cuerpo. Puede ser espontáneo o desencadenado por una variedad de factores y puede aparecer incluso en partes del cuerpo que han perdido la sensibilidad normal. Casi todas las personas con lesión de médula espinal tienden a tener dolor musculoesquelético normal, así como, dolor en el hombro por exceso de uso de la articulación del hombro por la silla de ruedas. Entre los tratamientos para el dolor crónico se encuentran medicamentos, acupuntura, estimulación eléctrica espinal o cerebral y cirugía. Sin embargo, ninguno de esos tratamientos es completamente eficaz para aliviar el dolor neurogénico.
• Neumonía. Las complicaciones respiratorias son la causa principal de muerte en personas con lesión de médula espinal, comúnmente como consecuencia de neumonía. La intubación aumenta el riesgo de desarrollar neumonía asociada al ventilador; las personas con lesión de médula espinal que están intubadas tienen que ser monitoreadas cuidadosamente y tratadas con antibióticos si aparecen síntomas de neumonía. Prestar atención a la eliminación de las secreciones y prevenir la aspiración de contenido de la boca hacia los pulmones puede evitar la neumonía.
• Úlceras de presión. Las úlceras de presión son áreas de tejido cutáneo que se rompen por la presión continua sobre la piel y la disminución del flujo al área. Las personas con paraplejia y tetraplejia son susceptibles a las úlceras de presión porque pueden perder toda o parte de la sensibilidad de la piel y no pueden darse vuelta. Como consecuencia, a estas personas se les debe dar vueltas periódicamente por un cuidador si no pueden cambiar de posición por ellas mismos. Una buena nutrición e higiene también ayuda a evitar las úlceras de presión al fomentar la salud de la piel. Se pueden usar camas rotatorias especiales de motor para evitar y tratar las úlceras.
• Función sexual. Dependiendo del nivel de la lesión y de la recuperación del traumatismo, la función sexual y la fertilidad se pueden ver afectadas. Un urólogo y otros especialistas pueden sugerir opciones diferentes para el funcionamiento y la salud sexual.
• Espasticidad y tono muscular. Cuando la médula espinal se daña, la información del cerebro ya no puede regular la actividad refleja. Los reflejos se vuelven exagerados con el tiempo, lo que produce espasticidad muscular. Los músculos pueden consumirse o reducirse debido a la falta de uso. Si los espasmos son lo suficientemente intensos, pueden requerir tratamiento médico. Para algunos, los espasmos pueden ser de ayuda a pesar de ser un estorbo, debido a que pueden tonificar los músculos que de otra manera se consumen. Algunas personas pueden incluso aprender a usar el aumento del tono en sus piernas para ayudarse a voltearse en la cama, impulsarse hacia y desde la silla de ruedas o pararse.

Una vez que la persona ha sobrevivido a la lesión y comienza a lidiar psicológica y emocionalmente, la siguiente preocupación es cómo vivir con discapacidades. Los médicos ahora pueden predecir con razonable exactitud la probabilidad del resultado a largo plazo de las lesiones de médula espinal. Esto ayuda a las personas que presentan SCI a establecerse objetivos alcanzables para sí mismos y le da a las familias y seres queridos una serie de expectativas realistas para el futuro.

¿Cómo ayuda la rehabilitación a las personas a recuperarse de lesiones de médula espinal?

Nadie experimenta las mismas emociones después de sobrevivir a una lesión de médula espinal, pero casi todos sentirán temor, ansiedad o confusión sobre lo que sucedió. Es frecuente que las personas tengan sentimientos mezclados: alivio por seguir vivos, pero incredulidad ante la naturaleza de sus discapacidades.

Los programas de rehabilitación combinan fisioterapia con actividades de desarrollo de habilidades y asesoramiento para proporcionar apoyo social y emocional. La educación y la participación activa de las personas con lesiones recientes y la de su familia y amigos son vitales.

Un equipo de rehabilitación está normalmente dirigido por un médico especialista en medicina física y rehabilitación (llamado fisiatra) y, a menudo, incluye trabajadores sociales, fisioterapeutas y terapeutas ocupacionales, terapeutas de recreación, personal de enfermería de rehabilitación, psicólogos de rehabilitación, asesores vocacionales, nutricionistas, un trabajador del caso y otros especialistas.

En la fase inicial de la rehabilitación, los terapeutas hacen énfasis en recuperar las habilidades de comunicación y la fuerza de brazos y piernas. Para algunas personas, la movilidad solo será posible con la asistencia de dispositivos como caminadoras, tirantes de las piernas o silla de ruedas. Las habilidades de comunicación como escribir a mano o en computadora y usar el teléfono también pueden requerir dispositivos de adaptación en algunas personas con tetraplejia.

La fisioterapia incluye programas de ejercicio orientados hacia el fortalecimiento muscular. La terapia ocupacional ayuda a volver a desarrollar las habilidades motoras finas, particularmente para los que necesitan realizar actividades de la vida diaria como entrar o salir de la cama, asearse y comer. Los programas de manejo de la vejiga y el intestino enseñan rutinas básicas de aseo. Las personas adquieren estrategias para manejar los episodios recurrentes de espasticidad, disreflexia autonómica y dolor neurogénico.

La rehabilitación vocacional incluye identificar habilidades laborales básicas de la persona y capacidades físicas y cognitivas para determinar la probabilidad de empleo; identificar posibles lugares de trabajo y cualquier equipo de asistencia que necesitará; y conseguir un lugar de trabajo amigable para el usuario. De ser necesario, la capacitación educativa se proporciona para desarrollar habilidades para una nueva línea de trabajo que puede ser menos dependiente de las capacidades físicas y más dependiente de las habilidades de computación o comunicación. A las personas con discapacidades que les impiden volver al campo laboral, se les alienta a mantener la productividad al participar en actividades que proporcionen una sensación de satisfacción y autoestima como clases educativas, pasatiempos, membresías en grupos de interés especial y participación en eventos familiares y de la comunidad.

La terapia de recreación alienta a las personas con SCI a participar en deportes o actividades recreativas a su nivel de movilidad, así como a lograr un estilo de vida más equilibrado y normal que le brinde oportunidades para socialización y autoexpresión.

Los dispositivos de adaptación también pueden ayudar a las personas con lesión de médula espinal a recuperar independencia y a mejorar movilidad y calidad de vida. Dichos dispositivos pueden incluir una silla de ruedas, estimuladores electrónicos, capacitación de marcha asistida, prótesis nerviosas, adaptaciones computarizadas y otras tecnologías asistidas por computadora.

¿Qué investigaciones se están realizando?

Los científicos continúan investigando nuevas maneras de entender y tratar mejor las lesiones de médula espinal.

Mucha de esta investigación la apoya el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidente Cerebrovascular (NINDS, por sus siglas en inglés), parte de los Institutos Nacionales de Salud (NIH, por sus siglas en inglés). Otros componentes de los NIH, así como el Departamento de Asuntos de Veteranos y otras agencias federales, instituciones de investigación y organizaciones voluntarias de salud, también financian y realizan investigación básica y clínica relacionada con la mejoría del funcionamiento en personas paralizadas.

Muchos hospitales han desarrollado centros especializados para la atención de la lesión de médula espinal. Muchos de ellos reúnen a investigadores de lesión de médula espinal de una variedad de disciplinas para asociaciones relacionadas con investigación básica y clínica, atención clínica y reproducción del conocimiento.

La investigación actual se enfoca en el avance de nuestro entendimiento de cuatro principios clave de la reparación de médula espinal:

• Neuroprotección: proteger las células nerviosas sobrevivientes de daño adicional.
• Regeneración: estimular la regeneración de axones y establecer sus conexiones destino de manera adecuada.
• Reemplazo celular: reemplazar los nervios o células gliales dañadas.
• Volver a entrenar los circuitos y la plasticidad del SNC para restablecer funciones corporales.

La lesión de médula espinal es compleja. Repararla tiene que tomar en cuenta todos los distintos tipos de daños que ocurren durante y después de la lesión. Debido a que el entorno molecular y celular de la médula espinal está cambiando constantemente desde el momento de la lesión hasta varias semanas o incluso meses más tarde, se tendrá que diseñar una combinación de terapias para abordar los tipos específicos de daño en las diferentes etapas de la lesión.

Neuroprotección

Las estrategias que implican neuroprotección apuntan a evitar muerte celular, limitar o reducir la inflamación y detener la sobreexcitación de ciertas células y sus funciones. Los investigadores están buscando maneras de reducir la inflamación en la médula espinal lesionada o cerca de esta, lo cual puede restringir el flujo sanguíneo, afectar la transmisión de señales nerviosas y aumentar la muerte celular. Un abordaje es utilizar medicamentos esteroideos para disminuir el daño de células nerviosas y suprimir la actividad de células inmunitarias. Un ensayo clínico identificó ligera mejoría en la función motora entre algunas personas a quienes se les administró un esteroide en un plazo de 8 horas después de la lesión. Sin embargo, otros ensayos mostraron que el beneficio modesto del medicamento no tenía mayor peso que los efectos secundarios graves. La Administración de Medicamentos y Alimentos de los Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés) no ha aprobado la terapia con esteroides para el tratamiento de lesión aguda de médula espinal.

Los antibióticos, que pueden cruzar la barrera protectora hematoencefálica, han mostrado que mejoran función motora, restauración, que disminuyen el tamaño de la lesión y que reducen la muerte celular en modelos animales de SCI.

La hormona renal eritropoyetina promueve el crecimiento de nuevos glóbulos rojos y aumenta los niveles de oxígeno en la sangre. Los estudios en animales han demostrado que la eritropoyetina puede disminuir inflamación cerebral, mejorar el flujo sanguíneo al cerebro y reducir la muerte de células nerviosas después de una lesión cerebral. También ayuda a la recuperación de función motora. Sin embargo, otros ensayos en modelos animales muestran resultados contradictorios en relación a la utilidad del medicamento para evitar la inflamación y la muerte celular.  Los investigadores continúan estudiando el medicamento en modelos preclínicos.

La hipotermia terapéutica (disminución controlada de la temperatura central del cuerpo) puede proteger a las células del daño que sigue al paro cardíaco, al accidente cerebrovascular y a la lesión cerebral traumática. La hipotermia terapéutica demostró reducir la hinchazón e inflamación que comprime la médula espinal después de la lesión en modelos animales y en estudios en humanos pequeños y limitados. Así mismo, puede reducir el daño a las neuronas susceptibles después de la lesión primaria, disminuir el daño a la microvasculatura de la médula espinal y mejorar el resultado funcional. Los investigadores están estudiando la seguridad y efectividad de duraciones diferentes de la hipotermia después de la lesión de médula espinal.

Los investigadores están tratando de manipular macrófagos —un tipo de glóbulos blancos que viajan al lugar de la lesión durante la respuesta inflamatoria— para promover el crecimiento de células nerviosas sin causar daño tisular adicional. Después de una lesión de médula espinal, los macrófagos en el sitio de la lesión comienzan a eliminar desechos celulares y a recibir señales que los ayudan a promover crecimiento de los axones. Pero, pocos días después de la lesión, la colección de macrófagos aumenta la inflamación, la cicatrización y la toxicidad, lo que puede empeorar el daño. Los científicos esperan aprender cómo enviarles señales a los macrófagos para que continúen su función restauradora mientras se apaguen sus consecuencias dañinas.

El depósito de sodio y glutamato en las células después de una lesión de médula espinal puede llevar a daño celular y alteración o bloqueo de la señalización celular. El medicamento riluzole, que enlentece el avance de la enfermedad esclerosis lateral amiotrófica, ha demostrado en modelos animales que mejora la función motora y reduce la pérdida por muerte celular causada por la disminución del flujo sanguíneo después de una lesión de médula espinal. El medicamento experimental HP 184 bloquea la entrada de sodio a las células (lo que puede impedir la función nerviosa) y puede aumentar la señalización celular en los axones sobrevivientes a los que se les destruyó o dañó la cubierta protectora de mielina después de una lesión de médula espinal. Otros científicos están examinando medicamentos que tienen como destino el glutamato, cuya liberación está muy aumentada después de una lesión medular. El exceso de glutamato lleva a la muerte celular y bloquea la transmisión de las señales a lo largo de las sinapsis nerviosas. Los investigadores están estudiando diferentes medicamentos que pueden reducir la unión del glutamato entre las células después de una lesión de médula espinal, lo cual pudiera disminuir la muerte celular secundaria, mejorar el resultado de la función motora y reducir el dolor por hipersensibilidad a largo plazo posterior a la lesión.

Regeneración

Las neuronas tienen una capacidad limitada para regenerarse. Sea que las células nerviosas se dañen o se destruyan por una lesión o que otras mueran naturalmente durante el desarrollo, el número de interacciones químicas entre las células nerviosas adyacentes (sinapsis) disminuye. Las células nerviosas pueden morir cuando no hacen suficientes sinapsis, dejando un gran número de células gliales de soporte en el área del daño. Se piensa que las células gliales dan soporte al tejido después de una lesión de médula espinal, pero también inhiben el crecimiento de axones.

Entre los enfoques para reparar axones dañados por medio de la remielinización y el nuevo crecimiento se encuentran:

Algunos medicamentos antiinflamatorios han demostrado promover la regeneración axonal al estimular a los axones nerviosos del SNC para que crezcan y al inhibir la toxicidad los aminoácidos y la muerte celular que aparece después de la lesión inicial. Dos de esos medicamentos antiinflamatorios no esteroideos son ibuprofeno e indometacina. El medicamento rolipram demostró fomentar la regeneración axonal en un modelo animal de lesión de médula espinal. Los estudios preclínicos están examinando la eficacia del rolipram en combinación con otros medicamentos administrados en diferentes momentos posteriores a la lesión.             

 Los anticuerpos son proteínas producidas por las células inmunitarias y están diseñados para unirse a proteínas foráneas específicas (llamadas antígenos) y deshabilitarlas. Desde la perspectiva terapéutica, se pueden producir anticuerpos dirigidos a proteínas específicas que inhiben la reparación del cuerpo después de la lesión. Los anticuerpos monoclonales que se producen en un laboratorio pueden promover la regeneración de las fibras nerviosas al bloquear proteínas en los desechos de mielina que inhiben la regeneración después de la lesión de médula espinal. Los científicos están probando anticuerpos monoclonales en el lugar de la lesión de médula espinal en modelos animales en un intento de bloquear la actividad antirregeneración de las células en el sistema nervioso central dañado y mejorar la función y la recuperación de los nervios. Por ejemplo, los investigadores están usando un anticuerpo monoclonal Nogo-A para bloquear proteínas que inhiben el desarrollo y la regeneración de los axones después de una lesión medular. Otros anticuerpos llamados anti-Mag (glicoproteínas asociadas a la mielina) están diseñadas para contrarrestar las moléculas de proteína-azúcar sobre los desechos que forman mielina en el lugar de la lesión.

Un número de otros destinos se están probando para superar la inhibición de la regeneración. La cetrina, una proteína recombinante que bloquea la activación de rho (una proteína que inhibe la regeneración axonal), se ha probado clínicamente. Se está desarrollando un medicamento que está dirigido a los receptores Nogo para promover la regeneración después de una lesión de médula espinal y de un accidente cerebrovascular. Estudios animales recientes que muestran que la inhibición del gen supresor de tumores PTEN puede promover el crecimiento de neuronas motoras superiores ha llevado a la investigación activa de estrategias para promover la regeneración después de lesiones de médula espinal y de nervio óptico. Finalmente, las histonas desacetilasas (HDAC) son una clase de compuestos involucrados en la regulación de la expresión genética y afectan negativamente la estructura celular luego de una lesión traumática de médula espinal. Los estudios preclínicos están examinando maneras de inhibir la actividad de las HDAC como forma de proteger y permitir que los axones superen la inhibición en regiones de una lesión medular.

Para pasar la cicatriz glial que se forma después de una lesión de médula espinal y poder transmitir señales desde el cuerpo celular, un axón tiene que avanzar entre los enredos de las moléculas ramificadas y largas de las que se componen las proteínas y los azúcares inhibitorios que rodean las células. Los experimentos han utilizado con éxito una enzima bacteriana, condroitinasa ABC, para despejar los enredos de modo que los axones puedan crecer en modelos animales de lesión. Los investigadores están buscando maneras de combinar la condroitinasa ABC con otros tratamientos, como trasplantes de células, para aumentar la recuperación funcional.

Otros investigadores están usando una matriz parecida a una autopista de ingeniería tisular que se implanta en la médula espinal para ayudar a los axones a "puentear" la lesión que se forma en el sitio de la lesión y para reconstruir los circuitos nerviosos. También están buscando usar la matriz como manera de administrar factores de crecimiento que puedan promover la supervivencia de las células nerviosas e inhibir las proteínas asociadas a la cicatriz glial.

Reemplazo celular

Existe controversia sobre los posibles beneficios y consecuencias nocivas del reemplazo celular y de los trasplantes de células. El potencial de varios tipos de células, incluidas las células madre y células gliales, para tratar la lesión de médula espinal se está investigando ansiosamente, pero hay muchas cosas sobre las células madre que los investigadores aún necesitan entender. Por ejemplo, los investigadores saben que existen muchos tipos diferentes de señales químicas que le dicen qué hacer a una célula madre. Algunas de esas están dentro de la célula madre, pero muchas otras están fuera —en el entorno celular— y tendrán que recrearse en la región del trasplante para fomentar crecimiento y diferenciación celular adecuados. Debido a las complejidades involucradas en el tratamiento de células madre, los investigadores esperan que esos tipos de terapias sean posible solo después de que se haga mucha más investigación. Los resultados de estudios preclínicos son limitados, pero muestran que los trasplantes celulares pueden regenerar el crecimiento neuronal y crear nuevas conexiones entre las neuronas.

 Los científicos están experimentando con una variedad de células para la eficacia y seguridad en el aumento de la conectividad y restauración de la función después de una lesión de médula espinal:

• Células humanas progenitoras de oligodendrocitos han demostrado que reducen el daño secundario que sigue a la lesión de médula espinal y promueven recuperación funcional y remielinización. Los investigadores están ampliando ensayos para determinar mejor la ventana de entrega óptima de células y evaluar los posibles riesgos de los trasplantes, como formación de tumores y reacciones inflamatorias.
• Células de Schwann que rodean y aíslan los nervios periféricos, y que, a menudo, crecen dentro de la médula espinal después de la lesión. Las células de Schwann que se han trasplantado en el lugar de la lesión de médula espinal pueden producir factores de crecimiento y volver a aislar los axones nerviosos dañados. No son células madre, ya que su destino como células de Schwann se determina antes del trasplante. Las células de Schwann se pueden tomar del mismo cuerpo de la persona, lo cual reduce la necesidad de medicamentos inmunosupresores y el riesgo de formación de tumores, pero esto requiere varias semanas después de la lesión para realizar el injerto. Los estudios preclínicos están evaluando su potencial en el tratamiento seguro tanto de la lesión aguda de la médula espinal como de la crónica.
• Las células estromales de la médula ósea, que se toman del tejido que se encuentra dentro de los huesos, han demostrado en algunos estudios que aumentan la recuperación de una lesión de médula espinal. Los científicos están estudiando la inyección de esas células en el líquido cefalorraquídeo (líquido que baña el cerebro y la médula espinal) para promover las proteínas necesarias para hacer crecer y mantener los nervios y aumentar la señalización nerviosa a lo largo de la cicatrización glial que se forma luego de la lesión.
• Las células olfativas nasales, que se toman del revestimiento de la nariz, son un tipo especial de células gliales que han demostrado que promueven la regeneración axonal y la remielinización en el lugar de la lesión. Las células trasplantadas han demostrado que permiten el crecimiento de los axones tanto en el sistema nervioso central como en el periférico y mejoran el resultado funcional en modelos animales de lesión de médula espinal. Los ensayos en etapas tempranas en humanos se están realizando en el extranjero.

Volver a entrenar los circuitos y la plasticidad del SNC para restablecer funciones corporales

La recuperación de una lesión de médula espinal puede ocurrir por algún tiempo después de la lesión inicial, como parte de la capacidad del cerebro de reorganizarse o formar nuevas conexiones y vías nerviosas después de la lesión o la muerte celular (llamada neuroplasticidad).

Rehabilitación activa y ejercicio

El entrenamiento específico puede mejorar la función, la coordinación de los movimientos musculares finos y, en general, la fuerza y la salud. Los científicos están comparando la eficacia relativa de un programa de entrenamiento motor intensivo de actividades específicas además de la rehabilitación estándar comparado con rehabilitación estándar sola para mejorar la función de la mano y los resultados clínicos en personas con tetraplejia reciente.

Como en la población general, la enfermedad cardiovascular (ECV) es la causa principal de muerte en personas con lesión de médula espinal. Después de la lesión, la oportunidad de ejercitar activamente los músculos largos afectados por la parálisis está limitada o puede requerir de tecnologías de asistencia. Los investigadores han demostrado recientemente que dichas lesiones aumentan el riesgo de ECV, junto con atrofia muscular y otros efectos del desacondicionamiento físico. Debido a que la ECV aparece temprano en la vida de personas con lesión de médula espinal, los investigadores están evaluando el impacto de ejercicio agudo, acondicionamiento y suplementos dietéticos en las mediciones de aptitud física, la función y factores o modificadores de riesgo de ECV en personas con tetraplejia. Otros científicos están examinando un programa de ejercicio grupal adjunto a la fisioterapia habitual que se imparte en el hospital para ver si mejora el panorama general del paciente sobre el ejercicio y la recuperación y para promover la actividad física como parte de un estilo de vida saludable.

Estimulación epidural

En mayo de 2011, los científicos, financiados en parte por los Institutos Nacionales de Salud, informaron que después de fisioterapia intensiva y estimulación eléctrica de la médula, un hombre con una lesión de médula espinal paralizante desde el tórax hacia abajo recuperó la capacidad de pararse y mover músculos paralizados a su voluntad cuando el estimulador estaba activo. El hombre participó en un estudio piloto que combinó estimulación epidérmica y entrenamiento locomotor, que implicó suspenderlo por varias horas al día en un arnés y caminar en una cinta rodante mientras los fisioterapeutas movían sus piernas en movimientos de pasos. Dos años de entrenamiento locomotor después de su lesión no mejoraron su capacidad de caminar o de ponerse de pie. Pero sí mejoró después de diciembre de 2009, cuando se le implantaron unos electrodos en el área paralizada de la médula espinal y comenzaron a enviar ráfagas eléctricas rítmicas a las neuronas de la médula espinal durante las sesiones del entrenamiento locomotor. Esta estimulación epidural imita el envío de señales del cerebro a la médula espinal para iniciar el movimiento. Gradualmente comenzó a poder pararse y a sostener completamente su propio peso por unos minutos cada vez. Aunque no puede caminar sin asistencia, puede doblar una pierna a nivel de la rodilla y flexionar su tobillo cuando el estimulador está activo. El entrenamiento locomotor sin estimulación epidural se usa de manera rutinaria como técnica de rehabilitación en personas con lesiones de médula espinal, lo que permite que algunas personas conserven la capacidad de moverse y sentir por debajo de la lesión. Mientras tanto, en algunas personas se utiliza una forma de estimulación epidural para aliviar el dolor. Los investigadores y los científicos de los NIH advierten que este hallazgo fue en una sola persona y que se requieren estudios adicionales para confirmar estos primeros resultados prometedores y para entender exactamente cómo funciona la estimulación.

Estimulación eléctrica funcional

Se han demostrado resultados emocionantes y prometedores para restaurar o asistir la función de personas con lesión crónica de médula espinal en estudios con estimulación eléctrica funcional (FES, por sus siglas en inglés). Los dispositivos de FES utilizan un sistema computarizado y electrodos para administrar pequeñas ráfagas de una corriente eléctrica de bajo nivel a los músculos paralizados, para generar contracciones musculares. Los investigadores están trabajando para mejorar los electrodos y las interfaces de las computadoras para que puedan producir movimientos más naturales y complejos. La FES se utiliza para restaurar la respiración sin un ventilador, toser sin ayuda, mejorar el control de la vejiga y el intestino, aumentar el movimiento de las manos y el agarre y mejorar el flujo sanguíneo a la piel.

Varios estudios continúan investigando el uso de FES para restaurar o mejorar la función después de una lesión de médula espinal.  Los investigadores están utilizando FES para ayudar a las personas con tetraplejia a mover los músculos paralizados para restaurar la función de agarre voluntario. Otros están intentando estimular la recuperación con el objetivo de poder agarrar objetos sin estimulación una vez que se complete el programa de tratamiento. Este enfoque ha demostrado ser útil en personas que han sufrido un accidente cerebrovascular.

Un ensayo clínico respaldado por el NINDS demostró que la FES del diafragma y los músculos intercostales (los músculos entre las costillas adyacentes que ayudan a mover la pared torácica) pueden producir tos efectiva en personas con tetraplejia superior. La capacidad de toser a voluntad elimina la necesidad de asistencia para aspirar las secreciones y reduce el riesgo de enfermedad pulmonar. Estos investigadores están trabajando actualmente para mejorar el diseño de los electrodos que permita una implantación quirúrgica menos invasiva.

Un estudio está utilizando FES implantada quirúrgicamente para facilitar el ejercicio, la posición de pie, los pasos o el equilibrio en personas con varios grados de parálisis. Un estudio relacionado está utilizando FES implantada quirúrgicamente para facilitar la estabilidad del tronco y las caderas y para evaluar cómo la estabilización y la rigidez del tronco pueden cambiar la forma en la que voluntarios con lesión de médula espinal se sientan, respiran, alcanzan un objeto, empujan una silla de ruedas o se dan vuelta en la cama.

La estimulación de corriente directa transcraneal (tDCS, por sus siglas en inglés) es otra forma de estimulación eléctrica que se está probando experimentalmente para mejorar los resultados del paciente después de una lesión de médula espinal. La tDCS es un procedimiento no invasivo que administra corriente eléctrica baja y continua a las áreas del cerebro involucradas con el movimiento a través de pequeños electrodos colocados en el cuero cabelludo. Los investigadores están investigando si combinar tDCS con terapia de ejercicio para la mano afectada aumentará el rendimiento sobre la terapia de ejercicio sola. Otros investigadores esperan determinar si la tDCS puede disminuir el dolor crónico en personas con lesión de médula espinal.

Terapia asistida por robot

La mayor parte de la recuperación después de SCI se lleva a cabo en un plazo de seis meses luego de la lesión. La recuperación sustancial después de 12 meses es inusual, pero los investigadores continúan probando formas de restaurar la función en personas con parálisis crónica. En un estudio muy pequeño en el que participan pacientes un año después de la lesión, los científicos están probando la seguridad y eficacia de un tipo de dispositivo de terapia robótica conocido como el dispositivo AMES. El objetivo de este estudio es investigar el uso de la tecnología de movimiento asistido y de sensación mejorada (AMES, por sus siglas en inglés) en la rehabilitación de las piernas de los participantes con lesión incompleta de médula espinal. El dispositivo AMES gira el tobillo en un rango de 30 grados, mientras que los vibradores estimulan los tendones unidos a los músculos que mueven la pierna. La tarea de la persona es ayudar al movimiento del dispositivo.

En otro estudio, los investigadores determinarán el efecto del uso de entrenamiento en cinta rodante con soporte de peso corporal y un entrenador robótico de marcha para el movimiento funcional de un lugar a otro (ambulación) en personas con una lesión incompleta de médula espinal. La persona se suspende en un arnés sobre una cinta rodante y las piernas robóticas están atadas a la persona. Una computadora controla el ritmo de la marcha. El efecto de la terapia se evaluará al analizar los cambios en la ambulación y los patrones de marcha mientras camina.

Interfaces cerebro-computadora (BCI, por sus siglas en inglés)

El objetivo de la tecnología de interfaz cerebro-computadora es dejar de lado los circuitos nerviosos dañados en la médula espinal y establecer un vínculo directo entre el cerebro y un dispositivo de asistencia implantado que puede restaurar el control de la persona de movimiento muscular voluntario y coordinación de los músculos paralizados.

La mayoría de las personas con tetraplejia tienen la función cerebral intacta, pero no pueden moverse debido a una lesión o enfermedad que afecta la médula espinal. La tecnología de interfaz cerebro-computadora se basa en el hallazgo de que, con la función cerebral intacta, las señales neuronales para el movimiento se generan en el cerebro y se pueden usar para controlar los dispositivos asistidos por computadora. Al implantar electrodos en el cerebro, se pueden entrenar a las personas para practicar pensamientos y, por lo tanto, generar señales neuronales que una computadora interpreta y traduce en movimientos que luego se pueden usar para controlar una variedad de dispositivos o pantallas de computadora.

Los investigadores están trabajando en desarrollar la tecnología BCI para ofrecerles a personas con parálisis de las extremidades superiores una señal de control rica y natural para los brazos protésicos o el dispositivo FES para reanimar los brazos paralizados. El estudio utiliza electrodos electrocorticográficos (ECoG, por sus siglas en inglés) que se conectan con las neuronas de la corteza cerebral (la parte del cerebro responsable del pensamiento superior y el control motor) para medir la actividad cerebral. Los participantes aprenderán a controlar los cursores computarizados, los entornos de realidad virtual y los dispositivos de asistencia, como la ortesis de la mano y los dispositivos FES, utilizando la actividad neuronal registrada con el sensor ECoG.

Otro estudio preliminar está evaluando la seguridad y la eficacia de una interfaz cerebro-computadora para darles a las personas con tetraplejia la capacidad de controlar el cursor de una computadora y otros dispositivos de asistencia con sus pensamientos. Se inserta una pequeña matriz de electrodos en la parte de la superficie del cerebro que controla los movimientos. Al usar las señales muy precisas que registra este dispositivo, los investigadores están trabajando para mejorar la capacidad de la computadora de interpretar la intención de la persona y transferirla a la pantalla.

¿Cómo puedo ayudar a la investigación?

Los ensayos clínicos ofrecen esperanza a muchas personas y una oportunidad de ayudar a los investigadores a encontrar mejores maneras de detectar, tratar o prevenir de manera segura las enfermedades, pero los ensayos solo se pueden hacer si la persona participa voluntariamente. Muchos trastornos neurológicos no tienen buenas opciones de tratamiento. Al participar en un ensayo clínico, usted —como persona sana o como alguien con una enfermedad— puede influir en gran medida en la vida de personas afectadas por un trastorno neurológico. Para conocer más y participar de manera voluntaria en un ensayo clínico o conocer más sobre los ensayos clínicos y para obtener más información sobre encontrar y participar en un ensayo clínico, visite “NIH Clinical Trials and You” (Ensayos clínicos de los NIH y usted) en http://www.nih.gov/health/clinicaltrials/. Use términos de búsqueda como “spinal cord injury” (lesión de médula espinal) y “tetraplejia” para acceder a los ensayos actuales y completos relacionados con lesión medular.

Otros centros mantienen registros de personas interesadas en participar en estudios de investigación clínica en curso o futuros. Una red de varios sitios apoyada por la Fundación Christopher y Dana Reeve llamada NeuroRecovery Network también acepta participantes voluntarios de investigación. Para obtener más información, consulte http://www.christopherreeve.org/site/c.ddJFKRNoFiG/b.5399929/k.6F37/NeuroRecovery_Network.htm

Glosario

axón - la extensión larga y delgada de una célula nerviosa que conduce los impulsos lejos del cuerpo celular.

interfaz cerebro-computadora - un dispositivo con un sensor para monitorear señales cerebrales vinculadas a software y hardware de computadora que convierten estas señales en comandos para dispositivos externos. La interfaz deja de lado los nervios que se han dañado por lesiones u otros medios.

columna cervical - la parte de la columna en la región del cuello.

lesión completa - la lesión impide la comunicación nerviosa desde el cerebro y la médula espinal hasta partes del cuerpo por debajo del lugar de la lesión.

discos - almohadillas redondas y esponjosas de cartílago que se encuentran entre las vértebras y que actúan como amortiguadores de choque en toda la columna vertebral y permiten la flexibilidad de la espalda.

estimulación eléctrica funcional (FES) - el uso terapéutico de corriente eléctrica de bajo nivel para estimular el movimiento muscular y restaurar movimientos útiles, como estar de pie o pisar; también se llama estimulación neuromuscular funcional.

glía - células de apoyo en el cerebro y la médula espinal. Las células gliales son el tipo de células más abundantes en el sistema nervioso central. Existen tres tipos: astrocitos, oligodendrocitos y microglía.

lesión incompleta - la capacidad de la médula espinal de transmitir algunos mensajes no se pierde completamente después de la lesión.

neuronas motoras inferiores - células nerviosas que se encuentran en el tronco del cerebro y en la médula espinal y que estimulan directamente el movimiento en los brazos, las piernas, el tórax, la cara, la garganta y la lengua.

lumbar - la parte de la columna vertebral en la parte media de la espalda, debajo de las vértebras torácicas y encima de las vértebras sacras.

macrófago - un tipo de glóbulo blanco que envuelve material extraño. Los macrófagos también liberan sustancias que estimulan otras células del sistema inmunitario.

mielina - una estructura de las membranas celulares que forma una vaina alrededor de los axones, los aísla y acelera la conducción de impulsos nerviosos.

prótesis nerviosas - dispositivos que proporcionan estimulación eléctrica para activar los músculos paralizados de manera coordinada para complementar o restaurar el movimiento funcional.

neurona - también conocida como una célula nerviosa; la unidad estructural y funcional del sistema nervioso. Una neurona consta de un cuerpo celular y sus procesos: un axón y una o más dendritas.

neuroplasticidad - la capacidad del cerebro de formar nuevas conexiones y vías nerviosas después de la lesión o la muerte celular.

neurotransmisores - sustancias químicas que le permiten a las neuronas enviarse señales entre ellas.

oligodendrocito - un tipo de célula glial en el cerebro y la médula espinal que envuelve y aísla los axones y acelera la conducción de los impulsos nerviosos.

parálisis - la incapacidad de controlar el movimiento de una parte del cuerpo.

paraplejia - una condición que implica parálisis de las piernas.

cuadriplejia - también conocida como tetraplejia, una condición que implica parálisis de las piernas y parálisis parcial o completa de los brazos.

sacro - se refiere a la parte de la columna vertebral en el área de la cadera.

choque espinal - un estado fisiológico temporal que puede ocurrir después de una lesión de médula espinal en la cual todas las funciones sensoriales, motoras y simpáticas del sistema nervioso se pierden por debajo del nivel de la lesión. El choque espinal puede bajar la presión arterial a niveles peligrosos y producir parálisis temporal.

células madre - células que tienen la capacidad de crecer en cualquiera de los muchos tipos de células del cuerpo. A diferencia de las células maduras, que están permanentemente comprometidas con su destino, las células madre pueden renovarse y crear células de otros tejidos.

tetraplejia - también llamada cuadriplejia, se refiere a la parálisis de las piernas y la parálisis parcial o completa de los brazos.

torácico - la parte de la columna vertebral de la parte superior a la mitad de la espalda.

neuronas motoras superiores - células nerviosas del cerebro que dirigen a las neuronas motoras inferiores para producir movimientos como caminar o masticar.

vértebras - los 33 huesos que conforman la columna vertebral, que se caracterizan por una abertura redonda a través de la cual pasa la médula espinal y tres proyecciones planas a las que se adhieren los músculos de la espalda.

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Preparado por:

Oficina de Comunicaciones y Enlace Público

Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidente Cerebrovascular

Institutos Nacionales de Salud

Bethesda, Maryland 20892

Publicación de los NIH N.° 13-NS-160                     julio 2013

 

¿Dónde puedo encontrar más información?

Para obtener más información sobre trastornos neurológicos o programas de investigación financiados por el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidente Cerebrovascular, comuníquese con la Red de Información y Recursos para el Cerebro del instituto (BRAIN, por sus siglas en inglés) al:

BRAIN
P.O. Box 5801
Bethesda, MD  20824
800-352-9424
www.ninds.nih.gov

Hay más información disponible por parte de las siguientes organizaciones:

Christopher and Dana Reeve Foundation and Resource Center
636 Morris Turnpike, Suite 3A
Short Hills, NY 07078
800-225-0292
www.christopherreeve.org

Miami Project to Cure Paralysis
P.O. Box 016960 (R-48)
Miami, FL 33101-6960
305-243-6001
800-782-6387
www.themiamiproject.orgNational Spinal Cord Injury Association
75-20 Astoria Boulevard, Suite 120
Jackson Heights, NY 11370
708-803-2782
800-962-9629
www.spinalcord.orgParalyzed Veterans of America
801 Eighteenth Street, NW
Washington, DC 20006-3517
202-232-1782 Healthcare Hotline
800-553-9100
www.pva.orgThe Spinal Cord Society
19051 County Highway 1
Fergus Falls, MN 56537
218-739-5252
www.scsus.org/National Rehabilitation Information Center
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