Cryoneurolisi per il trattamento della spasticità: esiti clinici a lungo termine e meccanismi nel sistema nervoso centrale

La spasticità è il risultato di un riflesso elasticizzato iperattivo dopo una lesione del motoneurone superiore che si traduce costantemente ai muscoli colpiti, involontariamente contratti.1 Un'incapacità di trattare la spasticità può provocare contratte Esistono diverse opzioni di trattamento disponibili per le persone colpite dalla spasticità. I rimedi farmaceutici includono diazepam, clonidina e baclofene, che possono essere somministrati per via orale o intratecale, e colpiscono i recettori GABA-B all'interno del cervello e del midollo spinale per alleviare la spasticità.3 A causa degli effetti centrali, è impossibile dirigere gli effetti verso la muscolatura specifica, rendendo questo approccio più benefico per i pazienti con spasticità diffusa, in particolare i pazienti non ambolatorie per i quali la debolezza sistemica è meno preoccupata. Per le persone colpite dalla spasticità focale (spasticità che colpisce regioni specifiche), sono disponibili numerosi trattamenti selettivi. L'approccio di gran lunga più comune è la denervazione con la neurotossina botulinica-A. Le iniezioni di tossina vengono somministrate nella giunzione neuromuscolare e agiscono per prevenire il rilascio di acetilcolina, riducendo così la capacità del muscolo di sparare.4 La tossina botulinica è una delle neurotossine più potenti disponibili ma è anche una delle sostanze più costose del pianeta. Poiché ogni muscolo ha molte giunzioni neuromuscolari, è impossibile denervarsi completamente un muscolo con questa tecnica. Inoltre, gli effetti di picco non durano generalmente oltre i 90 giorni e la procedura deve essere ripetuta frequentemente.

I recenti sviluppi hanno portato a nuovi trattamenti per la spasticità focale. Con una guida agli ultrasuoni, i medici sono ora in grado di visualizzare facilmente i singoli nervi, creando un nuovo obiettivo per l'intervento. La neurolisi chimica è una tecnica di sviluppo che viene eseguita in un piccolo numero di cliniche in tutto il mondo. La procedura prevede l'iniezione selettiva di una soluzione di fenolo diluita in o vicino ai motoneuroni che innervano i muscoli implicati nella spasticità. La neurolisi del fenolo ha dimostrato di essere efficace per alleviare la spasticità in diverse posizioni.5-7 Il fenolo, tuttavia, non è selettivo per i nervi e quindi i tessuti e le strutture circostanti non sono immuni alle iniezioni. Tuttavia, la neurolisi chimica ha una bassa incidenza di effetti collaterali. La neurolisi chimica è molto più economica delle iniezioni di tossina, ma deve anche essere ripetuta frequentemente per alleviazione alla spasticità a lungo termine.10 Un secondo approccio simile è la neurolisi della radiofrequenza pulsata. Mentre i nervi mirati di fenolo lisici con sostanze chimiche, la radiofrequenza pulsata riscalda i nervi con le radio per ablate assoni mirati. È stato dimostrato che l'ablazione della radiofrequenza ha un'incidenza molto bassa di effetti collaterali e è stato dimostrato che la riduzione dei sintomi della spasticità dura da sei mesi.11 Cryoneurolisi, un'altra tecnica emergente per la gestione della spasticità, è più economica rispetto ad altre tecniche e gli effetti superano il periodo di effetto previsto.12 Il crioneurolisi comporta l'applicazione di raffreddore estremo direttamente o quasi nervi mirati sotto una guida ecografica. Questo freddo provoca che si verificano assonotmesi (la rottura di un assone), impedendo così completamente il nervo trattato di propagare qualsiasi segnale. Sfruttando l'effetto Joule Thomson (il raffreddamento dei gas compressi con un'apertura sottile), le sonde di crioneurolisi sono appositamente progettate per creare rapidamente una sfera di ghiaccio congelando il fluido interstiziale. Questa procedura ha dimostrato di essere efficace nella gestione del dolore interventistico, mediante nervi che sono coinvolti nella trasmissione di segnali di dolore.13-18 Gli investigatori hanno pubblicato dati che mostrano l'efficacia della crioneurolisi sulla spasticità che colpisce gli arti superiori e inferiori.12,19-21 Cryoneurolisi produce un effetto chiamato degenerazione Wallerian, in cui viene distrutto l'assone del nervo trattato ma l'epineurium e il perineurium sono lasciati intatti.22 Pertanto, l'assone può rigenerarsi, seguendo lo stesso percorso prima del trattamento. I dati preliminari mostrano che le riduzioni della spasticità dalla crioneurolisi durano anche dopo che il nervo è richiamata, con i pazienti che vedono benefici duraturi dopo un anno intero.12 Mentre il meccanismo con cui la gravità della spasticità è ridotta dopo la crioneurolisi è un argomento di dibattito sul campo, i benefici sostenuti dalla procedura implicano il coinvolgimento del sistema nervoso centrale (SNC). La nostra ipotesi è che i cambiamenti neuroplastici si verifichino probabilmente nel sistema nervoso centrale che consentono il miglioramento a lungo termine della spasticità. Questi cambiamenti possono essere correlati a cambiamenti all'interno della corteccia o all'output dell'elaborazione corticale o ad una combinazione di questi meccanismi. Pertanto, il meccanismo può coinvolgere una o più regioni all'interno della corteccia e/o cambiamenti lungo il tratto corticospinale, il principale tratto discendente che porta informazioni relative al movimento dal sistema nervoso centrale alla periferia.

La misurazione dei cambiamenti nell'organizzazione e l'attività cerebrale è diventata possibile attraverso i progressi delle tecniche di neuroimaging e stimolazione. La stimolazione magnetica transcranica (TMS) è un metodo sicuro e non invasivo utilizzato per stimolare le regioni corticali per misurare i livelli di eccitabilità corticale e l'output dell'elaborazione delle informazioni nella corteccia attraverso il tratto corticospinale. L'eccitabilità corticale della corteccia motoria primaria (M1) viene valutata indirettamente misurando le risposte elettromiografiche (EMG) (potenziali evocati motori; MEPS) di una rappresentazione muscolare corticale motoria target e la funzione cerebrale è dedotta dalle misurazioni dell'attività muscolare periferica. Una notevole attenzione è stata prestata di recente ai cambiamenti neuroplastici nel cervello che si verificano con interventi. EMG di superficie è stato usato per decenni per comprendere i modelli di attivazione muscolare. In genere, una coppia di elettrodi viene posizionata su un gruppo muscolare per dare un'indicazione del livello di eccitabilità corticospinale che può raccontare la qualità e l'integrità della produzione motoria al midollo spinale.23 Questa tecnica fornisce uno sguardo alla produzione di meccanismi corticali di produzione di movimento. I ricercatori hanno mostrato cambiamenti ipsilaterali e controlaterali nell'eccitabilità corticale delle cortecce sensomotorie con TMS in pazienti con ictus.24 Tuttavia, dopo un ictus, se il tratto corticospinale ha subito un danno sufficiente, i pazienti con ictus non saranno in grado di produrre in modo affidabile un eurodeputa.

Mentre è seduto in silenzio, non completando compiti attivi e in assenza di qualsiasi stimolo, il cervello rimane attivo. La connettività funzionale dello stato a riposo (RSFC) è una tecnica di neuroimaging che studia regioni del cervello con attivazione temporalmente correlata. È stato dimostrato che RSFC ha dimostrato di produrre risultati simili alle analisi della connettività negli studi basati sulle attività; 26, in contrasto, in contrasto con gli studi di neuroimaging basati sulle attività, RSFC non richiede al partecipante di essere in grado di muoversi in modi specifici e non ha alcuna domanda cognitiva, abbassando così l'onere sui partecipanti. Gli studi trasversali sulla riabilitazione dell'ictus hanno dimostrato correlazioni tra RSFC e mobilità dopo ictus.27 Nella spasticità, uno studio di risonanza magnetica funzionale 2023 (fMRI) sul trattamento della spasticità con stimolazione del midollo spinale ha scoperto che il trattamento ha prodotto miglioramenti clinici di spasticità correlati con i cambiamenti di connettività funzionale.28 La maggior parte degli studi RSFC nella riabilitazione dell'ictus è stata condotta utilizzando fMRI. La spettroscopia funzionale del vicino infrarosso (FNIRS) è una tecnica di neuroimaging alternativa alla fMRI che misura un fenomeno fisiologico simile. FNIRS utilizza diodi emessi di luce specializzati che emettono luce nello spettro del vicino infrarosso attraverso i capelli, il cuoio capelluto, il cranio e le mensa nella corteccia. La luce interagisce con il sangue nel cervello prima di riferirsi alla superficie in cui la sua intensità viene misurata da fotorecettori specializzati. A causa di sottili cambiamenti nel colore del sangue a seconda dello stato di ossigenazione dell'emoglobina, le concentrazioni di emoglobina ossigenata (HBO) e deossigenata (HBR) possono essere dedotte usando la legge modificata della birra-lambert. Quando una regione del cervello diventa attiva, vi è un tuffo iniziale nella concentrazione di HBO che viene rapidamente incontrato con un afflusso di sangue ossigenato per gentile concessione di un accoppiamento neurovascolare. Mentre questa risposta può richiedere fino a dieci secondi al picco, FNIRS è in grado di campionare la corteccia a 5Hz. Rispetto alla velocità di campionamento tipica di 0,5Hz offerta da fMRI, FNIRS offre una risoluzione temporale superiore. Per raggiungere efficacemente la corteccia e il campione, i rilevatori di FNIR sono in genere posizionati a circa 3 cm dalle fonti. La copertura densa fornisce una risoluzione spaziale di circa 1 cm - ideale per lo studio di aree corticali come l'area sensomotoria. Nirsport2 (NIRX Medical Technologies, LLC) è un sistema portatile interamente contenuto in un piccolo pacchetto indossabile. Rispetto a una macchina fMRI, FNIRS è più facile da usare e più prontamente disponibile. Inoltre, non ci sono controindicazioni note per gli FNIR, rendendolo più utile per una popolazione clinica che non è ammissibile a ricevere una risonanza magnetica, consentendo una maggiore generalizzabilità.

Nel loro insieme, generando una comprensione dei meccanismi neurali che consentono alla crioneurolisi di fornire un sollievo di spasticità di lunga durata usando FNIR e TMS migliorerà la comprensione della natura del recupero dalla spasticità, informerà potenzialmente il trattamento clinico della spasticità in futuro e potrebbe guidare lo sviluppo del futuro, le interventi del cervello per la spasticità.