Introducción
Un dispositivo robótico portátil y ligero que proporciona entrenamiento de resistencia adaptativa permitió a población pediátrica con atrofia muscular espinal (AME) tipo II ponerse de pie sin ayuda tras solo 6 semanas de entrenamiento, y muchas de las mejoras persistieron incluso después de finalizar la terapia.
Los resultados sugieren que el entrenamiento de resistencia robótico específico puede promover una recuperación neuromuscular duradera en esta población de pacientes.
«Ver a un niño que no podía ponerse de pie sin ayuda levantarse finalmente de una silla por sí mismo y seguir haciéndolo es realmente conmovedor», declaró a Medscape Medical News el investigador del estudio, Yanggang Feng, Ph. D., de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Automatización de la Universidad de Beihang, Pekín, China.
La investigación se publicó en versión electrónica el 20 de mayo en Nature.
Mejoras en fuerza, masa muscular y movilidad
La atrofia muscular espinal es un trastorno neuromuscular hereditario poco frecuente causado por mutaciones en el gen SMN1, que provocan la degeneración de las neuronas motoras y una debilidad muscular progresiva. La población pediátrica con atrofia muscular espinal tipo II suele poder sentarse de forma independiente, pero es incapaz de caminar sin ayuda.
«Durante la última década, un avance importante en la robótica ponible ha sido la capacidad de reducir significativamente el gasto energético de caminar mediante la asistencia al movimiento», afirmó Feng.
«Sin embargo, en el caso de poblaciones de pacientes que requieren una reparación de la plasticidad neural, como los que viven con atrofia muscular espinal, una asistencia excesiva puede, de hecho, privar al sistema neuromuscular del ejercicio necesario y acelerar potencialmente la atrofia por desuso», añadió.
Feng señaló que el entrenamiento convencional de baja activación puede limitarse a mantener la musculatura existente, mientras que el entrenamiento isocinético de alta activación puede producir mejoras significativas en la fuerza y la hipertrofia.
El dispositivo desarrollado por Feng y sus colegas es un robot de rodilla portátil que pesa solo 0,96 kg. Utiliza un motor de retroalimentación y un mecanismo de rigidez variable para ofrecer un entrenamiento de resistencia personalizado de forma segura en casa.
Probaron el dispositivo en un ensayo clínico en el que participaron seis niños no ambulatorios, de entre 6 y 10 años, con atrofia muscular espinal tipo II que anteriormente no podían levantarse de una posición sentada sin ayuda.
Los participantes completaron primero un periodo de control de 6 semanas durante el cual continuaron con sus rutinas habituales de fisioterapia, pero no mostraron ninguna mejora cuantificable en su capacidad para ponerse de pie. A esto le siguieron 6 semanas de entrenamiento intensivo con el dispositivo, utilizándolo 5 veces a la semana, seguidas de 6 semanas adicionales de entrenamiento de menor intensidad y más de 30 días de seguimiento tras finalizar la terapia robótica.
Mejora significativa y duradera
Tras el entrenamiento, los seis niños fueron capaces de levantarse de una silla sin ayuda externa, aunque se les permitió ayudarse con las manos en las rodillas.
Durante la fase de intervención, la población en el estudio realizó ejercicios repetidos de extensión de rodilla mientras el robot mantenía una velocidad angular constante. Una aplicación móvil gamificada proporcionaba información en tiempo real sobre el ángulo de la rodilla, el par y la velocidad para fomentar la participación.
Las mejoras fueron sustanciales. En todo el grupo, el par máximo de la rodilla aumentó 130 %, el rango de movimiento mejoró 51 % y el trabajo mecánico generado durante la extensión de la rodilla se incrementó 97 %.
Las pruebas de imagen también revelaron un crecimiento muscular sustancial: el volumen del cuádriceps aumentó 19 %, el área transversal anatómica 12 % y el área transversal fisiológica 21 %.
Además de los cambios musculares, los investigadores documentaron mejoras neurológicas. La conducción del nervio femoral, medida a través del potencial de acción muscular compuesto, mejoró en un promedio de 19 %, lo que sugiere un mayor reclutamiento de neuronas motoras y una mejor señalización neuromuscular. La coordinación bilateral entre las piernas mejoró en 35 %.
«Los padres describieron mejoras funcionales tangibles que no aparecen en ninguna escala motora formal: mantenerse de pie con mayor seguridad y menor riesgo de caídas, levantar las piernas de forma independiente para subirse a la cama desde la posición de pie, una mejor coordinación de las extremidades inferiores para rodar, y una mayor estabilidad al ponerse en cuclillas y una mayor resistencia al mantenerse de pie en posición estática», afirmó Feng. «Uno de los padres llegó a afirmar que esta había sido la terapia de rehabilitación más eficaz que su hijo había recibido jamás», añadió.
Las mejoras funcionales en fuerza, amplitud de movimiento, tamaño muscular y actividad nerviosa se mantuvieron en gran medida durante los periodos de seguimiento, en los que los participantes realizaron ejercicio de menor intensidad o volvieron a la fisioterapia convencional.
«Es importante destacar que, si bien el sistema robótico actúa como catalizador del entrenamiento de alta intensidad, sigue siendo necesario realizar ejercicio diario de baja intensidad de forma sostenida para preservar estas mejoras funcionales una vez concluida la intervención», explicó Feng a Medscape Noticias Médicas.
Las limitaciones del estudio incluyen el reducido tamaño de la muestra y la falta de un grupo de control aleatorizado, ya que la atrofia muscular espinal es una enfermedad rara y las familias se mostraban reacias a incluir a sus hijos en un grupo sin tratamiento.
Feng señaló que, hasta el momento, esta investigación se ha financiado principalmente con fondos propios.
«En un futuro próximo, nuestro objetivo principal es conseguir financiación suficiente para que esta tecnología sea accesible en todo el mundo. Sin embargo, independientemente de la situación de la financiación, estamos plenamente comprometidos a hacer todo lo posible para ampliar su alcance al mayor número de pacientes posible», declaró Feng a Medscape Noticias Médicas.
El equipo también está explorando si este enfoque podría ayudar a pacientes con otras enfermedades neuromusculares.
«Nuestro siguiente objetivo es la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) relacionada con el gen SOD1. Dado que ahora se dispone de medicamentos modificadores de la enfermedad para esta afección genética, estamos muy interesados en explorar si la combinación de estos tratamientos farmacológicos con nuestro entrenamiento robótico de alta intensidad puede maximizar y promover aún más la recuperación neuromotora», afirmó Feng.
Los autores declararon no tener ningún conflicto de interés económico pertinente.
Este contenido se tradujo de la edición en inglés de Medscape.
- Actividades exclusivas para profesionales de la salud (advisory boards, cobertura de congresos, webinars)
- Guardá los artículos que te sirven para ver más tarde
- Recibí cada semana lo más relevante de tu especialidad
