El Músculo en la Parálisis Cerebral; Longitud de Sarcómero in Vivo y Caracterización Microscópica de Biopsias. (CPMuscleSL)

La parálisis cerebral (PC) es una deficiencia motora debida a una malformación o lesión cerebral antes de los dos años. La espasticidad, el hipertono en los músculos flexores, la descoordinación y un control sensoriomotor alterado son síntomas cardinales. La lesión cerebral no es progresiva, pero los músculos flexores de las extremidades durante la adolescencia se vuelven cada vez más cortos (contraídos), obligando a las articulaciones a adoptar una posición de flexión progresiva. Esto empeorará las posiciones de brazos y piernas ya paréticos y que funcionan mal. Debido a las fuerzas de flexión a través de las articulaciones, se producirán malformaciones óseas, empeorando aún más la función. Actualmente, el tratamiento inicial de elección es el uso de aparatos ortopédicos, que disminuyen un poco el acortamiento, pero con el tiempo se necesitan alargamientos de los tendones y liberación de las aponeurosis alrededor de los músculos, y las transferencias de flexores de muñeca a extensores de muñeca pueden mejorar la posición de la muñeca. Pero los resultados a largo plazo son impredecibles: ¿cuánto se necesita alargar el músculo? ¿Qué músculos deben transferirse para una mejor posición de la muñeca y con qué tensión? Se ha desarrollado un método para medir la longitud del sarcómero in vivo. El sarcómero, la distancia entre dos estrías, es la unidad contráctil más pequeña del músculo estriado. Cuando, durante la cirugía, se transilumina un haz de fibras musculares con una luz láser de baja energía, se forma un patrón de difracción. Este patrón de difracción refleja la longitud del sarcómero y, por lo tanto, una medida instantánea de cómo se obtiene el estiramiento del músculo. Al realizar transferencias de tendones de, p. flexores de muñeca a extensores de muñeca, el ajuste de la tensión de la transferencia es arbitrario y el resultado a largo plazo es impredecible. Las mediciones de difracción láser brindarán una guía para un ajuste preciso de la tensión. Se sabe que puede haber cambios patológicos en el músculo en la parálisis cerebral que también afectarán los resultados a largo plazo de los alargamientos y transferencias de tendones. Para tener en cuenta también estos cambios, se tomarán pequeñas biopsias musculares durante las mismas cirugías. Estos se examinarán con técnicas inmunohistoquímicas y bioquímicas, electroforesis en gel y microscopía electrónica.

Preguntas de investigación:

• ¿Es el músculo en CP diferente del músculo de los niños con un desarrollo típico en cuanto a la arquitectura, la expresión de proteínas y la longitud del sarcómero?
• ¿Hay alguna diferencia entre extensores y flexores?
• ¿Las proteínas contráctiles (miosinas) están más alteradas en niños con PC más severa, con un impacto negativo en la resistencia?
• ¿Se ve afectado negativamente el potencial de crecimiento?
• ¿Son las fibras musculares cortas y estiradas, lo que contribuye a una fuerza muscular deficiente?
• ¿El aumento de la cantidad de colágeno en el músculo contribuye a la rigidez y a los cambios en la longitud del sarcómero? Las medidas más importantes: longitud de sarcómero in vivo, área de fibra muscular, morfometría histoquímica, tipos de fibra muscular (inmunohistoquímica), cuantificación de miosinas con electroforesis en gel SDH, detección de células satélite, qRT-PCR y Western blot para explorar la expresión génica.
• Durante las cirugías que se planifican de acuerdo con las rutinas clínicas, se investigan los músculos que es necesario exponer para realizar la cirugía. Las mediciones de difracción láser se realizan a través del rango de movimiento de las articulaciones adyacentes. Se toman muestras de músculo de 3x3 mm a una distancia mínima de 1 cm de donde se utilizó el dispositivo de difracción láser (Miómetro).
• Las muestras de músculo se congelan instantáneamente y se almacenan a -80 °C hasta que se analizan. La expresión de diferentes isoformas de cadena pesada de miosina (MyHC) se evalúa mediante el uso de anticuerpos monoclonales (mAb) N2.261, mAb A4.840 contra MyHC I lento, mAb F1.652 contra MyHC embrionario y mAb NCL-MHCn contra fetal ( =neonatal) MyHC)(Tiger, Champliaud et al. 1997; Wewer, Thornell et al. 1997). Las células satélite se identificarán con mAb contra N-CAM (molécula de adhesión de células neurales). Las fibras se clasifican según el contenido de MyHC.

Significado: Los niños con parálisis cerebral tienen un deterioro motor y contracturas progresivas que muchas veces tratamos tarde; cuando la cirugía de tendones y huesos son las únicas opciones para realinear las articulaciones. Más información sobre la arquitectura muscular, la composición y el potencial de crecimiento permitirá conocer mejor las razones del aumento de las contracturas en flexión en niños con parálisis cerebral. Con este conocimiento, es de esperar que se puedan desarrollar nuevos regímenes de tratamiento y técnicas quirúrgicas mejoradas para este grupo de pacientes.