Marcha Asistida por Exoesqueleto Combinada con Estimulación Medular Transcutánea: Efecto en Biomarcadores de Imagen y Séricos de Masa Muscular Esquelética y Fuerza Ósea.

Antecedentes: La inmovilización provoca pérdida ósea que predispone a la osteoporosis y fractura, lo cual puede complicarse con no unión, infección y trombosis venosa profunda. La reducción de la contracción muscular tras una lesión medular (LM) y la elevada liberación de cortisol contribuyen a un estado catabólico, resultando en una pérdida de masa magra (MM) por debajo del nivel de la lesión. Seis meses después de una LM motora completa, el área de sección transversal (AST) muscular promedio disminuye significativamente en el cuádriceps, isquiotibiales y aductores de cadera (14-16%), y un 12% y 24% en el sóleo y gastrocnemio, respectivamente. Tras una LM, los músculos del cuádriceps generan menos fuerza total y fuerza por unidad de área cuando se estimulan mediante electrodos de superficie. Esta pérdida de AST y fuerza muscular en las extremidades inferiores limita la capacidad para estar de pie, caminar y preservar el hueso, incluso si se pudieran implementar estrategias de regeneración neural en el futuro. Además de la marcada atrofia muscular esquelética, las personas con LM motora completa no ambulatoria también experimentan una pérdida precipitada de contenido mineral óseo (CMO) y densidad mineral ósea (DMO) de hasta un 1% por semana por debajo del nivel de la lesión. En individuos con lesiones motoras incompletas que no han alcanzado su potencial ambulatorio, aún hay una considerable pérdida ósea debido a la inmovilización que puede alcanzar el umbral de fractura años después de la lesión. Esta rápida pérdida ósea durante los primeros dos años tras una LM resulta en una DMO volumétrica (DMOv) en la DF y PT disminuyendo aproximadamente un 50% y 26% en los compartimentos trabecular y cortical, respectivamente. Durante la fase crónica de la LM, la pérdida ósea continúa más lentamente a lo largo de la vida del individuo. Esta pérdida de músculo y hueso coloca a las personas con LM en alto riesgo de fractura por fragilidad. Más del 50% de los individuos con LM experimentan una fractura por fragilidad a lo largo de sus vidas. Objetivos: Objetivo 1: Comparar los efectos de 108 sesiones de EAW + tSCS simulada versus EAW + tSCS activa en la unidad músculo-hueso en participantes con LM crónica dependientes de silla de ruedas. Objetivo 2 (exploratorio): Determinar las respuestas agudas en el tiempo para biomarcadores séricos/plasmáticos de resorción y formación ósea, actividad contráctil muscular, y los perfiles de ARNm de exosomas circulantes recogidos antes (tiempo 0), y nuevamente a los 30, 60, 120, 180 minutos y 24, y 48 horas tras una sesión aguda de ambas intervenciones de entrenamiento EAW + tSCS activa y EAW + tSCS simulada. Entorno: El reclutamiento de participantes, la intervención del ensayo clínico (EAW + tSCS simulada versus EAW + tSCS activa), la recogida de datos de EMG, la absorciometría de rayos X de energía dual (DXA), la tomografía computarizada cuantitativa periférica (pQCT), la resonancia magnética (RM) para medir el área de sección transversal del muslo medio, y las respuestas en el tiempo para biomarcadores séricos/plasmáticos de resorción y formación ósea y actividad contráctil muscular se realizarán en la Kessler Foundation y el James J. Peters VA Medical Center. Diseño: Tras cumplir los criterios de elegibilidad, usuarios de silla de ruedas con LM crónica serán aleatorizados por bloques en el grupo EAW + tSCS activa o el grupo EAW + tSCS simulada (n=12 en cada grupo). Ambos grupos recibirán 60 minutos de entrenamiento EAW sobre suelo por sesión, para un total de 108 sesiones (3 veces por semana durante 36 semanas). Además del entrenamiento EAW, el grupo EAW + tSCS activa recibirá simultáneamente tSCS lumbosacra dirigida a activar el generador central de patrones locomotores. Participantes: Veinticuatro participantes (12 participantes/grupo) con LM serán reclutados durante un período de 4 años y asignados aleatoriamente a un grupo EAW + tSCS simulada o EAW + tSCS activa. Al final del primer año, aproximadamente 3 participantes habrán completado el protocolo. Medidas de resultado: Al inicio, los investigadores realizarán imágenes para medir densidad y fuerza ósea, EMG de superficie para evaluar contractilidad muscular, y una respuesta en el tiempo para biomarcadores séricos musculares y óseos tras una sesión aguda de EAW. Los investigadores capturarán estos mismos datos nuevamente tras ~54 sesiones de entrenamiento (punto medio), y tras 108 sesiones de entrenamiento (punto temporal del mes 9). Además, se realizará RM de ambas piernas para AST muscular en el punto temporal inicial y el del mes 9.