Înghețarea (rigiditatea) este unul dintre cele mai frecvente și mai debilitante simptome ale bolii Parkinson, o tulburare neurodegenerativă care afectează peste nouă milioane de persoane din întreaga lume. Atunci când rigiditatea se manifestă la persoanele cu boala Parkinson, acestea pur și simplu îngheață, își pierd brusc capacitatea de a-și mișca picioarele, adesea la jumătatea pasului, ceea ce duce la o serie de pași nesiguri care devin din ce în ce mai scurți până când persoana se oprește cu totul. Aceste episoade reprezintă unul dintre cei mai mari factori care contribuie la căderi în rândul persoanelor care trăiesc cu boala Parkinson, notează The Harvard Gazette.

În prezent, această problemă este tratată cu o serie de terapii farmacologice, chirurgicale sau comportamentale, dar niciuna dintre acestea nu este deosebit de eficientă.

Cercetătorii de la Harvard (Facultatea de inginerie și științe aplicate – SEAS) și de la facultatea din Boston (Colegiul de Sănătate și Științele Regenerării) au testat un exoschelet, un dispozitiv robotic, pentru a ajuta o persoană care suferă de Parkinson să meargă fără episoade de ,,înghețare”.

Costumul robotic, ușor și confortabil, purtat în jurul șoldurilor și coapselor, oferă o împingere blândă a șoldurilor în timp ce piciorul se mișcă, ajutând pacientul să obțină un pas mai lung.

Dispozitivul a eliminat complet episoadele de înghețare ale participanților în timpul mersului, permițându-le să se deplaseze mai repede și mai departe decât ar fi putut în mod normal.

,,Am constatat că doar foarte puțină asistență mecanică din partea costumului nostru robotic a produs efecte instantanee și a îmbunătățit în mod constant mersul în diverse condiții pentru individul din studiul nostru”, a declarat Conor Walsh, profesor de inginerie și științe aplicate la SEAS și coautor al studiului.

Cercetarea, publicată în revista Nature Medicine, demonstrează potențialul roboticii moi de a trata acest simptom frustrant și potențial periculos al bolii Parkinson și ar putea permite persoanelor care trăiesc cu această boală să își recapete nu doar mobilitatea, ci și independența.

De peste un deceniu, laboratorul de bioproiectare de la SEAS a dezvoltat tehnologii robotice de asistență și reabilitare pentru a îmbunătăți mobilitatea persoanelor care au suferit un accident vascular cerebral (AVC) și a celor care trăiesc cu SLA (scleroză laterală amiotrofică) sau cu alte boli care afectează mobilitatea.

O parte din această tehnologie, în special un exoschetet pentru antrenarea mersului după un AVC, a primit sprijin din partea Institutului Wyss pentru Inginerie Inspirată Biologic și a fost licențiată și comercializată deja de compania ReWalk Robotics.

În 2022, SEAS și Sargent College au primit un grant de la Massachusetts Technology Collaborative pentru a sprijini dezvoltarea și transpunerea roboticii de ultimă generație și a tehnologiilor portabile.

Cercetarea se desfășoară la Move Lab, a cărui misiune este de a sprijini progresele tehnologiei robotice pentru a îmbunătăți performanțele umane ale sportivilor, militarilor sau pe cele ale persoanelor care suferă de degenerare musculară.

,,Folosirea roboților moi purtabili pentru a preveni înghețarea mersului la pacienții cu Parkinson a necesitat o colaborare între ingineri, oameni de știință în domeniul reabilitării, fizioterapeuți, cei care se ocupă cu biomecanica și designeri vestimentari „, a declarat Walsh, a cărui echipă a colaborat îndeaproape cu cea a lui Terry Ellis, profesor și șef al departamentului de terapie fizică la Universitatea Boston.

Echipa a petrecut șase luni lucrând cu un bărbat de 73 de ani cu boala Parkinson, care – în ciuda utilizării tratamentelor chirurgicale și farmacologice – suferea episoade de rigiditate substanțiale și incapacitante de mai mult de 10 ori pe zi, ceea ce îl făcea să cadă frecvent. Aceste episoade îl împiedicau să se deplaseze în comunitatea sa și îl obligau să se bazeze pe un scuter pentru a se deplasa în exterior.

În cercetările anterioare, Walsh și echipa sa au valorificat optimizarea tehnologiei pentru a demonstra că un dispozitiv moale, portabil, ar putea fi folosit pentru a crește flexia șoldului și a ajuta la balansarea piciorului în față, pentru a oferi o abordare eficientă în vederea reducerii cheltuielilor de energie în timpul mersului la persoanele sănătoase.

În acest caz, cercetătorii au folosit aceeași abordare, dar pentru a aborda problema încremenirii musculare.

Dispozitivul portabil utilizează mecanisme acționate de cabluri și senzori purtați în jurul taliei și coapselor. Folosind datele de mișcare colectate de senzori, algoritmii estimează faza mersului și generează forțe de asistență în concordanță cu mișcarea musculară.

Efectul a fost instantaneu. Fără nicio pregătire specială, pacientul a putut să meargă în interior fără niciun fel de încremenire (înghețare) și doar cu episoade ocazionale în exterior. De asemenea, a putut să meargă și să vorbească fără episoade de înghețare, o raritate în lipsa dispozitivului, precizează cercetătorii.

De asemenea, dispozitivul ar putea fi folosit pentru a înțelege mai bine mecanismele de înghețare a mersului, despre care se cunosc foarte puține.

,,Costumul mă ajută să fac pași mai lungi, iar când nu este activ, observ că pot să îmi trag picioarele mult mai mult. M-a ajutat cu adevărat și simt că este un pas înainte. Ar putea să mă ajute să merg mai mult și să-mi mențin calitatea vieții„, a declarat participantul la studiu.

O serie de studii disponibile la Biblioteca Națională de Medicină a Statelor Unite sau publicate în diverse jurnale de specialitate  arată potențialul acestei tehnologii, însă rămâne problema accesibilității la scară largă.

Conform NBC News, în 2017 existau în întreaga lume doar câteva sute de exoschelete experimentale și disponibile comercial, însă mediul de afaceri a început să sesizeze potențialul comercial al acestor produse, iar industria s-a dezvoltat rapid în ultimii ani.

Articolul Cercetătorii americani au creat un exoschelet ușor pentru persoanele cu Parkinson apare prima dată în Jurnal Social.

Foto: Marc Gauthier, care are boala Parkinson în stadiu avansat, merge cu ajutorul unor electrozi implantați în coloana vertebrală, la Spitalul Universitar Lausanne din Elveția.

Un bărbat cu boala Parkinson în stadiu avansat poate acum să meargă din nou aproape normal datorită unor electrozi implantați în măduva spinării, au transmis, luni, cercetătorii.

Un implant experimental care furnizează stimulare electrică la nivelul măduvei spinării a îmbunătățit considerabil mobilitatea unui bărbat cu boala Parkinson în stadiu avansat, potrivit unui raport publicat luni, 6 noiembrie 2023, în revista Nature Medicine.

Această premieră medicală a fost realizată de cercetătorii elvețieni, care sunt pionieri în descoperiri similare, ajutând și anterior persoanele paralizate să meargă din nou.

„Aceasta ar putea fi o tehnologie revoluționară, care ar ajuta la restabilirea mișcărilor la persoanele cu Parkinson în stadiu avansat”, a declarat pentru AFP, David Dexter, director de cercetare la Parkinson’s UK, care nu a participat la studiu, subliniind că procedura este invazivă și că este nevoie de mai multe cercetări.

Tehnologia, dezvoltată de cercetătorii de la Institutul Federal Elvețian de Tehnologie din Lausanne (EPFL), îi permite bărbatului să meargă fără să cadă – lucru pe care nu-l putea face înainte de tratament, deoarece boala Parkinson provoacă mișcări incontrolabile și dificultăți de coordonare care se agravează în timp.

Boala Parkinson este o boală neurologică degenerativă, cauzată de pierderea progresivă a neuronilor producători de dopamină. Pentru aproximativ 90% dintre pacienții cu boala în stadiu avansat, acest lucru duce la simptome, precum tremurături, rigiditate şi dificultăţi de echilibru şi coordonare, dificultăți de mers.

Potrivit Organizaţiei Mondiale a Sănătăţii (OMS), incidenţa acestei boli s-a dublat în ultimii 25 de ani. Estimările de la nivel global indică peste 8,5 milioane de oameni care sufereau de această maladie în 2019.

Tratamentele convenționale, cum ar fi medicamentul Levodopa, pot ameliora simptomele, dar nu sunt în măsură să restabilească complet mișcarea normală.

Implantul își propune să depășească această problemă, prin faptul că vizează direct zona spinării responsabilă de activarea mușchilor picioarelor în timpul mersului.

„Mi-a schimbat viaţa, pentru că acum sunt independent. Pot să plec de acasă, să fac diverse treburi. Mă duc chiar şi pe jos”, afirmă Marc Gauthier, pacientul care a primit implantul.

Efectele tratamentului durează de doi ani.

,,Nu există terapii care să abordeze problemele grave de mers care apar într-un stadiu mai avansat al bolii Parkinson, așa că este impresionant să îl vedem mergând”, spune Jocelyne Bloch, neurochirurg la EPFL și unul dintre autorii principali ai lucrării.

Însă, având în vedere că a fost testat un singur individ, rămâne neclar dacă abordarea va funcționa și pentru alte persoane cu această boală. Următorul pas ,,ar fi să se facă un studiu randomizat și controlat”, spune Susan Harkema, cercetător în neuroștiințe la Universitatea Louisville din Kentucky, care lucrează la terapia de stimulare la persoanele cu leziuni ale măduvei spinării.

Marc Gauthier, pacientul în vârstă de 62 de ani care locuiește în Franța, suferă de această afecțiune cerebrală debilitantă de aproximativ 30 de ani.

La fel ca mai mult de 90% dintre persoanele cu Parkinson în stadiu avansat, bărbatul avea mari dificultăți în a merge.

Ceea ce specialiștii numesc episoade de „înțepenire”, în timpul cărora pacienții sunt temporar incapabili să se miște și pot să cadă, reprezintă un risc semnificativ pentru aceștia, îngreunându-le viața de zi cu zi.

Multe lucruri sunt necunoscute în cazul bolii Parkinson, ceea ce face ca tratamentul să fie dificil, iar simptomele pot afecta grav viața pacienților, uneori imobilizându-i la pat sau într-un scaun rulant.

Când a apărut oportunitatea de a fi operat în Elveția, Marc a profitat de această ocazie.

,,Acum pot să merg dintr-un loc în altul, fără să îmi fac griji despre cum voi ajunge acolo. Pot să mă plimb, să ies la cumpărături de unul singur – pot să mă duc să fac ce vreau”, mărturisește el.

Echipa elvețiană, condusă de chirurgul Jocelyne Bloch și de cercetătorul în neuroștiințe Gregoire Courtine, a implantat un sistem complex de electrozi, numit ,,neuroproteză”, în puncte cruciale de-a lungul măduvei spinării bărbatului, potrivit Medical Xpress.

Cei doi au introdus anterior utilizarea implanturilor medulare pentru a permite pacienților paraplegici să meargă din nou.

Ei au anunțat alte două premiere mondiale: prima premieră la începutul verii, când Bloch și Courtine au instalat dispozitive similare unui olandez (Gert-Jan Oskam) care a paralizat în urma unui accident de motocicletă, pentru a-l ajuta să meargă din nou în mod natural, iar cea de-a doua, în septembrie, la un bărbat paralizat care a putut să-și miște din nou brațele și picioarele după implanturi pe creier și în coloana vertebrală.

Cea mai recentă cercetare, publicată în revista Nature Medicine, funcționează aproximativ după același principiu.

În cazul lui Marc și al altor pacienți cu boala Parkinson, comunicarea dintre creier și măduva spinării este afectată de dispariția progresivă a neuronilor care generează neurotransmițătorul dopamină.

Prin urmare, neuroproteza trebuie nu numai să trimită stimulente electrice pentru a stimula mersul, ci și să preia rolul creierului prin sincronizarea corectă a stimulării, astfel încât mișcările rezultate să corespundă dorințelor pacientului.

Neuroproteza a fost testată mai întâi pe primate, apoi a fost implantată bărbatului cu Parkinson, care a folosit-o timp de aproximativ opt ore pe zi, timp de aproape doi ani.

Marc a declarat că acum poate merge mult mai ușor – plănuiește chiar o călătorie în Brazilia –, dar a subliniat că încă necesită concentrare, în special atunci când urcă scările.

Echipa elvețiană și-a extins experimentul la un grup de șase pacienți cu Parkinson, cu scopul de a ști cum ar putea ajuta și alte persoane, având în vedere că boala afectează oamenii în moduri diferite.

Stimularea măduvei spinării implică implantarea chirurgicală a unui dispozitiv neuroprotetic care livrează impulsuri de electricitate în anumite regiuni ale măduvei spinării, în încercarea de a activa circuitele neuronale disfuncționale.

Tehnica a fost utilizată experimental pentru a permite persoanelor paralizate care au suferit leziuni ale măduvei spinării să se ridice singure și chiar să meargă pe distanțe scurte.

Jocelyne Bloch susține că ,,metoda s-a dovedit a îmbunătăți mersul persoanelor cu Parkinson, dar rezultatele sunt adesea modeste, de scurtă durată sau inconsistente”.

,,Cercetătorii au avut tendința de a plasa implantul în partea superioară și mijlocie a coloanei vertebrale pentru a modula informațiile senzoriale care se îndreaptă spre creier”, spune ea.

În schimb, echipa elvețiană a implantat neuroproteza în partea inferioară a spatelui, deasupra măduvei spinării lombosacrale. Acolo, stimularea activează rețeaua de neuroni care se află între măduva spinării și mușchii picioarelor.

Echipa a aplicat cu succes această strategie la persoanele cu paralizie cauzată de leziuni ale măduvei spinării și a considerat că aceasta ar putea fi adaptată la boala Parkinson.

Potrivit revistei științifice Nature, pentru a personaliza stimularea pentru Marc Gauthier, bărbatul care a participat la experimentul lor, cercetătorii au adunat date despre deficitele și tiparele de mers ale acestuia, prin plasarea de senzori pe picioarele sale. Apoi au configurat stimularea pentru a compensa orice disfuncție. O astfel de disfuncție ar putea include o extensie slabă a genunchiului sau o problemă de contractare a mușchilor fesieri.

,,Specialitatea noastră constă în înțelegerea modului în care putem stimula măduva spinării pentru a fi foarte preciși în modul în care reglăm mișcarea picioarelor”, spune Grégoire Courtine, profesor de științe neurologice la EPFL, cel care a dezvoltat tehnica.

„Noutatea acestui studiu constă în valorificarea acestor cunoștiințe și a acestei tehnologii în cazul bolii Parkinson”, adaugă el.

Conform revistei Nature, Jocelyne Bloch și Grégoire Courtine intenționează să studieze tratamentul de stimulare pe alte șase persoane cu Parkinson, anul viitor.

Între timp, Marc Gauthier spune că viața sa s-a îmbunătățit considerabil.

,,Cădeam de cinci-șase ori pe zi. De multe ori stăteam și acasă și am fost nevoit să nu mai lucrez acum trei ani. De exemplu, să intru într-un magazin era imposibil înainte, din cauza ,,înghețării” mersului care s-ar fi întâmplat în acele medii. Însă acum nu se mai întâmplă”, a declarat Gauthier în cadrul unei conferințe de presă.

El primise anterior tratamente standard pentru boala Parkinson, inclusiv stimularea cerebrală profundă (DBS), în care o neuroproteză este implantată adânc în creier. DBS a ajutat la reducerea unora dintre simptomele sale, cum ar fi rigiditatea, dar nu a putut depăși problemele de mers.

În cadrul studiului, cercetătorii elvețieni au testat stimularea spinală singură și în combinație cu DBS. Ei au constatat că o combinație a celor două stimulatoare a produs cele mai bune rezultate.

,,Prin această terapie, dacă oamenii pot căpăta mai multă încredere şi pot să iasă din casă, să aibă interacţiuni sociale mai bune şi să facă mai multe lucruri, atunci este vorba despre un plus enorm în ceea ce priveşte activităţile lor zilnice şi calitatea vieţii”, a precizat cercetătoarea Jocelyne Bloch.

Articolul Un pacient cu boala Parkinson în stadiu avansat poate să meargă din nou datorită unui implant spinal apare prima dată în Jurnal Social.

Boala Parkinson este o maladie degenerativă care începe cu mulţi ani înaintea debutului clinic şi ale cărei cauze sunt încă necunoscute. Parkinson este cea de-a doua afecţiune neurologică progresivă ca frecvenţă, după Alzheimer.

Boala Parkinson distruge neuronii care secretă dopamină și are ca rezultat tremor la nivelul membrelor, rigiditate musculară și dificultate de deplasare. Deși există tratament pentru ameliorarea simptomelor, în prezent nu există niciun remediu pentru această boală. Se pare că oamenii de știință japonezi sunt tot mai aproape de descoperirea unui tratament pentru boala care macină milioane de persoane.

Universitatea din Kyoto, Japonia, a anunțat realizarea primului transplant de celule stem pluripotente induse (iPS), pentru a trata boala Parkinson.

Celulele nervoase create din celulele stem derivate artificial, cunoscute sub numele de celule iPS, au fost transplantate în creierul unui pacient de 50 de ani, în octombrie, în cadrul unui tratament, pe care cercetatorii speră să-l dezvolte până la stadiu de a putea fi acoperit de sistemul de asigurări de sănătate din Japonia.

,,Prin colaborarea cu companiile, dorim să dezvoltăm un sistem de producție în masă, care să ne permită să furnizăm celule nervoase derivate din celule iPS în toata lumea „, a declarat Jun Takahashi, profesor la Centrul pentru cercetare celulară de la Universitatea Kyoto și conducător al studiului.

În Japonia, se estimează că există 160.000 de persoane cu tulburări neurologice progresive, iar la nivel mondial boala Parkinson este diagnosticată la 300 000 persoane în fiecare an. Mulți pacienți dezvoltă simptome în jurul vârstei de 50 de ani sau mai mult, iar incidența crescută a acestei maladii este cauzată de îmbătrânirea populației.

Studiul clinic a fost efectuat de către centrul de cercetare și Spitalul Universitar din Kyoto, medicii verificând siguranța și eficacitatea transplantului.

Shinya Yamanaka, care conduce centrul, a câștigat Premiul Nobel pentru Fiziologie și Medicină, în 2012, împreună cu cercetătorul britanic John Gurdon, pentru descoperirea modului în care celulele mature pot fi reprogramate pentru a deveni pluripotente. Celulele iPS se pot dezvolta în orice tip de țesut din organism, fiind văzute ca un instrument promițător pentru medicina regenerativă și dezvoltarea de medicamente.

Celulele utilizate au fost create pe baza unor celule stem iPS provenite de la donatori, care au un anumit timp de imunitate și care îi ajută să fie mai puțin predispuși la respingerea transplanturilor. Se așteaptă ca celulele stem iPS să restaureze producția normală de dopamină.

În cursul unui tratament, care va fi monitorizat timp de doi ani, medicamentele supresoare imune vor fi injectate pentru a evita o eventuală respingere.

Transplantul realizat luna trecută a fost atent monitorizat, existând riscul apariței unei tumori în creier. Până în prezent, nu s-au găsit hemoragii în creier sau alte simptome grave, potrivit universității.

,,Am făcut o trepanație în partea stângă a craniului (pacientului) și am transplantat aproximativ 2,4 milioane de celule”, a declarat presei chirurgul Takayuki Kikuchi, de la Universitatea din Kyoto.

Studiul va implica alţi şapte pacienţi, cu vârste cuprinse între 50 şi 60 de ani, care au îndeplinit criteriul de a fi primit tratamente medicamentoase, fără rezultate eficiente, şi care suferă de boala Parkinson de mai bine de cinci ani.

,,După ce am auzit vestea primului experiment, simt că cercetarea înaintează cu pași fermi. Cu toții așteptăm cu nerăbdare un rezultat pozitiv”, a spus Hisao Hiramine, un bărbat în vârstă de 70 de ani, care suferă de Parkinson și care prezidează o asociație de pacienți, din Tokyo.

În afara Japoniei, celulele neuronale extrase din fetușii avortați au fost transplantate în creierul pacienților, în cadrul cercetărilor clinice, efectuate în anii ’80 și ’90. Deși metoda s-a dovedit a fi eficientă într-o anumită măsură, ea a ridicat probleme etice și a produs efecte secundare: mișcări necontrolate.

Celulele iPS utilizate în cadrul acestui studiu, sunt de înaltă calitate, pentru uz clinic și ar putea fi preparate și într-o cantitate mare.

Cercetarea prezentă vine după ce guvernul japonez, susținut de Institutul Riken, a realizat primul studiu din lume pentru a transplanta celulele retinei provenite din celule stem, cu scopul de a trata pacienții care suferă de afecțiuni oculare grave.

Printre alte studii clinice legate de medicina regenerativa, Universitatea Osaka intenționează să transplanteze celule musculare cardiace derivate din celule iPS în inimile pacienților care suferă de insuficiență cardiacă gravă.

O altă echipă de cercetare de la Universitatea din Kyoto urmează să înceapă un test care folosește trombocite create din celulele stem pentru a trata pacienții cu anemie aplastică.

În Europa sunt peste 1,5 milioane de pacienţi cu Parkinson, în întreaga lume numărul acestora fiind de aproximativ 6,5 milioane. În România, potrivit celor mai recente statistici, sunt 73.000 de pacienţi cu Parkinson. În prezent, peste 30 de medicamente destinate bolii Parkinson şi peste 600 de medicamente destinate bolilor neurologice se află în cercetare şi dezvoltare.

Dincolo de statistici, există oameni cu nevoi și dorințe, cu dureri și speranțe.

Articolul Primul transplant de celule stem pluripotente induse (iPS), realizat de oamenii de știință japonezi, pentru a trata boala Parkinson apare prima dată în Jurnal Social.