Miglioramento della capacità ventilatoria in quelli con LM cronica di alto livello

Il feedback regolatorio chemorecettivo è cruciale per un controllo ventilatorio preciso, specialmente durante l'esercizio. Tuttavia, gli individui con LM di alto livello hanno una ridotta spinta chemorecettiva a respirare. Gli studi hanno mostrato minori aumenti della ventilazione minuto e della pressione della bocca durante l'ipercapnia nei soggetti con tetraplegia. Fattori periferici piuttosto che fattori centrali sembrano causare la riduzione della risposta ventilatoria all'ipercapnia. Questo drive ventilatorio ridotto può avere un impatto funzionale sulla ventilazione sotto sforzo nei pazienti con LM di alto livello e il potenziamento del drive ventilatorio può migliorare la ventilazione sotto sforzo nella LM di alto livello.

Attualmente non ci sono trattamenti per superare questi deficit funzionali che influenzano l'attività quotidiana e il recupero riabilitativo basato sull'esercizio. Tuttavia, il lavoro precedente in un modello animale di LM ha scoperto che un agonista della serotonina aumenta notevolmente le risposte respiratorie all'anidride carbonica. Il trattamento con un agonista della serotonina 5HT1A ha migliorato efficacemente il drive ventilatorio dopo lesioni del midollo spinale sia acute che croniche nei ratti. Un potenziale meccanismo è l'aumento dell'eccitabilità dei motoneuroni ventrali che sono sopravvissuti alla lesione del midollo spinale. I recettori 5-HT1A esistono su questi neuroni e, quando attivati, amplificano l'output eccitatorio. Un altro meccanismo risiede nelle afferenze dei muscoli intercostali e addominali che influenzano i neuroni del gruppo respiratorio sopraspinale nel tronco encefalico e l'uscita motoria ai muscoli della respirazione. Quindi, gli agonisti della serotonina possono agire sui percorsi neurali nel midollo spinale responsabili del trasferimento delle informazioni afferenti dai muscoli intercostali ai centri sovraspinali. Infine, i recettori 5-HT1A possono anche essere coinvolti nella plasticità funzionale delle vie respiratorie neurali, in particolare nell'attività del nervo frenico omolaterale. La sovraregolazione dei recettori 5-HT1A dovuta alla supersensibilità alla denervazione potrebbe provocare iperresponsività postsinaptica a causa della perdita dell'input discendente.

BuSpar/Buspirone è un agonista della serotonina 5HT1A e utilizzato come ansiolitico nell'uomo. Non provoca sedazione, ha effetti minimi sulle prestazioni psicomotorie o cognitive e ha una soglia bassa per il potenziale di abuso o dipendenza. Studi precedenti hanno rilevato che il buspirone è ben tollerato. È stato usato in modo sicuro nelle lesioni del midollo spinale, ma non per scopi respiratori. (Sebbene sia in corso uno studio clinico: Ruolo del miglioramento dell'attività dei recettori della serotonina per il trattamento dell'apnea notturna nei pazienti con LM.) Tuttavia, Buspirone fino a 60 mg al giorno è stato usato per trattare i ritmi respiratori disturbati nella sclerosi multipla, nel cancro al cervello e nell'infarto del tronco cerebrale. È interessante notare che nei pazienti con BPCO, una somministrazione orale di 14 giorni di buspirone (20 mg) ha riscontrato un miglioramento dell'ansia e della depressione, nonché una maggiore tolleranza all'esercizio con minori sensazioni di dispnea. Quindi, il buspirone può offrire un trattamento per migliorare il drive ventilatorio ipercapnico. Dato che la somministrazione orale di 30 mg porta a livelli plasmatici di picco a un'ora e che l'emivita media di eliminazione è di circa 2-3 ore, il buspirone è un approccio attraente e sicuro per esplorare la capacità di migliorare le risposte respiratorie all'esercizio e/o all'ipercapnia. esposizione in quelli con lesioni del midollo spinale di alto livello che limitano la capacità respiratoria.