Utilizzare la stimolazione elettrica ad alta frequenza, dell’ordine cioè dei kiloHertz, per trattare i pazienti con lesioni al midollo spinale: è così che la neuroingegneria applicata alla neuroriabilitazione, per la prima volta al mondo ha consentito a due pazienti, con lesione traumatica del midollo spinale, di tornare a camminare. Il nuovo protocollo che utilizza l’innovativo neurostimolatore è tutto italiano, visto che è frutto della collaborazione di un team di medici e ricercatori dell’Irccs Ospedale San Raffaele di Milano e dell’Università Vita-Salute San Raffaele (UniSR) e di bioingegneri della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa. Lo studio, appena pubblicato su Science Translational Medicine, ha dimostrato che questa tecnica, combinata con la riabilitazione, «riduce significativamente la spasticità muscolare e migliora le capacità motorie nei pazienti con lesioni del midollo spinale».

L’alta frequenza per stimolare

Il neurostimolatore midollare è un dispositivo già in uso nella terapia del dolore. Tuttavia, ad oggi, 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. In questo caso è stata utilizzata l’alta frequenza che ha significativamente migliorato la forza muscolare dei due pazienti; ne hanno anche cambiato in meglio deambulazione e controllo motorio. Il protocollo ha inoltre ridotto i riflessi patologici e le contrazioni muscolari involontarie alla base della spasticità muscolare (che colpisce quasi il 70% dei pazienti con lesioni al midollo spinale), favorendo movimenti più fluidi e naturali.

Le malattie del sistema nervoso centrale come la sclerosi multipla, oppure lesioni traumatiche del midollo spinale che interrompono la comunicazione con il cervello, spiegano i ricercatori, possono causare difficoltà a deambulare, paralisi degli arti e proprio la 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».

Il percorso di cura

I pazienti presi in esame dallo studio avevano entrambi una lesione traumatica del midollo spinale. Nel 2023 a entrambi è stato impiantato l’elettrostimolatore midollare che non ha creato alcun disagio. Hanno poi seguito un lungo percorso riabilitativo nell’unità del San Raffaele diretta da Sandro Iannaccone. Al termine del percorso, uno dei due ha anche percorso 175 metri senza stimolazione attiva. «Il midollo spinale è naturalmente iperreattivo agli stimoli, il che è necessario per favorire i normali riflessi rapidi - dice Simone Romeni, primo autore dello studio e ricercatore dell’Ecole Polytechnique Federale di Losanna (Epfl) e del San Raffaele -. Questa iperreattività è 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. Crediamo che la stimolazione a frequenze dell’ordine dei kiloHertz (ben maggiore di quelle utilizzate in precedenti studi), interferisca con questa iperattività spinale patologica, inibendone la trasmissione ai muscoli e riducendo gli spasmi».

Che cosa ci aspetta il futuro

Questo risultato, aggiunge Silvestro Micera, docente all’Epfl e alla Scuola Sant’Anna, e coordinatore dello studio, «pone le basi per lo sviluppo di nuove soluzioni tecnologiche, mirate a migliorare la qualità della vita delle persone con disabilità motorie e a potenziare le opportunità terapeutiche disponibili».

Il professor Pietro Mortini - Ufficio stampa San Raffaele / Andrea Raffin

I pazienti in cura con il neurostimolatore sono 8, informa l’altro coordinatore dello studio, Pietro Mortini, ordinario di Neurochirurgia all’UniSR, e primario al San Raffaele: «Si tratta di una procedura chirurgica sicura ed efficace che offre una nuova prospettiva nel trattamento dei pazienti con gravi danni al midollo spinale, rivoluzionando il trattamento delle lesioni, e riducendo gli effetti collaterali associati alle terapie farmacologiche e chirurgiche oggi disponibili». I prossimi passi, fa sapere il neurochirurgo, «includeranno ulteriori studi su un numero maggiore di pazienti». Inoltre, «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».