La stimolazione elettrica per le lesioni spinali

Sperimentazione consente a un ratto paralizzato di camminare di nuovo

Un topo paralizzato ha ricominciato a camminare grazie a una serie di stimolazioni elettriche che hanno coinvolto il suo midollo spinale danneggiato. L'esperimento è stato portato a termine da un gruppo di ricerca dell'Università di Losanna guidato da Silvestro Micera e Gregoire Courtine, lo stesso team che si era distinto in passato per la messa a punto di una mano bionica.
In questo studio, pubblicato su Science Translational Medicine, i ricercatori svizzeri hanno sperimentato l'efficacia della stimolazione elettrica per il ripristino della funzionalità dei circuiti del sistema nervoso danneggiato. Quando la trasmissione dei segnali nervosi viene meno, infatti, si incorre in gravi problemi neurologici come la paralisi.
Il dott. Courtine spiega: “abbiamo il completo controllo degli arti posteriori dei ratti. L'animale non ha il controllo volontario delle sue gambe, ma le gravi lesioni al midollo possono essere riattivate e stimolate per camminare naturalmente. Possiamo controllare in tempo reale i suoi movimenti in avanti e di sollevamento''.
Gli scienziati svizzeri hanno realizzato un modello di stimolazione elettrica adattabile al movimento del ratto per facilitare il superamento di ostacoli come scalini e barriere di vario tipo.
In un secondo momento, i ricercatori sono riusciti a modificare i materiali con i quali è stato portato avanti l'esperimento, trasformando i cavi rigidi in impianti più morbidi e confacenti al corpo umano.
Courtine ha collaborato con l'ingegnere elettrico Stéphanie Lacour per mettere a punto un nuovo tipo di impianto definito “e-dura”, formato da morbido silicone, cavi elastici in oro ed elettrodi di gomma con punte di platino.
In questo modo l'impianto non crea danni all'organismo. Gli elettrodi di plastica e di metallo, invece, comprimono i tessuti. Per questo un impianto rigido non potrà mai estendersi come fa la colonna vertebrale. “Scorre lungo il tessuto e provoca gravi infiammazioni”, spiega Lacour. “Quando vi piegate in avanti per allacciarvi le scarpe, il midollo spinale si allunga di diversi punti percentuale”.
Il nuovo impianto imita la proprietà del tessuto umano conosciuta come viscoelasticità, una via di mezzo fra la gomma e un fluido molto denso.
“Se vogliamo sviluppare una terapia per i pazienti, è necessario assicurarci che questa sia in grado di durare all'interno del corpo”, spiega Lacour. “Se saremo in grado di far combaciare le proprietà di questi innesti con quelle del tessuto neurale, probabilmente finiremo con l'avere un'interfaccia migliore”.
Ora i ricercatori tenteranno di replicare l'esperimento su persone affette da lesioni al midollo incomplete, allo scopo di introdurre la stimolazione elettrica nei programmi di riabilitazione dedicati ai soggetti affetti da lesioni spinali.