A estimulação da medula espinhal permite que a mulher mova o braço novamente

Mar 02, 2024

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20/02/2023

PITTSBURGO — Uma neurotecnologia que estimula a medula espinhal melhora instantaneamente a mobilidade dos braços e das mãos, 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 Universidade Carnegie Mellon hoje na Nature Medicine. Um par de eletrodos de metal finos semelhantes a fios de espaguete implantados ao longo do pescoço acionam 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 uma forma que não conseguiriam 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 o autor correspondente e co-sênior Marco Capogrosso, Ph. D., professor assistente de cirurgia neurológica na Pitt. “Graças a anos de pesquisa pré-clínica até agora, desenvolvemos um protocolo de estimulação prático e fácil de usar, adaptando tecnologias clínicas existentes aprovadas pela FDA que poderiam ser facilmente traduzidas para o hospital e rapidamente transferidas do laboratório para a clínica .” Quando se trata de AVC, os cardiologistas prevêem um futuro sombrio: globalmente, um em cada quatro adultos com mais de 25 anos sofrerá um AVC durante a vida, e 75% dessas pessoas terão défices duradouros no controlo motor do braço e da mão, gravemente limitando sua autonomia física. Atualmente, nenhum tratamento é eficaz no tratamento da paralisia no chamado estágio crônico do AVC, que começa aproximadamente seis meses após o incidente do AVC. A nova tecnologia, dizem os investigadores, tem o potencial de oferecer esperança às pessoas que vivem com deficiências que de outra forma seriam consideradas permanentes. “A criação de soluções eficazes de neurorreabilitação para pessoas afetadas por deficiência motora após acidente vascular cerebral está se tornando cada vez mais urgente”, disse a coautora sênior Elvira Pirondini, Ph.D., professora assistente de medicina física e reabilitação na Pitt. “Mesmo os défices ligeiros resultantes de um acidente vascular cerebral podem isolar as pessoas da vida social e profissional e tornar-se muito debilitantes, sendo as deficiências motoras no braço e na mão 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 e de alto grau. Além disso, vários grupos de pesquisa em todo o mundo demonstraram 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 gama de movimentos do braço na altura do ombro e a complexidade dos sinais neurais que controlam o braço e a mão, acrescentam um conjunto de desafios significativamente maior. Após anos de extensos estudos pré-clínicos envolvendo modelagem computacional e testes em animais em macacos com paralisia parcial do braço, os pesquisadores foram autorizados a testar esta terapia otimizada em humanos. “Os nervos sensoriais do braço e da mão enviam sinais aos neurônios motores na medula espinhal que controlam os músculos do membro”, disse o co-autor Douglas Weber, Ph.D., professor de engenharia mecânica no Instituto de Neurociências da Carnegie. Universidade Mellon. “Ao estimular estes nervos sensoriais, podemos amplificar a atividade dos músculos que foram enfraquecidos pelo acidente vascular cerebral. É importante ressaltar que o paciente mantém o controle total de seus movimentos: a estimulação é auxiliar e fortalece a ativação muscular apenas quando os pacientes estão tentando se mover.” Numa série de testes adaptados a pacientes individuais, a estimulação permitiu aos participantes realizar tarefas de diferentes complexidades, desde mover um cilindro metálico oco até agarrar objetos domésticos comuns, como uma lata de sopa, e abrir uma fechadura. 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 pensavam inicialmente e persistiram mesmo depois de o dispositivo ter sido removido, sugerindo que poderia ser usado tanto como método auxiliar como restaurador para a recuperação dos membros superiores. Na verdade, os efeitos imediatos da estimulação permitem a administração de treino físico intenso que, por sua vez, poderia levar a melhorias ainda mais fortes a longo prazo na ausência da estimulação. No futuro, os investigadores continuam a inscrever participantes adicionais no ensaio para compreender quais os pacientes com AVC que podem beneficiar mais desta terapia e como otimizar os protocolos de estimulação para diferentes níveis de gravidade. Além disso, a startup Reach Neuro, fundada por Pitt e pela CMU, está trabalhando para traduzir a terapia em uso clínico. Marc Powell, Ph.D., da Reach Neuro Inc.; Nikhil Verma, bacharelado, da Universidade Carnegie Mellon; e Erynn Sorensen, BS, da Pitt são co-autores. Autores adicionais do estudo são Erick Carranza, BS, Amy Boos, MS, Daryl Fields, MD, Ph.D., Souvik Roy, BS, Scott Ensel, BS, Jeffrey Balzer, Ph.D., Robert Friedlander, MD, George Wittenberg, MD, Ph.D., Lee Fisher, Ph.D., e Peter Gerszten, MD, todos de Pitt; Beatrice Barra, Ph.D., da Universidade de Nova York; Jeff Goldsmith, Ph.D., da Universidade de Columbia; e John Krakauer, Ph.D., da Universidade Johns Hopkins. A pesquisa relatada neste comunicado à imprensa foi apoiada pela NIH BRAIN Initiative sob o prêmio número UG3NS123135. O conteúdo é de responsabilidade exclusiva dos autores e não representa necessariamente a opinião oficial dos Institutos Nacionais de Saúde. Apoio adicional à pesquisa foi fornecido pelo Departamento de Cirurgia Neurológica e pelo Departamento de Medicina Física e Reabilitação da Pitt, e pelo Departamento de Engenharia Mecânica e pelo Instituto de Neurociências da Universidade Carnegie Mellon. Drs. Capogrosso, Gerszten e Pirondini têm interesses financeiros na Reach Neuro, Inc., que tem interesse na tecnologia que está sendo avaliada neste estudo. Estes conflitos de interesses financeiros foram revistos e geridos pela Universidade de Pittsburgh de acordo com a sua Política de Conflitos de Interesses para Investigação.