Neuroplasticidad, Neuromodulación y Neurorrehabilitación: Tres conceptos distintos y un solo fin verdadero

Neuroplasticity, Neuromodulation and Neurorehabilitation: Three different concepts, one only true goal

Jaime Bayona Prieto¹, Edgardo A. Bayona², Fidias E. León-Sarmiento³

² Coordinador Laboratorio Neuroclínico y Funcional Neuro.net, Fundación Tomodachi; director Grupo PEDIGRAFIA, Colciencias. Bogotá (Colombia).

³ Neurólogo Clínico, Subespecialista en Movimientos Anormales y Enfermedades Neuromusculares; director Unidad de Parkinson y Movimientos Anormales, Mediciencias Research Group, categoría A, Colciencias; profesor de Neurología y Neurofisiología Clínica, Sección de Medicina Aeroespacial, Universidad Nacional. Bogotá (Colombia).

Correspondencia: Dr. Fidias E. León-Sarmiento, Unidad de Parkinson y Movimientos Anormales, Mediciencias Research Group, calle 50 n° 8-27 (604), Bogotá (Colombia); Tel/Fax: 3112427571. feleones@gmail.com

The nervous system is a closed system but, at the same time, is very dynamic and able to adapt, reorganize and modify the biological, biochemical and physiological mechanisms that it poses. This ability is called neuroplasticity and implies changes in neural structures such as axonal regeneration, collateralization, neurogenesis, synaptogenesis and functional reorganization, among other mechanisms. These mechanisms involve different neurotransmitters such as N-metil-D-apartate (NMDA), gama-amynobutiric acid (GABA), acetilcholine or serotonine; they are involved in short-term depression and potentiation which may last hours or days, maintained by second messengers such as cyclic AMP; its effects may be transient or permanents, and they are the basis of neuromodulation. This latter concept involves long term changes on the neuronal metabolism and its responses to electrical, magnetic or chemical stimuli are employed for neurorehabilitation. Neurorehabilitation is an intervention that must be applied in, at least, seventy five percent of patients suffering neural injuries being its main goal the functional recovery of patients. Accordingly, clinical neurologist, neurosurgeons, pediatricians, neuropediatricians, orthopedic surgeons, psychiatrists and general surgeons, among other health care professionals should offer not only a diagnosis and its corresponding medical or surgical treatment, but also to reorient patients toward neurorehabilitation programs led by a specialist properly trained in this area. This will help patients to obtain optimal functioning, better neurorestaurative condition and a more appropriate quality of life of patients and their relatives.

Key words: Neuroplasticity, neuromodulation, neurorehabilitation, sensorimotor integration, neurophysiatrist.

La primera descripción del uso de la neuromodulación ocurrió al parecer en el ano 15 D.C., cuando el emperador Tibeirus experimentó disminución del dolor producido por un problema de gota que le aquejaba, luego de haber sido picado accidentalmente por un pescado torpedo (43). En 1911, Head y Holmes demostraron la modulación cortical como resultado de la actividad talámica (44); Hagbarth y Kerr hacia 1954 esclarecieron el control supraespinal de las vías neurales ascendentes (45), y en 1965 Carpenter publicó su trabajo sobre el control descendente sobre las aferencias (46). En ese mismo ano, Melzack y Wall describieron la teoría de la compuerta y cómo esta intervenía en el control del dolor, a nivel del sistema nervioso central (47). Hacia 1969 Reynolds (48) descubrió el efecto analgésico de la estimulación eléctrica al investigar sus efectos en el área periventricular de ratas, la cual se relacionó con la producción de endorfinas. Luego de los avances logrados en diferentes aplicaciones clínicas, hacia 1980 se encontró su papel mediador en la neuroplasticidad del dolor (43,49). Todo esto ha permitido en la actualidad inducir procesos de neuromodulación no solo para inhibir el dolor, sino también para modular la actividad sensorial, sensitiva y motora del sistema nervioso, permitiendo implementar en el individuo la neurorrestauración correspondiente.

El concepto moderno de neuromodulación emergió hacia 1970, cuando Greenfield mencionó que este proceso "es una respuesta variable a un estímulo invariable", asociando esta a procesos eléctricos de excitación neural (50). Con el paso del tiempo, otros autores mencionaron que este proceso no solo involucraba cambios en el potencial de acción sino que, además, incluía el intercambio de sustancias que ejercen, al parecer, efectos prolongados sobre la membrana y excitabilidad neuronal (51).

La neuromodulación se ha caracterizado por la aplicación de electroterapia, aunque de manera reciente se han incluido otros elementos, como la estimulación magnética a altas y bajas intensidades, la estimulación somatosensorial y sensoperceptual, la neuronavegacion electromagnética e, inclusive, la acupuntura (52).

La neuromodulación difiere del concepto clásico de la trasmisión nerviosa. En este último caso, la información recibida utiliza diversos neurotrasmisores que van de la región presináptica a la postsináptica, haciendo que esta última se despolarice o hiperpolarice, produciendo un efecto inmediato y que puede durar hasta unos cientos de milisegundos (53). En la neuromodulación se produce la misma actividad comentada anteriormente a nivel sináptico, pero además de generar información que produzca efectos a largo plazo en la actividad metabólica neuronal y su respuesta a subsecuente impulsos; tal efecto postsináptico puede persistir por varios días (53). Este mecanismo es el que se relaciona, a la fecha, con funciones como el aprendizaje, la memoria y el olvido.

Cabe aclarar que la neuromodulación de la región postsináptica no depende tanto del neurotrasmisor cuanto más del receptor al cual se liga este, denominado "receptor metabotrópico" (53,54). En este sentido, mientras el receptor inotrópico clásico afecta la permeabilidad de manera directa, el metabotrópico produce cambios en la neurona postsináptica por medio de la activación intracelular molecular, usando los así llamados "segundos mensajeros". Esto hace que las proteínas una vez activadas dentro de la célula postsináptica, se inicia una casada de eventos bioquímicos modulando su actividad (51), lo cual influye en la respuesta futura a posteriores estímulos (53). Y aunque los efectos del primer mensajero se inactivan rápidamente, los del segundo pueden durar varios días; más aun, algunas proteínas pueden afectar el genoma de una célula postsináptica, alterando de manera permanente su actividad (53).

La neuromodulación, al abarcar aspectos como los expuestos anteriormente se consideran netamente biológicos; además, están los biotecnológicos, que incluyen equipos implantables y no implantables; tamién están los clínicos, cuyo fin último es modificar el curso de la enfermedad de diversas formas, bien sea por medio de estímulos eléctricos, magnéticos o químicos, y finalmente están los quirúrgicos, los cuales usan técnicas intervencionistas y utilizan los productos biotecnológicos arriba mencionados (55).

Lo anterior ha permitido avanzar en las técnicas de neuromodulación cerebral, siendo la estimulación cerebral profunda una de las más utilizadas a la fecha en pacientes con temblor esencial y en enfermedad de Parkinson; hay que enfatizar que aunque beneficiosa en ciertos escenarios clínicos, dicha intervención neuroquirúrgica no previene el progreso de la neurodegeneración. De igual forma, la neuromodulación se está empleando en el tratamiento de la cefalea en racimos, alteraciones de la marcha, dolor, depresión, trastorno obsesivo compulsivo, síndrome de Tourette y aun en coma. Así mismo, se está aplicando la estimulación del nervio vago como tratamiento de algunos tipos de crisis epilépticas y depresión severa resistente a tratamiento. Existen también avances en la neuromodulación medular, principalmente en dolor crónico, con buenos augurios en pacientes con isquemia cerebral, atrofia cerebral, y en el tratamiento de ciertos tipos de tumores cerebrales. A nivel del sistema nervioso periférico se encuentran estudios que indican el beneficio de la estimulación subcutánea en casos de neuropatía herpética y dolor neuropático facial, así como la estimulación de raíces lumbosacras, en el caso de incontinencia fecal o urinaria (55,56).

La neuromodulación es, por lo tanto, una alternativa terapéutica en aquellos casos en que otros tratamientos tradicionales no logran su propósito (57), contribuyendo así a mejorar los procesos relacionados con la neurorrehabilitación, como los que comentaremos a continuación.

Neurorrehabilitación

Debido al desconocimiento que existió, hasta hace muy poco tiempo de la capacidad plástica que tiene el sistema nervioso humano, y por ende, la posibilidad de ser neuromodulado, como lo comentamos anteriormente, se consideró entonces por mucho tiempo que el neurólogo clínico que se dedicaba a la neurorrehabilitación se preocupaba era por actividades exentas de glamour, dado que esta última incluye el uso de elementos como escaleras, rampas de acceso y utensilios de cocina (58). Por ello, no extrana ver cómo los orígenes científicos de la rehabilitación neurológica son relativamente recientes (59), los cuales se consideran alrededor de la Segunda Guerra Mundial, aunque hay indicios que Heinrich Sebastian Frenkel estableció las bases de la neurorrehabilitación moderna un poco antes de esa época (60).

Durante décadas la conducta del profesional de la salud era la de esperar un gran periodo de tiempo la evolución de la enfermedad; esto con el fin de determinar qué "sugería" el establecimiento completo de los síntomas (61). Entonces, y solo entonces, se trataba de hacer el diagnóstico, con el agravante de que para el momento en que los síntomas estaban floridos poco o nada era lo que se podía hacer para brindarle una oportuna rehabilitación al paciente. Con el advenimiento de las neuroimágenes, la inmunología y la biología molecular, entre otras disciplinas sofisticadas, las demoras en el diagnóstico arriba mencionadas se pensó que eran parte de la historia de la medicina; sin embargo, la realidad es otra. Esto debido a que algunos galenos no logran avanzar en el tratamiento y urgente rehabilitación de los pacientes que sufren diversos trastornos neurológicos, debido a que los hallazgos que obtienen de tales pacientes no llenan los requisitos planteados por ciencias basadas en modernas evidencias.

Curiosamente, esto último está generando consecuencias deletéreas, similares a las experimentadas hasta hace unos anos por los pacientes, cuando el diagnóstico se basaba en la anatomía, fisiología y patología clásicas, esto es, en cuanto al urgente inicio de un programa de neurorrehabilitación para el individuo afectado. Porque aunque los profesionales de la salud buscan, de diferentes formas, brindar lo mejor de su respectivo arsenal a sus correspondientes pacientes, es notorio aún que la farmacología empleada actualmente por internistas, neurólogos y pediatras, entre muchos otros profesionales clínicos, o las correcciones quirúrgicas ofrecidas por, casi exclusivamente, los cirujanos, o las terapias sicológicas o siquiátricas orientadas a tratar el estado mental o cognitivo del paciente no se concatenan en muchos casos, o ni siquiera consideran importante contar con un programa apropiado de neurorre-habilitación, para realizar el seguimiento de los pacientes (55,61).

Peor aun, el enfoque farmacológico usado por prácticamente todas las disciplinas biomédicas ha nublado y, en ocasiones, eliminado de la mente de muchos profesionales de la salud, la posibilidad de ofrecerles a los pacientes un programa de rehabilitación neurológica con orientación científica (62).

Tal es el caso de lo que sucedió con pacientes que padecían la enfermedad de Parkinson, en quienes el advenimiento de medicamentos como la levodopa y los agonistas de la dopamina eliminó, durante anos, la neurorrehabilitación de los programas de atención a estos pacientes (63). Además, llama la atención ver cómo con relativa frecuencia el profesional de la salud no tiene en cuenta que algunos medicamentos que formula son los mismos que impiden la neurorrestauración de sus pacientes (20,58), dentro de los que se destacan fenitoina, haloperidol, clonidina, diazepan, prazocin, biperideno, dextrometorfano, fenoxibenzamina, fenobarbital, lamotrigin y memantine, entre otros (20, 58, 63).

Por todo esto, Shahani y cols (61) destacan el hecho que ocho de las nueve enfermedades neurológicas que generan los mayores costos a los sistemas de salud producen problemas crónicos que alteran la calidad de vida de los pacientes afectados, y son estos los que requieren neurorrehabilitación de manera obligatoria; mas aun, hasta el 75% de los pacientes que reciben neurorrehabilitación han padecido un insulto neurológico. Sin embargo, la concepción del profesional de la salud, en algunas latitudes, es aun muy reduccionista, en cuanto al enfoque clínico-quirúrgico y, por ende, terapéutico de sus pacientes, dejando de lado la rehabilitación neurológica.

Afortunadamente, la Organización Mundial de la Salud (OMS) tomó cartas en el asunto y definió la neurorrehabilitación como un proceso activo por medio del cual los individuos con alguna lesión o enfermedad pueden alcanzar la recuperación integral óptima que permita el desarrollo físico, mental y social, para integrarse a su entorno de la mejor manera posible (64). Esto ayudó al desarrollo científico de la neurorrehabilitación, principalmente en los llamados países desarrollados, donde evolucionó junto a otras ciencias como la neurología, la neurocirugía, la psiquiatría, la ortopedia y otras más.

Este impulso brindado por la OMS llevó a que, hacia finales del siglo XX en algunos países diferentes de Colombia, el profesional de la salud no se conformara con hacer un excelente diagnosticó, y una vez finalizado este le dijera al paciente: "váyase a la casa y aprenda a vivir con ese problema; no hay más que yo pueda hacer por usted" (61,69). Y decimos que no en Colombia, debido a que en este país la influencia del Sistema General de Seguridad Social, llamado Ley 100, es cada vez más inoperante para solucionar los problemas más básicos de la salud de los individuos que viven en aquel país, incluyendo la ausencia total de programas oficiales de neurorrehabilitación (70).

Por lo anterior vale la pena recordar que Crusk decía que "[...] la responsabilidad del médico no termina cuando la enfermedad aguda termina o la cirugía se realiza; ésta termina es cuando el individuo es reentrenado para vivir y trabajar con lo que le haya quedado útil, orgánicamente hablando [...] y esto solo se puede alcanzar cuando la rehabilitación es parte integral de los servicios médicos que se le brinden a dichos pacientes" (71). Por ello, se sugiere que los neurólogos, los neurocirujanos, los pediatras, los neuropediatras, los ortopedistas, los siquiatras y los cirujanos, entre muchos otros profesionales de la salud, asuman con más responsabilidad el manejo a largo plazo de sus pacientes (63), a sabiendas de que el concepto de "cuidar vegetales", relacionado con los individuos que habían sufrido un insulto neurológico, es ya parte del pasado (20).

Y es que diversos trastornos como, por ejemplo, la enfermedad cerebrovascular, que se consideraba aun a finales del siglo XX que los tres primeros meses eran los críticos para lograr el restablecimiento funcional del paciente afectado (61), ha demostrado recuperación funcional cuando se aplican las medidas de neurorrehabilitación apropiadas, aun anos después de padecido el insulto neurológico (72,73). Algo similar está ocurriendo con trastornos como el síndrome de hiperactividad, la enfermedad de Parkinson, diferentes tipos de distonías, neuropatías periféricas y trastornos neuropodales, entre otros (74-80).

Esto ha sido posible debido a los avances científicos hechos por diferentes grupos (81), incluyendo el nuestro, quienes han demostrado con el uso de nuevas herramientas, como la estimulación magnética de alta y baja intensidad o las corrientes directas, entre muchas otras, que el sistema nervioso adulto puede experimentar reorganización neural aun en épocas tardías de haber padecido el insulto neurológico; algo considerado hasta hace poco un imposible fisiológico. Cabe enfatizar que el principio de la rehabilitación neurológica toma como bandera la recuperación funcional del paciente lesionado y su correspondiente mejoría de calidad de vida, dejando de lado, en numerosas ocasiones, la etiología propia de cada evento, la cual en muchas ocasiones no se logra dilucidar ni siquiera en los mejores centros clínicopatológicos del mundo.

Por todo lo discutido en este artículo, consideramos que la neurorrehabilitación debe ser holística pero individualizada; inclusiva y participativa; generar independencia; aplicarse de por vida, si fuere necesario; oportuna de acuerdo con las necesidades del paciente y orientada hacia la comunidad (20,58). Esto implica un abordaje interdisciplinario, llevado a cabo por un equipo con experiencia en el área integrado por profesionales con diferentes formaciones y enfoques científicos liderado, necesariamente, por un especialista en neu-rorrehabilitación. Por ello, se deberán conjugar elementos teóricos y prácticos para ayudar a establecer un adecuado control sensori-motor de los pacientes, con el fin de potencializar la recuperación funcional y el mejoramiento de la calidad de vida de estos individuos; este último, el único fin verdadero de toda intervención en la salud humana.

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