Due pazienti affetti da lesioni traumatiche del midollo spinale hanno fatto la storia tornando a camminare grazie all’implementazione di un neurostimolatore midollare. Questo importante risultato è stato raggiunto da un team di medici e ricercatori dell’Irccs ospedale San Raffaele di Milano, dell’Università Vita-Salute San Raffaele (UniSR) e di bioingegneri della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, attraverso un approccio innovativo alla stimolazione elettrica epidurale ad alta frequenza. I risultati della ricerca, pubblicati su ‘Science Translational Medicine’, evidenziano come questa tecnica possa ridurre in modo significativo la spasticità muscolare e migliorare le capacità motorie dei pazienti con lesioni spinali.
Lo studio ha esaminato i primi due pazienti con lesioni incomplete al midollo spinale, che nel 2023 hanno recuperato le funzioni motorie grazie all’impianto del neurostimolatore, un dispositivo già utilizzato per la terapia del dolore. Attraverso stimolazioni elettriche ad alta frequenza, integrate con programmi di riabilitazione, i pazienti hanno mostrato un notevole miglioramento della forza muscolare, della capacità di deambulazione e del controllo motorio. Inoltre, il protocollo di stimolazione ha diminuito i riflessi patologici e le contrazioni muscolari involontarie che caratterizzano la spasticità, favorendo movimenti più fluidi e naturali.
La spasticità muscolare
Malattie del sistema nervoso centrale, come la sclerosi multipla, o traumi al midollo spinale che interrompono la comunicazione con il cervello possono portare a difficoltà nella deambulazione, paralisi e spasticità muscolare. Quest’ultima si manifesta con contrazioni muscolari involontarie, causando rigidità e spasmi, che riducono significativamente la mobilità degli individui colpiti. La spasticità interessa quasi il 70% dei pazienti con lesioni spinali, e studi recenti hanno dimostrato che la stimolazione elettrica del midollo danneggiato rappresenta una strategia promettente per il recupero della capacità di camminare. Attualmente vengono utilizzati protocolli di stimolazione a bassa frequenza per alleviare la spasticità, ma con risultati limitati per i pazienti affetti da spasmi muscolari.
Lo studio
I pazienti coinvolti nello studio presentavano entrambi lesioni traumatiche del midollo spinale e nel 2023 sono stati sottoposti a un innovativo intervento di impianto di un neurostimolatore midollare, che ha permesso loro, dopo un lungo percorso riabilitativo sotto la direzione del Dott. Sandro Iannaccone, di tornare a camminare. Alla fine del trattamento, entrambi i pazienti hanno mostrato miglioramenti notevoli nelle loro capacità funzionali, con uno di loro capace di percorrere 175 metri senza stimolazione attiva.
Durante lo studio, i pazienti hanno partecipato a un programma intensivo di riabilitazione, che ha combinato stimolazioni a bassa e alta frequenza con esercizi motori. I ricercatori hanno osservato che la stimolazione ad alta frequenza del midollo spinale è un metodo sicuro per inibire l’iperreattività patologica senza causare disagio ai pazienti.
“Il midollo spinale è naturalmente iperreattivo agli stimoli, il che è funzionale ai riflessi rapidi. Questa iperreattività è normalmente bilanciata dal cervello, che inibisce l’attivazione dei circuiti motori quando non necessaria. Tuttavia, con le lesioni spinale, il paziente perde i segnali inibitori dal cervello, portando a uno stato di iperattività”, spiega Simone Romeni, primo autore dello studio e ricercatore presso l’Ecole Polytechnique Federale di Losanna (EPFL) e l’Irccs Ospedale San Raffaele. “Riteniamo che la nostra stimolazione a frequenze in kHz interferisca con questa iperattività patologica, inibendo la trasmissione agli muscoli e riducendo gli spasmi.”
“Il protocollo di stimolazione spinale sviluppato e messo alla prova in questo studio rappresenta un significativo esempio delle potenzialità della neuroingegneria applicata alla riabilitazione. Questo primo risultato, frutto della stretta collaborazione con i colleghi del San Raffaele, apre la strada allo sviluppo di nuove soluzioni tecnologiche mirate a migliorare la qualità della vita per le persone con disabilità motorie”, afferma Silvestro Micera, professore presso EPFL e Scuola Superiore Sant’Anna e coordinatore dello studio.
“Finora, otto pazienti hanno ricevuto il neurostimolatore. Questa è una procedura chirurgica sicura ed efficace che offre una nuova speranza nel trattamento dei danni gravi al midollo spinale. La sinergia tra tecnologie avanzate e approcci riabilitativi personalizzati offre nuove opportunità di recupero motorio e rivoluziona le modalità di trattamento delle lesioni spinali, riducendo anche gli effetti collaterali dei trattamenti farmacologici e chirurgici attuali”, aggiunge Pietro Mortini, Ordinario di Neurochirurgia presso l’Università Vita-Salute San Raffaele (UniSR) e primario di Neurochirurgia all’Irccs Ospedale San Raffaele, e anch’esso coordinatore dello studio.
“I prossimi passi prevedono ulteriori studi clinici su un numero maggiore di pazienti per convalidare questi risultati preliminari. Inoltre, ci proponiamo di espandere le indicazioni a varie altre condizioni cliniche che definiremo nei prossimi mesi. Siamo all’inizio di una nuova e promettente era nella riabilitazione motoria. Desideriamo esprimere la nostra sincera gratitudine ai pazienti che hanno riposto fiducia in noi”, conclude il professor Mortini.
