Rochester/Minnesota und Louisville/Kentucky – Die Implantation eines Rückenmarkstimulators hat zusammen mit einer gezielten Physiotherapie mehreren Querschnittgelähmten ermöglicht, wieder auf den eigenen Beinen zu stehen und, wenn auch nur mit Gehhilfen und Unterstützung von Therapeuten, eine kurze Strecke zu gehen. 2 US-Forscherteams berichten darüber unabhängig voneinander in Nature Medicine (2018; doi: 10.1038/s41591-018-0175-7). Eine Voraussetzung für den Therapieerfolg scheinen neuronale Restverbindungen zum Gehirn zu sein.
Bei Patienten mit Querschnittlähmung bleiben die Reflexe, die auf Höhe des Rückenmarks verschaltet sind, erhalten. Mithilfe eines epiduralen Rückenmarkstimulators können durch elektrische Impulse bestimmte Bewegungsmuster ausgelöst werden, die bei Tieren eine Bewegung (auf 4 Beinen mit Unterstützung der nicht gelähmten Vorderbeine) ermöglichen.
Wenn einige Nervenfasern die Querschnittläsion überstanden haben, könnte die Rückenmark-Neurostimulation sogar willkürliche Bewegungen ermöglichen. Diese Möglichkeit hat ein Team um Kendall Lee und Kristin Zhao von der Mayo Clinic in Rochester bei einem heute 29-jährigen Mann erkundet.
Der Mann hatte im Alter von 26 Jahren infolge einer traumatischen Fraktur mit Dislokation des 8. thorakalen Wirbels (Th 8) eine Querschnittlähmung erlitten, die zunächst als komplett eingestuft wurde. Nachdem bei einer Rehabehandlung entdeckt wurde, dass vermutlich doch einige Nervenfasern unverletzt geblieben waren, wurde dem Patienten in einer Operation ein Neurostimulator epidural, das heißt, direkt über dem Rückenmark implantiert. Er bestand aus 16 Elektroden, die in der lumbosakralen Region (T11-L1) das Rückenmark elektrisch stimulieren sollten. Die Impulse wurden mit einem Generator erzeugt, der dem Patienten unter die Bauchhaut implantiert worden war.
Danach unterzog sich der Patient einem 43-wöchigen multimodalen Training. Dabei sollte er versuchen, mit den wenigen verbliebenen Verbindungen des Rückenmarks die Impulse des Rückenmarkstimulators zu nutzen, um sinnvolle Bewegungen der unteren Extremitäten zu erzeugen. Dies scheint ihm recht schnell gelungen zu sein.
Querschnittlähmung: Elektroden auf der Haut bewegen Beine Querschnittgelähmter nimmt über Hirnimplantate Berührungen wahr Wie die Forscher bereits im letzten Jahr in den Mayo Clinic Proceedings (2017; 92: 544–554) berichteten, konnte der Patient innerhalb von 2 Wochen nach dem Einschalten des Stimulators stehen und in einer Hängevorrichtung auch geordnete Gehbewegungen absolvieren. In den folgenden Wochen konnte er seine Gehbewegungen immer weiter verbessern. Wie die Forscher jetzt berichten, legte der Patienten zuletzt mit einem Rollator – wenn auch unterstützt von den Physiotherapeuten – 102 Meter am Stück zurück, was in etwa der Länge eines Fußballfeldes entspricht.
Er benötigte dafür 16 Minuten und 331 Schritte. Anfangs assistierten 3 Therapeuten: eine Person, um bei einem Schritt das Standbein stabil zu halten; eine Person, um den Schwung des Schrittbeines zu unterstützen; eine Person, um die Hüfte zu halten und so die Gewichtsverlagerung und die Balance zu unterstützen. In der 43. Trainingswoche waren nur noch ein Rollator und ein Hüftassistent nötig.
Ein Team um Susan Harkema vom Frazier Rehabilitation Institute in Louisville/Kentucky, hat 4 Querschnittgelähmte mit einer ähnlichen Methode behandelt. Die Patienten waren zwischen 22 und 26 Jahren alt und seit einem Trauma unterhalb des 5. Zervikalwirbels C5, Th1 und 2-mal Th4 gelähmt. Die Neurologen stuften den Querschnitt bei 2 Patienten als motorisch und sensorisch komplett ein (American Spinal Injury Association Impairment Scale, AIS A) und bei 2 weiteren als motorisch komplett, aber sensorisch inkomplett (AIS B) ein. Bei einem der beiden letzten Patienten wurde die Kategorie später von AIS B auf AIS C (motorische Funktion teilweise erhalten) revidiert.
University of Louisville
Den Patienten wurde wie an der Mayo Clinic ein Rückenmarkstimulator mit 16 Elektroden epidural implantiert. Danach begannen sie eine intensive Physiotherapie. 2 Patienten – und zwar diejenigen mit einem inkompletten Querschnitt – schafften es nach 278 Trainingseinheiten über einen Zeitraum von 85 Wochen beziehungsweise nach 81 Trainingseinheiten über 15 Wochen, sich auf den Beinen zu halten und einige Schritte zu gehen. Einer der beiden Patienten schaffte dies nur mit Barren an beiden Seiten, der andere benötigte am Ende lediglich ein Gehgestell.
Die anderen beiden Teilnehmer mit den vollständigen Querschnittlähmungen konnten nach 176 beziehungsweisen 159 Trainingseinheiten keine Gehbewegungen durchführen. Sie sind laut Harkema jedoch in der Lage zu stehen und zu sitzen.
Bei allen Patienten waren die Fähigkeiten an die Aktivierung des Neurostimulators gebunden. Wurde er ausgeschaltet, waren die Patienten wieder gelähmt. Die Bewegungen und das Stehvermögen erreichten sie jedoch aus eigenem Antrieb, wenn die Neurostimulatoren sie unterstützten.
Diese Erfolge sind beachtlich, wenn man bedenkt, dass die Patienten vorher auf den Rollstuhl angewiesen waren und ihre unteren Extremitäten nicht bewegen konnten. Bemerkenswert ist auch, dass die besten Erfolge bei den Patienten mit inkompletter Lähmung erzielt wurden. Offenbar ist es durch das intensive Training gelungen, einzelne Nervenfasern für eine neue Aufgabe zu rekrutieren.
Auch in Europa wird an der Entwicklung von Rückenmarkstimulatoren für Querschnittgelähmte gearbeitet. Ein Team um Jocelyne Bloch von der Universität Lausanne hat mit einer klinischen Studie begonnen, an der 8 Patienten mit einer inkompletten Querschnittlähmung (ASIA C oder D) teilnehmen sollen. Die Patienten erhalten ebenfalls einen Rückenmarkstimulator.
Es folgt ein intensives Rehabilitationsprogramm an 4 Tagen pro Woche über einen Zeitraum von 5 Monaten. Das Rehabilitationstraining beinhaltet Gehübungen mit Unterstützung eines neu entwickelten Rehabilitationsroboters. Das Ziel ist ebenfalls die Gehfähigkeit der Patienten zu verbessern. Bloch ist wie ihre US-Kollegen von der Methode der Neurostimulation überzeugt. Bei Tierversuchen habe man festgestellt, dass das Trainieren mit der Rückenmark-Neurostimulation zu einem neuen Wachstum von Nervenfasern führt.
Die Forscherin warnt allerdings vor übertriebenen Erwartungen. Eine neurologische Heilung sei vorerst nicht zu erwarten. Wenn der Patient im Labor in der Lage sei, einige Schritte zu tun, bedeute dies noch nicht, dass ihm dies auch zu Hause und im Alltag gelinge und sein Leben verändere.
Auch Norbert Weidner vom Universitätsklinikum Heidelberg bezweifelt, dass die eingeschränkte Gehfähigkeit dem Patienten im Alltag helfen wird. Der Ärztliche Direktor der Klinik für Paraplegiologie befürchtet, dass die erworbenen Fähigkeiten wieder verloren gehen, sobald der Patient nach Hause entlassen und das intensive Training nicht mehr fortgesetzt wird. Anders als Bloch ist der Rehaexperte skeptisch, dass es durch das Training gelingen kann, das Wachstum neuer Nervenverbindungen im Rückenmark zu stimulieren.
Als Machbarkeitsnachweis („Proof of Principle“) seien die aus den USA berichteten Ergebnisse jedoch zweifellos interessant.
Quelle: ärtzteblatt.de