Rehabilitación tras una lesión medular

Las personas con lesiones por debajo de los segmentos cervicales de la médula espinal sufren paraplejia espástica o flácida. Las restricciones en la capacidad para caminar son consideradas graves por los pacientes afectados y son el tema central de este artículo de formación.

Los daños en la médula espinal pueden deberse a causas traumáticas, inflamatorias o vasculares y suelen asociarse a limitaciones graves, a menudo persistentes de por vida, de las funciones motoras, sensoriales y autonómicas. Aproximadamente la mitad de las lesiones de la médula espinal son de origen traumático [1], y el 50% de las lesiones traumáticas del mieloma son incompletas y preservan las funciones sensoriales y/o motoras por debajo de la lesión [2]. Dependiendo de la extensión y la localización del daño medular, se lesionan diferentes tractos nerviosos ascendentes y descendentes (Fig. 1). Esto provoca diversos déficits funcionales, que pueden ir desde ligeras alteraciones sensoriales y debilidad en grupos musculares individuales hasta la incapacidad para caminar y la pérdida completa de la vejiga urinaria, el intestino y la función sexual. Las lesiones traumáticas afectan con mayor frecuencia a la médula espinal cervical, lo que puede provocar trastornos respiratorios y déficits en las extremidades superiores e inferiores (tetraplejia) [3]. Las personas con lesiones por debajo de los segmentos cervicales de la médula espinal sufren parálisis espástica (lesión torácica o lumbar) o flácida (daño en el cono/cauda equina) parapléjica. Las restricciones en la capacidad para caminar son consideradas graves por los pacientes afectados [4] y son el tema central de este artículo.

Mecanismos de recuperación espontánea tras una lesión medular

En el sistema nervioso central, sólo existe una capacidad limitada para los procesos de regeneración tras las lesiones. Así, las fibras nerviosas seccionadas no pueden volver a crecer a grandes distancias para restaurar las conexiones nerviosas originales. No obstante, muchos pacientes muestran una recuperación funcional espontánea tras una lesión medular. Los resultados de la investigación en estudios con animales mostraron que diferentes procesos y mecanismos son responsables de la recuperación funcional en la fase aguda, subaguda y crónica tras un daño medular. Entre ellas se incluyen la disminución del edema y la inflamación en el lugar del daño, la remisión de la excitotoxicidad neuronal en el tejido nervioso perilesional [5,6], la remielinización parcial de las fibras nerviosas desmielinizadas [7] y diversas formas de plasticidad neuronal [8]. Las adaptaciones plásticas del sistema nervioso central inducidas por lesiones abarcan desde cambios a nivel molecular (por ejemplo, la regulación al alza de los receptores de las motoneuronas y las interneuronas [9]) hasta modificaciones estructurales de las redes neuronales [10,11]. Las fibras nerviosas no lesionadas pueden crecer en las regiones espinales denervadas por el daño y restaurar las funciones (brotación compensatoria de axones intactos) [12]. Las fibras nerviosas lesionadas seccionadas por la lesión muestran un crecimiento local limitado (brotación regenerativa de los axones lesionados) y pueden, por ejemplo, volver a proyectarse en el sentido de redirigirse hacia las interneuronas propriospinales, que a su vez permiten la transmisión de señales alrededor del lugar de la lesión [13]. Tales adaptaciones estructurales dentro del sistema nervioso central se han observado en modelos animales en sistemas y redes neuronales funcionalmente distintos (por ejemplo, los sistemas corticoespinal, bulboespinal y propioespinal) y se han asociado a la recuperación de las funciones motoras gruesas y finas tras un daño medular [14].

Efectos neurobiológicos del entrenamiento

Uno de los objetivos de la investigación actual es promover y mejorar los mecanismos espontáneos descritos de recuperación funcional tras una lesión medular mediante terapias. A pesar de los prometedores resultados de los ensayos preclínicos, actualmente no se dispone de tratamientos farmacológicos eficaces para los pacientes con lesión medular. El entrenamiento físico, por otro lado, es una parte integral de la neurorrehabilitación actual. Los estudios han demostrado mejoras significativas en la función motora mediante el entrenamiento en pacientes con paraplejia incompleta [15]. Los principios de la neurorrehabilitación basada en el entrenamiento se basan en la activación de los circuitos neuronales tanto por encima como por debajo de la lesión medular. Las neuronas espinales y supraespinales pueden reorganizarse mediante el entrenamiento e interconectarse [16] (Fig. 2). La activación de las redes neuronales inducida por el entrenamiento aumenta la brotación espontánea de fibras nerviosas lesionadas y no lesionadas. En el proceso, se consolidan las proyecciones con fines específicos, mientras que las conexiones nerviosas redundantes y no utilizadas se desmantelan de nuevo (poda neuronal) [17]. Los mecanismos moleculares y sinápticos subyacentes a los efectos del entrenamiento corresponden presumiblemente a los de la teoría del aprendizaje: la actividad simultánea de los sistemas neuronales asociados se estabiliza, mientras que la actividad no sincronizada conduce a la disolución de las conexiones neuronales (regla de aprendizaje de Hebb) [18]. Además, el entrenamiento físico tiene un efecto positivo en todo el sistema musculoesquelético y el sistema cardiovascular de los pacientes. La intensidad, el periodo óptimo y el tipo de entrenamiento, así como el papel de la motivación del paciente, son objeto de la investigación actual [19].

Enfoque clínico en la rehabilitación de pacientes con lesión medular

El objetivo principal de la rehabilitación es recuperar la independencia. Una gestión de la vejiga y el intestino lo más independiente posible es un objetivo elemental de la rehabilitación. El plan de rehabilitación física varía en función de la gravedad y el tipo de lesión medular. En el caso de los pacientes con lesiones medulares cervicales altas, la atención se centra en restablecer la respiración espontánea y la independencia (por ejemplo, con mecanismos de control basados en la lengua). Mientras que las lesiones cervicales más profundas se entrenan en el control del movimiento del brazo/mano, las lesiones de la columna torácica y lumbar se centran en la movilidad y la locomoción. El campo de la rehabilitación física es cada vez más interdisciplinar: los terapeutas cuentan a menudo con el apoyo de robots o aparatos de entrenamiento altamente instrumentalizados que permiten un entrenamiento intensivo e individualizado (por ejemplo, mediante sistemas de descarga de peso, resistencia de fuerza dinámica, etc.) y optimizan así la recuperación funcional [20,21].

Los nuevos enfoques terapéuticos en el campo de la rehabilitación física pretenden, entre otras cosas, aumentar la motivación de los pacientes durante el entrenamiento: los programas de entrenamiento basados en la realidad virtual (RV) proyectan situaciones cotidianas realistas y variadas en laboratorios y salas de entrenamiento monótonos y pueden mejorar así la eficacia del entrenamiento al aumentar la motivación [22,23]. Además, se han desarrollado aparatos de entrenamiento innovadores e instrumentalizados que permiten realizar ejercicios específicos para las piernas adaptados a la limitación respectiva del paciente. Los pacientes con graves problemas para caminar pueden, por ejemplo, ser entrenados en el robot de marcha ^(Lokomat®; Hocoma AG, Suiza). Aquí, un exoesqueleto y un sistema dinámico de descarga de peso sostienen al paciente durante la marcha y permiten un entrenamiento intensivo de la marcha adaptado individualmente. Una nueva generación de sistemas transparentes de soporte de peso (por ejemplo, el ^FLOAT®, Suiza) permite entrenar la locomoción a pacientes con discapacidades moderadas o graves para caminar. Estos sistemas dinámicos utilizan la retroalimentación en línea para ajustar permanentemente la descarga de peso y permitir así un entrenamiento multidimensional de la marcha y el equilibrio sin resistencia al movimiento (pero incluyendo la protección contra caídas). Esto permite entrenar de forma intensiva y segura movimientos relevantes para la vida cotidiana y movimientos complejos (por ejemplo, andar por curvas, subir escaleras, superar obstáculos), lo que puede conducir a una mejor recuperación funcional en comparación con los métodos de entrenamiento convencionales (por ejemplo, el entrenamiento en cinta rodante) [24]. Otro dispositivo de entrenamiento instrumentalizado es el Sistema Grial (MotekForce Link; NL): Permite un entrenamiento de la marcha agravado y lúdico para pacientes con trastornos de la marcha de leves a moderados. El sistema incluye información directa sobre el rendimiento para los pacientes y un sistema para inducir perturbaciones inesperadas (movimientos tridimensionales de la cinta rodante) durante la marcha [25].

Nuevos enfoques terapéuticos

Las nuevas estrategias de rehabilitación tras una lesión medular incluyen la excitación eléctrica de las neuronas espinales por debajo de la lesión a través de la epidural [26] o de estimuladores transcutáneos [27]. Se cree que la excitación extrínseca de las neuronas espinales por debajo del nivel de daño medular permite que las aferencias periféricas y las señales supraespinales residuales activen la médula espinal con mayor facilidad. Esta activación facilitada de las neuronas por debajo de la lesión puede mejorar la estabilidad postural, la capacidad para caminar y la función vesical en pacientes con paraplejia [26,27]. Actualmente se están investigando los algoritmos de estimulación óptimos y el grupo objetivo adecuado para la estimulación eléctrica de la médula espinal. Otras terapias tienen como objetivo estimular el crecimiento de los nervios y la neuroregeneración. Los estudios preclínicos en roedores y primates demostraron que los anticuerpos neutralizantes contra la proteína inhibidora del crecimiento Nogo-A (anticuerpo anti-Nogo-A), que se localiza en la mielina del sistema nervioso central, provocan un aumento de la plasticidad neuronal (incluido el brote de fibras nerviosas, nuevas conexiones entre fibras nerviosas) y una mejora de la recuperación funcional tras una lesión incompleta de la médula espinal [11,28]. Actualmente se está probando en un ensayo clínico el efecto de los anticuerpos neutralizantes anti-Nogo-A en la recuperación de pacientes con lesión medular. Otro enfoque terapéutico para la lesión medular se basa en el trasplante o la implantación de células madre o progenitoras neurales directamente en la lesión medular. Estudios en roedores descubrieron que las células madre/progenitoras trasplantadas pueden diferenciarse con éxito en células gliales y neuronas: De este modo, las células gliales pueden inducir una remielinización parcial y una neuroprotección, mientras que las neuronas recién diferenciadas pueden crecer, establecer nuevas conexiones sinápticas y conducir a una mejor recuperación funcional [29,30]. A pesar de los numerosos datos preclínicos, los efectos del trasplante celular en humanos siguen siendo controvertidos y deben investigarse en detalle en estudios controlados de mayor envergadura [31].  

Mensajes para llevarse a casa

• Los daños en la médula espinal suelen provocar trastornos funcionales persistentes de por vida, como parálisis, alteraciones sensoriales y disfunciones urinarias, intestinales y sexuales.
• La rehabilitación física es actualmente la única terapia establecida para los pacientes con lesión medular. La activación de los sistemas neuronales durante el entrenamiento conduce a la plasticidad neuronal, que estimula el proceso natural de recuperación.
• Los nuevos dispositivos de entrenamiento instrumentalizados permiten un entrenamiento personalizado e intensivo de la marcha para pacientes con distintos grados de discapacidad para caminar. Las condiciones de entrenamiento adecuadas para el uso cotidiano y los sistemas de retroalimentación funcional fomentan la motivación del paciente.
• Nuevos enfoques terapéuticos como la estimulación eléctrica de la médula espinal, la promoción farmacológica de la regeneración neuronal o los trasplantes de células madre ya han logrado resultados prometedores y podrían utilizarse en el futuro como opciones terapéuticas adicionales para los pacientes con daños en la médula espinal.
   

Literatura:

1. Gupta A, Taly AB, et al: Lesiones medulares no traumáticas: epidemiología, complicaciones, resultados neurológicos y funcionales de la rehabilitación. Médula espinal 2009; 47(4): 307-311.
2. Wyndaele M, Wyndaele JJ: Incidencia, prevalencia y epidemiología de la lesión medular: ¿qué aprende un estudio bibliográfico mundial? Médula espinal 2006; 44(9): 523-529.
3. McKinley W, Santos K, et al: Incidencia y resultados de los síndromes clínicos de lesión medular. J Spinal Cord Med 2007; 30(3): 215-224.
4. Simpson LA, Eng JJ, et al: Spinal Cord Injury Rehabilitation Evidence Scire Research T. The health and life priorities of individuals with spinal cord injury: a systematic review. J Neurotrauma 2012; 29(8): 1548-1555.
5. Bunge RP, Puckett WR, et al: Observaciones sobre la patología de la lesión medular humana. Revisión y clasificación de 22 nuevos casos con detalles de un caso de compresión medular crónica con desmielinización focal extensa. Adv Neurol 1993; 59: 75-89.
6. Norenberg MD, Smith J, Marcillo A: La patología de la lesión medular humana: definición de los problemas. J Neurotrauma 2004; 21(4): 429-440.
7. Bartus K, Galino J, et al. La neuregulina-1 controla un mecanismo de reparación endógeno tras una lesión medular. Cerebro 2016; 139(Pt 5): 1394-1416.
8. Filli L, Schwab ME: La reorganización estructural y funcional de las conexiones propietarioespinales favorece la recuperación funcional tras una lesión medular. Neural Regen Res 2015; 10(4): 509-513.
9. Murray KC, Nakae A, et al: La recuperación de la función motoneuronal y locomotora tras una lesión medular depende de la actividad constitutiva de los receptores 5-HT2C. Nat Med 2010; 16(6): 694-700.
10. Asboth L, Friedli L, et al: La reorganización del circuito córtico-retículo-espinal permite la recuperación funcional tras una contusión medular grave. Nat Neurosci 2018; 21(4): 576-588.
11. Wahl AS, Buchler U, et al: La estimulación optogenética del tracto corticoespinal de ratas intactas tras una apoplejía restaura el control motor mediante la formación de circuitos funcionales regionalizados. Nat Commun 2017; 8(1): 1187.
12. Zorner B, Bachmann LC, Filli L, et al.: Persiguiendo la central    plasticidad del sistema nervioso: contribución del tronco encefálico a la recuperación locomotora en ratas con lesión medular. Cerebro 2014; 137(Pt 6): 1716-1732.
13. Filli L, Engmann AK, Zorner B, et al: Salvando las distancias: un desvío reticulo-propioespinal que sortea una lesión medular incompleta. J Neurosci 2014; 34(40): 13399-13410.
14. Raineteau O, Schwab ME: Plasticidad de los sistemas motores tras una lesión medular incompleta. Nat Rev Neurosci 2001; 2(4): 263-273.
15. Harvey LA, Glinsky JV, Bowden JL: La eficacia de 22 intervenciones de fisioterapia administradas habitualmente a personas con lesión medular: una revisión sistemática. Médula espinal 2016; 54(11): 914-923.
16. Barriere G, Leblond H, et al: Papel prominente del generador central de patrones espinales en la recuperación de la locomoción tras lesiones parciales de la médula espinal. J Neurosci 2008; 28(15): 3976-3987.
17. Maier IC, Schwab ME: Brotación, regeneración y formación de circuitos en la médula espinal lesionada: factores y actividad. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 2006; 361(1473): 1611-1634.
18. Caporale N, Dan Y: Plasticidad dependiente del tiempo de las espigas: una regla de aprendizaje Hebbiano. Annu Rev Neurosci 2008; 31: 25-46.
19. Yang JF, Musselman KE: Entrenamiento para conseguir caminar sobre el suelo tras una lesión medular: una revisión de quién, qué, cuándo y cómo. J Spinal Cord Med 2012; 35(5): 293-304.
20. Alcobendas-Maestro M, Esclarin-Ruz A, et al: Entrenamiento asistido por robot Lokomat frente a entrenamiento sobre el suelo entre 3 y 6 meses después de una lesión incompleta de la médula espinal: ensayo controlado aleatorizado. Neurorehabilitación Reparación Neural 2012; 26(9): 1058-1063.
21. Fleerkotte BM, Koopman B, et al: El efecto del entrenamiento robótico de la marcha controlado por impedancia sobre la capacidad y la calidad de la marcha en individuos con lesión medular crónica incompleta: un estudio exploratorio. J Neuroeng Rehabil 2014; 11: 26.
22. Villiger M, Liviero J et al: El entrenamiento con realidad virtual aumentada en casa mejora la fuerza muscular de las extremidades inferiores, el equilibrio y la movilidad funcional tras una lesión medular crónica incompleta. Front Neurol 2017; 8: 635.
23. Zimmerli L, Jacky M, et al: Aumento del compromiso del paciente durante la rehabilitación motora basada en realidad virtual. Arch Phys Med Rehabil 2013; 94(9): 1737-1746.
24. Mignardot JB, Le Goff CG, et al: Un algoritmo multidireccional de ayuda a la gravedad que mejora el control locomotor en pacientes con ictus o lesión medular. Sci Transl Med 2017; 9(399).
25. Biffi E, Beretta E, Cesareo A, et al: Una plataforma de realidad virtual inmersiva para mejorar la capacidad de caminar de niños con lesiones cerebrales adquiridas. Métodos Inf Med 2017; 56(2): 119-126.
26. Harkema S, Gerasimenko Y, et al: Efecto de la estimulación epidural de la médula espinal lumbosacra sobre el movimiento voluntario, la bipedestación y el paso asistido tras una paraplejia motora completa: estudio de un caso. Lancet 2011; 377(9781): 1938-1947.
27. Gerasimenko YP, Lu DC, et al: Reactivación no invasiva del control motor descendente tras una parálisis. J Neurotrauma 2015; 32(24): 1968-1980.
28. Freund P, Schmidlin E, et al.: El tratamiento con anticuerpos específicos de Nogo-A mejora la brotación y la recuperación funcional tras una lesión cervical en primates adultos. Nat Med 2006; 12(7): 790-792.
29. Keirstead HS, Nistor G, et al: Trasplantes de células progenitoras oligodendrocíticas derivadas de células madre embrionarias humanas remielinizan y restauran la locomoción tras una lesión medular. J Neurosci 2005; 25(19): 4694-4705.
30. Lu P, Woodruff G, Wang Y, et al: Crecimiento axonal a larga distancia a partir de células madre pluripotentes inducidas humanas tras una lesión medular. Neuron 2014; 83(4): 789-796.
31. Mothe AJ, Tator CH: Avances en la terapia con células madre para la lesión medular. J Clin Invest 2012; 122(11): 3824-3834.

InFo NEUROLOGÍA Y PSIQUIATRÍA 2018; 16(3): 11-15.