Lesioni Midollari, una cura dalla California

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da Bar Neuroscienze

FG è un ragazzo di 32 anni che, a causa di una lesione al midollo spinale, tre anni fa è rimasto paralizzato dalle spalle in giù. Essere #tetraplegico significa non solo non potersi piú muovere, ma anche non sentire piú sensazioni come tatto, cambi di tempertura, posizione corporea o dolore. La causa è l’interruzione del segnale tra il corpo e la corteccia #somatosensoriale, che processa questo tipo di informazioni.

Dei ricercatori californiani hanno creato serie di piccoli #elettrodi che hanno poi inserito nella corteccia somatosensoriale del paziente grazie a un intervento neruchirurgico. Grazie a questo impianto intracorticale, hanno poi stimolato i neuroni di quella regione inviando piccole correnti elettriche.

A seconda di tipo, intensitá e localizzazione della stimolazione, il paziente è stato in grado di ri-sentire diverse #sensazioni naturali: era come se il suo braccio (controlaterale alla regione stimolata) venisse pizzicato, tamburellato, schiacciato, o mosso… come prima della lesione.

Lo stesso laboratorio nel 2015 aveva connesso un braccio-protesi robotica a degli elettrodi impiantati nella corteccia motoria, permettendo ad un uomo paralizzato di utilizzarla per afferrare e muovere oggetti. Nel futuro, connettere questo tipo di dispositivi con la corteccia sensorimotoria creerebbe interfacce cervello-macchina bidirezionali, permettendo a persone paralizzate di utilizzare braccia e gambe non solo per muoversi, ma anche per #sentire la protesi come parte del proprio corpo.

L’articolo: https://elifesciences.org/articles/32904

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Il cervello wi-fi per tornare a camminare (Video)

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Il microelettrodo sul modello in silicone del cervello di un primate.|ALAIN HERZOG/EPFL

Un impianto che diffonde in tempo reale le istruzioni motorie della corteccia ha permesso a primati semiparalizzati di muoversi di nuovo in autonomia.
Una serie di elettrodi collegati via wireless a un computer esterno ha permesso di bypassare una lesione cerebrale che impediva a macachi di camminare, e “rianimare”, nell’arco di una o due settimane, gli arti che non si muovevano più. La ricerca del Politecnico Federale di Losanna (EPFL) è stata pubblicata su Nature

VIDEO https://youtu.be/25jFTg-MgyU

STRADA INTERROTTA. Le lesioni al midollo spinale bloccano il passaggio dei segnali elettrici che dal cervello consegnano istruzioni ai nervi responsabili del movimento degli arti. Sono ferite che raramente guariscono e che causano varie forme di paralisi.
 Nello studio, due macachi rhesus (Macaca mulatta) con lesioni spinali che impedivano il controllo di un arto, sono riusciti a camminare di nuovo grazie a un “ponte” realizzato tra la corteccia motoria (il centro del movimento nel cervello) e i nervi dell’arto paralizzato. AGGIRARE L’OSTACOLO. Un chip impiantato in quell’area del cervello delle scimmie ha registrato l’attività elettrica dei neuroni – le “istruzioni” da mandare agli arti – e l’ha trasmessa via wi-fi a un computer esterno. Il dispositivo ha registrato il messaggio e l’ha inviato a un generatore di impulsi che, sistemato a valle della lesione, è riuscito a stimolare i nervi e, a cascata, i muscoli coinvolti.

 In sei giorni o in due settimane, a seconda della gravità della lesione, le due scimmie sono riuscite a riprendere il controllo dell’arto e a camminare in modo quasi normale, anche se non perfetto.

 E L’UOMO? La tecnologia utilizzata non è molto diversa dalla stimolazione cerebrale profonda già usata per trattare il morbo di Parkinson, e alcuni esperti del settore ipotizzano che in 10 anni una simile forma di sperimentazione possa essere tentata anche sull’uomo.

 A differenza dei macachi, però, l’uomo cammina solo su due arti e in posizione eretta: la sfida sarà quindi più difficile. La locomozione, inoltre, comporta anche controllo dell’equilibrio e la capacità di cambiare direzione ed evitare gli ostacoli – tutte condizioni che non sono state messe alla prova. Infine, col tempo, gli impianti di questo tipo tendono a perdere efficacia nella lettura dei segnali: occorrerà quindi valutare anche il fattore durata.

(Focus)

Grafene per curare le lesioni al midollo spinale

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In questa illustrazione il processo usato dalla Rice: i ricercatori hanno inserito atomi di potassio tra gli strati di nanotubi di carbonio multiwalled per suddividerli in nanostrisce di grafene. A questo è seguita l’aggiunta di ossido di etilene per porre agli estremi PEG solubilizzante. Questo permette di avere superfici piatte di nanostrisce di grafene che danno ai neuroni una superfice conduttiva su cui crescere.

Il grafene, grazie alle sue innumerevoli proprietà, potrebbe essere la chiave per curare le lesioni al midollo spinale.

Chi danneggia il midollo spinale rischia la paralisi totale o parziale. La medicina attuale può fare poco per intervenire, ma in futuro – al momento molto distante – questo stato di cose potrebbe cambiare.

Un team di ricercatori della Rice University ritiene infatti che l’accoppiata di nanostrisce di grafene e un polimero comune possa portare, un giorno, alla “cura dei danni al midollo spinale“. Tutto nasce dal lavoro del chimico James Tour, che ha speso un decennio a studiare possibili applicazioni per le nanostrisce di grafene.

Questo materiale, le cui straordinarie proprietà elettriche, ottiche e meccaniche lo rendono ideale in molteplici settori, potrebbe trovare anche uso medico. Alla Rice hanno creato un materiale chiamato Texas-PEG – basato appunto su nanostrisce di grafene – che potrebbe aiutare a riparare un midollo spinale danneggiato in parte o completamente.

Lo studio è stato pubblicato, con promettenti risultati preliminari, sul giornale Surgical Neurology International. Le nanostrisce di grafene messe a punto dalla Rice sono altamente solubili nel glicole polietilenico (PEG), un gel polimerico biocompatibile usato nelle operazioni, nei prodotti farmaceutici e in altre applicazioni biologiche.

Quando le estremità delle nanostrisce biocompatibili sono rese funzionali con catene PEG e ulteriormente mischiate con il glicole polietilenico formano una rete elettricamente attiva che aiuta la riconnessione delle estremità recise del midollo spinale.

nanostrisce grafene

I neuroni crescono bene sul grafene perché è una superficie conduttiva e stimola la crescita neuronale“, ha detto Tour. “Non siamo l’unico laboratorio che ha dimostrato che i neuroni che crescono sul grafene in una piastra di Petri” ha aggiunto. “La differenza è che gli altri laboratori sperimentano comunemente con ossido di grafene solubile in acqua, che è molto meno conduttivo del grafene, o strutture di grafene non a strisce“.

Alla Rice hanno sviluppato un modo per aggiungere catene polimeriche solubili in acqua agli estremi delle nanostrisce, conservandone la conducibilità ma rendendole al tempo stesso solubili. Tour ha spiegato che solo l’1% del Texas-PEG è costituito da nanostrisce, ma ciò è sufficiente per formare una struttura conduttiva tramite la quale il midollo spinale si può ricollegare.

Tramite il Texas-PEG i ricercatori della Konkuk University (Corea del Sud) sono riusciti a ripristinare la funzionalità in un roditore con il midollo spinale reciso. Tour ha spiegato che il materiale ha favorito il passaggio dei segnali neuronali motori e sensoriali tramite il tratto precedentemente danneggiato nell’arco di 24 ore dopo la completa resezione del midollo spinale e un quasi perfetto recupero del controllo motorio dopo due settimane.

È un importante progresso rispetto al lavoro precedente con il solo PEG, che non ha dato alcun recupero dei segnali neuronali sensoriali nello stesso periodo di tempo e ha restituito un controllo motorio solo del 10% dopo quattro settimane“, ha aggiunto Tour.

Secondo Tour il potenziale di Texas-PEG per aiutare i pazienti con lesioni del midollo spinale è troppo promettente per essere minimizzato. “Il nostro obiettivo è di svilupparlo come un modo per affrontare le lesioni del midollo spinale. Pensiamo di essere sulla strada giusta“, ha concluso.

(tomshw.it)

Uomo paralizzato torna a camminare dopo trapianto cellule

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Tecnica rivoluzionaria usata da équipe medici polacchi e Gran Bretagna. “Staminali olfattive inserite nel midollo spinale”

Quello che viene definito come un intervento rivoluzionario avrebbe permesso al 40enne cittadino bulgaro Darek Fidyka, che era paralizzato dal 2010 dalla vita in giù dopo un accoltellamento, di tornare a camminare. Secondo il sito della Bbc, il trattamento compiuto da chirurghi polacchi in collaborazione con scienziati britannici, si è basato su un trapianto di cellule del suo sistema olfattivo inserite nel midollo spinale. 

“E’ stato raggiunto qualcosa di più impressionante dell’uomo che cammina sulla Luna”, ha detto Geoff Raisman, dell’Istituto di Neurologia dell’University College London che ha guidato il team di ricerca nel Regno Unito. I risultati di questo trattamento, che apre uno scenario del tutto nuovo per le persone paralizzate, sono stati pubblicati sulla rivista ‘Cell Transplantation’.

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L’emozione di camminare di nuovo. Secondo gli scienziati ora Fidyka  riesce ora a camminare con l’ausilio di un deambulatore. La terapia, che non ha precedenti, è stata messa a punto da un gruppo di chirurghi polacchi in collaborazione con alcuni esperti di Londra. Fidyka aveva perso l’uso delle gambe, 4 anni fa, dopo essere stato ripetutamente accoltellato alla schiena. “Camminare di nuovo, con l’aiuto del deambulatore, è “una sensazione incredibile – ha detto il paziente – . Quando non riesci a sentire quasi metà del tuo corpo, sei impotente; ma quando inizia a ritornare è come se tu nascessi di nuovo”. I danni subiti da Fidya sono simili a quelli dell’attore Christopher Reeve dopo una caduta da cavallo. In passato alcune vittime di lesioni spinali parziali hanno recuperato, una rottura completa è considerata generalmente irreparabile.

Utilizzate le cellule del naso. L’intervento è considerato ‘miracoloso dagli esperti. Gli scienziati hanno utilizzato le cellule del naso di Fidyka per far “ricrescere” le cellule nervose successivamente impiantate nella spina dorsale dell’uomo con lo scopo di riparare il collegamento perso. E’ la prima volta che questa procedura viene effettuata con successo su un essere umano. “Crediamo che questa procedura rappresenti la svolta e che, dopo un ulteriore sviluppo, si tradurrà in un cambiamento storico delle prospettive delle persone disabili per lesioni del midollo spinale attualmente senza speranza”, ha spiegato Geoffrey Raisman, coordinatore del team che ha messo a punto la tecnica. 

Il trapianto. “Senza questo trattamento le probabilità di recupero del nostro paziente sarebbero state meno dell’1 per cento – ha detto Pawel Tabakow della Wroclaw medical university in Polonia, che ha collaborato alla ricerca – . Tuttavia, abbiamo osservato una graduale ripresa sia nella funzione sensoriale che in quella motoria, che ha avuto inizio quattro mesi dopo l’intervento chirurgico”, ha aggiunto. La procedura consiste nel trapianto delle cellule ensheathing olfattive (OECs) nel midollo spinale tramite 100 micro-iniezioni attraverso il sito della lesione. Un piccolo pezzo di tessuto nervoso, prelevato dalla caviglia del paziente, è stato innestato nel midollo spinale in modo da fungere da impalcatura per i neuroni spinali. Questo ha permesso alle estremità delle fibre nervose recise di crescere e di unirsi insieme in un processo prima considerato quasi impossibile.

Tre mesi dopo l’operazione, Fidyka ha iniziato a recuperare il muscolo della gamba sinistra e a percepire caldo, freddo e la puntura di aghi nella parte inferiore del corpo. Un anno dopo l’intervento chirurgico e dopo molta fisioterapia, l’uomo è riuscito a camminare con l’aiuto di barre parallele e usando un dispositivo di sostegno alle caviglie. 
(repubblica.it)

di Giovanni Cupidi

Contro le lesioni spinali neuro-protesi bio

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Il 26 ottobre l’associazione LA COLONNA effettuerà una donazione di € 10.000 al professor Angelo Vescovi,direttore scientifico dell’Irccs Casa Sollievo della Sofferenza e direttore del Centro di Nanomedicina e Ingegneria dei Tessuti dell’Ospedale Niguarda Ca’ Granda ed al suo assistente professor Fabrizio Gelain per finanziare la ricerca per riparare le lesioni al midollo spinale.Per l’occasione i due professori terranno una conferenza a Mirano (VE) dove mostreranno i progressi ottenuti con la loro ricerca sulle staminali.

Micro-protesi per riparare le lesioni croniche del midollo spinale

“I risultati della sperimentazione rappresentano l’avvio di un nuovo settore di ricerca sino ad oggi neppure concepibile, consentendo la ricostruzione di interi frammenti di tessuto nervoso” (cit. proff. Vescovi e Gelain)
Le micro-protesi sono realizzate in laboratorio per dissolversi una volta impiantate. Sono state create da un’equipe di scienziati italiani  guidata proprio da Angelo Vescovi e da Fabrizio Gelain; attraverso tecniche di nanotecnologia, di una neuro-protesi innovativa di natura biologica, ma progettata e sintetizzata in laboratorio. Grazie alla ricerca è stato possibile trapiantare una neuro-protesi che supporta la rigenerazione delle fibre nervose spinali e del tessuto midollare danneggiato.

I mielolesi

Tutti gli anni sul nostro territorio nazionale si manifestano circa 1.200 nuovi casi di lesione midollare ogni giorno; solo in Italia almeno 3 persone diventano para o tetraplegiche (circa 100.000 mielolesi). Lo studio ha dimostrato che trapiantando nelle cavità della lesione spinale delle protesi tubulari – delle guaine cilindriche costruite in laboratorio e riempite da materiali biologici di sintesi con funzione di supporto nano strutturate e bio-riassorbibili, è possibile ricostruire il tessuto del midollo spinale in animali mielolesi. Detta protesi viene gradualmente riassorbita fino a scomparire generando un nuovo tessuto simile all’originale che rimpiazza cisti e cicatrici responsabili dell’interruzione degli impulsi nervosi e causa della paralisi e la perdita della sensibilità degli arti, procurando inoltre un sensibile recupero funzionale degli arti paralizzati.

Aggiornamenti e dati della ricerca

La ricerca dei proff. sulle staminali è a buon punto, vedi il seguente link:

http://www.repubblica.it/salute/2013/06/24/news/staminali_bene_primi_test_per_sla-61738014/

La novità principale è che finalmente è stato provato che il trapianto di cellule staminali cerebrali in paziente affetto da SLA non provoca alcun effetto collaterale. Inoltre le cellule cerebrali utilizzate sono state prelevate da un feto morto per cause naturali, quindi da una fonte che ha potuto eliminare qualsiasi dubbio di tipo etico rispetto all’intervento.
La prima fase della sperimentazione si è avviata il 25 giugno dello scorso anno in un paziente di 31 anni affetto da SLA, il quale ha ricevuto tre iniezioni contenenti poco meno di 2 milioni e mezzo di cellule cerebrali prelevate da un feto morto per cause naturali, e si è conclusa a marzo di quest’anno. La sperimentazione, prima al mondo di questo tipo, è stata autorizzata dall’Istituto Superiore della Sanità ed interessa un totale di 18 volontari.

Informazioni e contatti:

Vuoi contribuire alla ricerca per le micro-protesi? Contatta l’associazione LA COLONNA sul sito internet  http://www.lacolonnaonlus.it  per effettuare donazioni e avere maggiori informazioni.
(AbilityChannel)

di Giovanni Cupidi