Gene inhibitor, salmon fibrin restore function lost in spinal cord injury

13 11 2014

UCI Reeve-Irvine researchers identify novel combination treatment

A therapy combining salmon fibrin injections into the spinal cord and injections of a gene inhibitor into the brain restored voluntary motor function impaired by spinal cord injury, scientists at UC Irvine’s Reeve-Irvine Research Center have found.

In a study on rodents, Gail Lewandowski and Oswald Steward achieved this breakthrough by turning back the developmental clock in a molecular pathway critical to the formation of corticospinal tract nerve connections and providing a scaffold so that neuronal axons at the injury site could grow and link up again.

Oswald Steward is director of the Reeve-Irvine Research Center at UCI

Results appear in the July 23 issue of The Journal of Neuroscience.

The work expands on previous research at UCI. In 2010, Steward helped discover that axons flourish after the deletion of an enzyme called PTEN, which controls a molecular pathway regulating cell growth. PTEN activity is low during early development, allowing cell proliferation. PTEN subsequently turns on, inhibiting this pathway and precluding any ability to regenerate.

Two years later, a UCI team found that salmon fibrin injected into rats with spinal cord injury filled cavities at the injury site, giving axons a framework in which to reconnect and facilitate recovery. Fibrin is a stringy, insoluble protein produced by the blood clotting process and is used as a surgical glue.

“This is a major next step in our effort to identify treatments that restore functional losses suffered by those with spinal cord injury,” said Steward, professor of anatomy & neurobiology and director of the Reeve-Irvine Research Center, of the current findings. “Paralysis and loss of function from spinal cord injury has been considered irreversible, but our discovery points the way toward a potential therapy to induce regeneration of nerve connections.”

In their study, he and Lewandowski treated rodents with impaired hand movement due to spinal cord injury with a combination of salmon fibrin and a PTEN inhibitor called AAVshPTEN. A separate group of rodents got only AAVshPTEN.

The researchers saw that rats receiving the inhibitor alone did not exhibit improved motor function, whereas those given AAVshPTEN and salmon fibrin recovered forelimb use involving reaching and grasping.

“The data suggest that the combination of PTEN deletion and salmon fibrin injection into the lesion can significantly enhance motor skills by enabling regenerative growth of corticospinal tract axons,” Steward said.

According to the Christopher & Dana Reeve Foundation, about 2 percent of Americans have some form of paralysis resulting from spinal cord injury, due primarily to the interruption of connections between the brain and spinal cord.

An injury the size of a grape can lead to complete loss of function below the site of occurrence. For example, an injury to the neck can cause paralysis of the arms and legs, an absence of sensation below the shoulders, bladder and bowel incontinence, sexual dysfunction, and secondary health risks such as susceptibility to urinary tract infections, pressure sores and blood clots due to an inability to move the legs.

Steward said the next objective is to learn how long after injury the combination treatment can be effectively administered. “It would be a huge step if it could be delivered in the chronic period weeks and months after an injury, but we need to determine this before we can engage in clinical trials,” he said.

Lewandowski is a project scientist in the Reeve-Irvine Research Center. The study received support from the National Institutes of Health (grant R01 NS047718) and donations from Cure Medical and Unite 2 Fight Paralysis.

About the Reeve-Irvine Research Center: The mission of the Reeve-Irvine Research Center is to find new treatments for spinal cord injury through the collaborative research and educational efforts of prominent scientists and clinicians both at UCI and around the world. For more information, visit www.reeve.uci.edu.

 

 

News.uci.edu [en línea] Irvine, CA (USA): news.uci.edu, 13 de noviembre de 2014 [ref. 23 de julio de 2014] Disponible en Internet: http://news.uci.edu/press-releases/gene-inhibitor-salmon-fibrin-restore-function-lost-in-spinal-cord-injury/



Uso de la realidad virtual en rehabilitación de lesionados medulares

29 08 2013

Un artículo sobre el uso de la realidad virtual en rehabilitación de lesionados medulares mejor publicación científica de 2012

El equipo de Biomecánica y Ayudas Técnicas del Hospital Nacional de Parapléjicos ha sido distinguido con el premio al mejor artículo científico, publicado en la revista Rehabilitación (Madr) durante el año 2012, en el que se evalúa la eficacia de la realidad virtual en la rehabilitación de pacientes con lesión medular.

 

 

El artículo científico, reconocido en el último congreso de la Sociedad Española de Rehabilitación (SERMEF) celebrado en Salamanca, se refiere concretamente a la  experiencia clínica en  la utilización del sistema llamado TOyRA, un dispositivo que consta de sensores inerciales que capturan el movimiento del paciente, los reproduce en forma de avatar en un monitor y puede medir de forma objetiva diferentes variables.

 

Según el responsable de  Biomecánica y Ayudas Técnicas, Ángel Gil, “la principal conclusión del estudio es que el sistema de rehabilitación TOyRA se presenta como una óptima herramienta terapéutica. Según los datos  puede ofrecer mejores resultados funcionales que la realización en solitario de los métodos tradicionales en el tratamiento de los déficits motores de los miembros superiores en lesionados medulares”.

 

Con el reconocimiento de Rehabilitación (Madr), TOyRA obtiene su tercer galardón por su contribución a la mejora de la calidad de vida de los lesionados medulares. Anteriormente la revista Actualidad Económica eligió TOyRa como una ‘Las 100 mejores ideas del año 2008′ y la  revista Computing, semanario especializado en Tecnologías de la Información, lo premió en la categoría “I+D+i”.

 

TOyRA es el resultado de un proyecto nace fruto de la colaboración de la Fundación Rafael del Pino, la empresa Indra y el Hospital Nacional de Parapléjicos, centro que gestiona el Gobierno de Castilla la Mancha.

 

Acceder al artículo completo.

 

 

Infomedula.org [en línea] Toledo (ESP): infomedula.org, 29 de agosto de 2013 [ref. 23 de agosto de 2013] Disponible en Internet: http://www.infomedula.org/index.php?option=com_content&view=article&id=991%3Aun-articulo-sobre-el-uso-de-la-realidad-virtual-en-rehabilitacion-de-lesionados-medulares-mejor-publicacion-cientifica-de-2012-&catid=35%3Ahospital&lang=es



Cirugía pionera restaura movimiento a hombre paralizado

24 05 2012

Una innovadora cirugía de derivación llevada a cabo en Estados Unidos logró restaurar el daño en la médula espinal de un individuo con parálisis y les permitió recuperar el uso de una mano.

La lesión que el paciente había sufrido impedía que su cerebro enviara señales de movimiento a su mano.

La operación quirúrgica, cuyos detalles aparecen publicados en Journal of Neurosurgery, (Revista de Neurocirugía), involucró volver a conectar los nervios de la mano para que éstos pudieran volver a comunicarse con el cerebro.

Los cirujanos de la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington, que llevaron a cabo el procedimiento, “construyeron” una nueva ruta de comunicación de impulsos nerviosos entre la mano y el cerebro.

El paciente puede ahora utilizar la mano para alimentarse solo y está intentando volver a escribir.

El individuo de 71 años sufrió un accidente automovilístico en junio de 2008 que provocó una lesión en la médula espinal con daños en la base del cuello.

El hombre no pudo volver a caminar y aunque quedó con cierto movimiento en sus brazos, había perdido en ambas manos la capacidad de pellizcar y de agarre.

Lesión específica

Tal como explican los científicos, los nervios de la mano no estaban dañados, sólo habían perdido la capacidad de comunicarse con el cerebro, el cual debe darles instrucciones de movimiento.

A pesar de que la mano no recibía señales, el cerebro seguía enviando instrucciones al brazo.

La operación, dice el estudio, reconectó los nervios del brazo para establecer una nueva vía de comunicación desde el cerebro a la mano.

Para ello, los cirujanos extrajeron uno de los nervios que lleva a un músculo y se injertó al nervio interóseo anterior, que va hacia la mano.

“El circuito (en la mano) estaba intacto pero ya no estaba conectado al cerebro”, explica a la BBC la profesora Ida Fox, especialista en cirugía plástica y reconstructiva de la Universidad de Washington.

“Lo que hicimos fue tomar ese circuito y restaurar la conexión al cerebro”.

Según la investigadora, la operación es “realmente innovadora” y una forma “ingeniosa y estimulante” de restaurar el movimiento.

Pero advierte que este procedimiento no podrá nunca ser utilizado para restaurar las funciones normales de movimiento.

“Eso nunca sucederá”, dice la profesora Fox.

El movimiento limitado que se logró no ocurrió “de la noche a la mañana”, dice la investigadora.

Se requirió un entrenamiento intensivo del paciente para volver a adquirir el control de la mano.

Y ahora, los nervios que se utilizan para doblar el codo pueden realizar movimientos de pellizco.

Después de ocho meses de la operación, el paciente pudo volver a mover los dedos pulgar, índice y medio.

Ahora ya puede alimentarse solo y hace uso de una escritura “rudimentaria”.

Los médicos esperan que con más fisioterapia sus movimientos continúen mejorando.

Pero subrayan que el procedimiento sólo funcionará con pacientes que tienen lesiones muy específicas de la médula espinal en la base del cuello.

Si la lesión se ubica en una parte más alta la persona no tendrá funciones nerviosas en los brazos y en una parte más baja todavía tendrá movimiento en las manos.

“Uno de los problemas con este tipo de técnicas es la permanencia de los resultados”, dice a la BBC el doctor Mark Bacon, director de investigación de la organización Spinal Research.

“Una vez que se realiza es muy difícil revertirla”.

“E inevitablemente se debe sacrificar algunas de las funciones sanas en la parte superior de la lesión para poder obtener movimientos más útiles en la parte inferior”.

“Esto puede ser totalmente aceptable cuando estamos hablando de restaurar funciones que conducen a una mejor calidad de vida”.

“Y para el número limitado de pacientes que podrían beneficiarse con esta técnica parece ser un pequeño precio que deberán de pagar” afirma el experto.

Bbc.co.uk/ [en línea] London (UK): bbc.co.uk/ 24 de mayo de 2012 [ref. 16 de mayo de 2012] Disponible en Internet: http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2012/05/120516_cirugia_paralisis_mano_men.shtml



Ingeniería biomecánica para las lesiones medulares

23 12 2010

Un equipo de ingeniería biomecánica de la UPC trabaja en el diseño a medida de dispositivos de asistencia para lesiones medulares.

El proyecto lo desarrolla un equipo multidisciplinar formado por ingenieros, médicos y ortopedas del Centro de Investigación en Ingeniería Biomédica de la UPC (CREB) en colaboración con la Universidad de La Coruña y la Universidad de Extremadura.

Disponen de un laboratorio de biomecánica para el análisis dinámico de la marcha humana. Este espacio está equipado con un sistema de captura del movimiento con cámaras infrarrojas para medir el movimiento del cuerpo humano mientras camina,  y que también permite medir la fuerza de contacto entre el pie y el suelo a través de unas placas de fuerza.

Las medidas se utilizan para estudiar la marcha humana, tanto de personas sanas como de pacientes lesionados medulares que llevan dispositivos corporales que ayudan a caminar. Para estas personas, se está desarrollando un programa de simulación por ordenador que servirá para diseñar dispositivos de asistencia a medida.

Actualmente trabajan en el diseño de una ortesis activa de rodilla y tobillo para asistir a la marcha de lesionados medulares incompletos. Las principales aportaciones de este prototipo son el control automático del movimiento a partir de sensores inteligentes, y el bajo consumo energético que favorece la autonomía del dispositivo.

La finalidad del proyecto es el diseño a medida de dispositivos de asistencia para cada caso concreto de lesión medular, mejora de la autonomía del paciente y de su proceso de adaptación al dispositivo, lo que se traduce en una mejor calidad de vida, ahorro de tiempo y de dinero en la obtención del producto final.

En el vídeo siguiente puede conocer mejor el trabajo de este grupo de investigación. El vídeo fue emitido el pasado sábado 18 de diciembre por Televisió de Catalunya por lo que es en catalán; pero dispone de subtítulos en castellano. Para activarlos debe presionar sobre el botón inferior CC. Los subtítulos sólo se pueden ver en las últimas versiones de los navegadores o directamente desde Youtube. Disculpe las molestias.

tv3.cat [en línea] Barcelona (España): tv3.cat [ref. de 23 de diciembre de 2010] Disponible en Internet:

http://www.tv3.cat/videos/3274890/Les-donacions-de-La-Marato-per-a-la-recerca-de-les-lesions-medullars



Un joven lesionado medular crea una fundación para la curación de las lesiones medulares

20 12 2010

Todo empezó con el accidente de Carles. Su necesidad y determinación personal le llevaron a restablecerse lo antes posible y descubrir una nueva situación en la que tenía que volcar toda su dedicación.

Viajar, asistir a conferencias, conocer a científicos especialistas en la regeneración de las lesiones medulares y intercambiar ideas con otros implicados con una vocación similar, le hicieron ponerse manos a la obra. Se dio cuenta que había mucho trabajo por hacer y que debía empezar cuanto antes a cambiar las cosas. Así nació Fenexy.

Fenexy es organización sin ánimo de lucro formada por un variado equipo de personas, desde personas con lesión medular hasta científicos y profesionales de diferentes especialidades. Todo el equipo trabaja junto con ilusión y fuerza para lograr un gran hito: curar las lesiones medulares.

Aunque es una única meta, hay que abordar el reto desde diferentes puntos. Por eso Fenexy es multidisciplinar y lo divide en varias tareas: fomento y financiación de la investigación básica y clínica, información contrastada y cercana para las personas con lesión medular y familiares, eventos de repercusión social y captación de fondos, implicación de la sociedad con el progreso de la curación de las lesiones medulares, establecimiento de puentes de comunicación entre entidades investigadoras etc.

Actualmente la Fundación Fenexy no recibe ninguna financiación gubernamental. Su financiación proviene principalmente de donaciones individuales.

Pueden conocer a Carles y su historia en este vídeo emitido por Televisió de Catalunya (TV3) el pasado jueves 15 de Diciembre.

El vídeo no puede verse con el navegador INTERNET EXPLORER por un problema de incompatibilidad insalvable, pero sí con los navegadores FIREFOX I GOOGLE CHROME. Disculpe las molestias. Si navega con INTERNET EXPLORER, puede visualizar el vídeo en este enlace: http://www.tv3.cat/3alacarta/#/videos/3269030

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Fenexy.org [en línea] Barcelona (España): fenexy.org [ref. de 20 de diciembre de 2010] Disponible en Internet:

http://www.fenexy.org/