Due pazienti tornano a camminare grazie al neurostimolatore midollare: la straordinaria impresa

Tornano a camminare per la prima volta al mondo due pazienti, con lesione traumatica del midollo spinale, che hanno ricevuto un neurostimolatore midollare. L’impresa è riuscita ad un team di medici e ricercatori dell’Irccs ospedale San Raffaele di Milano e Università Vita-Salute San Raffaele (UniSR) e di bioingegneri della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, che ha ottenuto risultati promettenti nel trattamento delle lesioni al midollo spinale, grazie a un protocollo innovativo di stimolazione elettrica epidurale ad alta frequenza. Lo studio, pubblicato su ‘Science Translational Medicine’, ha dimostrato che questa tecnica riduce significativamente la spasticità muscolare e migliora le capacità motorie nei pazienti con lesioni del midollo spinale.

La ricerca si è concentrata sui primi due pazienti con lesioni incomplete al midollo spinale, che nel 2023, grazie all’impianto del neurostimolatore midollare, un dispositivo già in uso nella terapia del dolore, hanno recuperato le funzioni motorie. I ricercatori hanno applicato stimolazioni mirate ad alta frequenza che, combinate con la riabilitazione, hanno migliorato significativamente forza muscolare, deambulazione e controllo motorio. Il protocollo di stimolazione applicato ha inoltre ridotto i riflessi patologici e le contrazioni muscolari involontarie alla base della spasticità muscolare, favorendo movimenti più fluidi e naturali.

La spasticità muscolare

Malattie del sistema nervoso centrale come la sclerosi multipla, oppure lesioni traumatiche del midollo spinale che interrompono la comunicazione con il cervello, posso causare difficoltà a deambulare, paralisi degli arti e spasticità muscolare. Quest’ultima è l’attivazione intermittente o sostenuta della contrazione muscolare e porta a rigidità e spasmi involontari dei muscoli, riducendo significativamente la mobilità delle persone affette. La spasticità muscolare colpisce quasi il 70% dei pazienti con lesioni al midollo spinale e studi recenti hanno dimostrato che stimolare elettricamente un midollo spinale lesionato rappresenta una strategia promettente per ripristinare la capacità di camminare. Attualmente sono applicati protocolli di stimolazione a bassa frequenza per mitigare la spasticità, ma essi hanno un effetto limitato nei pazienti che soffrono di spasmi muscolari.

Lo studio

I pazienti presi in esame dallo studio avevano entrambi una lesione traumatica del midollo spinale e nel corso del 2023 sono stati sottoposti ad un innovativo intervento di impianto di un elettrostimolatore midollare che ha permesso loro, dopo un lungo percorso riabilitativo presso l’unità diretta dal dottor Sandro Iannaccone, di tornare a camminare. Al termine del percorso, entrambi i pazienti hanno mostrato miglioramenti significativi nelle loro capacità funzionali, con uno di essi che ha percorso 175 metri senza stimolazione attiva.

I pazienti coinvolti nello studio hanno partecipato a un programma intensivo di riabilitazione, che ha integrato stimolazioni a bassa e alta frequenza con esercizi motori. Il team di ricerca ha quindi osservato che la stimolazione ad alta frequenza del midollo spinale è un modo sicuro per inibire l’iperreattività patologica dei circuiti spinali senza generare disagio nei pazienti.

“Il midollo spinale è naturalmente iperreattivo agli stimoli, il che è necessario per favorire i normali riflessi rapidi. Questa iperreattività è solitamente bilanciata dal cervello, che inibisce i circuiti motori quando non è richiesta la loro attivazione. Tuttavia, nel caso di lesione al midollo spinale, il paziente perde i messaggi inibitori provenienti dal cervello che regolano l’iperreattività spinale – spiega Simone Romeni, primo autore dello studio e ricercatore presso Ecole Polytechnique Federale di Losanna (Epfl) e l’Irccs Ospedale San Raffaele, che continua – Crediamo dunque che la stimolazione a frequenze dell’ordine dei kiloHertz (ben maggiore di quelle utilizzate in precedenti studi), applicata nel nostro protocollo, interferisca con questa iperattività spinale patologica, inibendone la trasmissione ai muscoli e riducendo di conseguenza gli spasmi”.

“Il protocollo di stimolazione spinale sviluppato e testato in questo studio rappresenta un significativo esempio delle straordinarie potenzialità della neuroingegneria applicata alla neuroriabilitazione. Questo primo risultato, frutto della preziosa collaborazione con i colleghi del San Raffaele, pone le basi per lo sviluppo futuro di nuove soluzioni tecnologiche, mirate a migliorare la qualità della vita delle persone con disabilità motorie e a potenziare le opportunità terapeutiche disponibili”, spiega Silvestro Micera, professore presso Epfl e Scuola Superiore Sant’Anna e coordinatore dello studio.-

“Ad oggi i pazienti trattati con il neurostimolatore sono 8. Questa è una procedura chirurgica sicura ed efficace che offre una nuova prospettiva nel trattamento dei pazienti con gravi danni al midollo spinale. La combinazione di tecnologie avanzate e approcci personalizzati alla riabilitazione offre nuove prospettive per il recupero motorio, rivoluzionando il trattamento delle lesioni spinali, riducendo gli effetti collaterali associati alle terapie farmacologiche e chirurgiche attualmente disponibili”, aggiunge Pietro Mortini, Ordinario di Neurochirurgia presso l’Università Vita-Salute San Raffaele (UniSR) e primario di Neurochirurgia all’Irccs Ospedale San Raffaele e anche lui coordinatore dello studio.

“I prossimi passi includeranno ulteriori studi clinici su un numero maggiore di pazienti per confermare questi risultati preliminari. Stiamo pianificando di estendere le indicazioni a diverse condizioni cliniche che definiremo nei prossimi mesi. Siamo all’inizio di una nuova, promettente era per la neuroriabilitazione motoria. Vogliamo in particolare esprimere la nostra profonda gratitudine ai pazienti che hanno avuto fiducia in noi”, conclude il professor Mortini.