Stem Cells May Improve Sensation and Movement After Spinal Cord Injury, Study Finds

A study shows that stem cells therapy may improve sensation and movement after spinal cord injuries. More research is needed, however.

Image Credit: Mayo Clinic

A Mayo Clinic study shows that stem cells derived from someone’s own fat are safe and may improve sensation and movement after a traumatic spinal cord injury. The results of this early research indicate the potential of stem cell therapy to improve the lives of people living with SCI.

In the study of 10 adults, seven participants showed improvements based on the American Spinal Injury Association (ASIA) Impairment Scale. Improvements included increased sensation when tested with pinprick and light touch, increased strength in muscle motor groups, and recovery of voluntary anal contraction, which aids in bowel function.

The ASIA scale has five levels, ranging from complete loss of function to normal function. The seven participants who improved each moved up at least one level on the scale. Three patients in the study did not improve but did not get worse.

“This study documents the safety and potential benefit of stem cells and regenerative medicine,” says Mohamad Bydon, M.D., a Mayo Clinic neurosurgeon and first author of the study. “Spinal cord injury is a complex condition. Future research may show whether stem cells in combination with other therapies could be part of a new paradigm of treatment to improve outcomes for patients.”

No serious health problems were reported after stem cell treatment. The most commonly reported side effects were headache and musculoskeletal pain that resolved with over-the-counter treatment.

Gene therapy and other recent research also have led to promising potential treatments for SCI.

It’s Unclear How the Stem Cells Help

In the multidisciplinary clinical trial, participants had spinal cord injuries from motor vehicle accidents, falls and other causes. Six had neck injuries; four had back injuries. Participants ranged in age from 18 to 65.

Participants’ stem cells were collected by taking a small amount of fat from a 1- to 2-inch incision in the abdomen or thigh. Over four weeks, the cells were expanded in the laboratory to 100 million cells and then injected into the patients’ lumbar spine in the lower back. Over two years, each study participant was evaluated at Mayo Clinic 10 times.

Although it is clear that stem cells move toward areas of inflammation — in this case the location of the spinal cord injury — no one is sure how exactly how the cells interact with the spinal cord, Dr. Bydon says. As part of the study, researchers analyzed changes in participants’ MRIs and cerebrospinal fluid, as well as in responses to pain, pressure, and other sensation. The investigators want to understand SCIs better and find avenues for potential regeneration and healing.

Image Credit: Mayo Clinic

The spinal cord has limited ability to repair its cells or make new ones. Patients typically experience most of their recovery in the first six to 12 months after injuries occur. Improvement generally stops 12 to 24 months after injury. In the study, one patient with a cervical spine injury of the neck received stem cells 22 months after injury and improved one level on the ASIA scale after treatment.

Two of three patients with complete injuries of the thoracic spine — meaning they had no feeling or movement below their injury between the base of the neck and mid-back — moved up two ASIA levels after treatment. Each regained some sensation and some control of movement below the level of injury. Based on researchers’ understanding of traumatic thoracic spinal cord injury, only 5% of people with a complete injury would be expected to regain any feeling or movement.

“In spinal cord injury, even a mild improvement can make a significant difference in that patient’s quality of life,” Dr. Bydon notes.

Research on Stem Cells and SCI Continues

Stem cells are used mainly in research in the U.S., and fat-derived stem cell treatment for spinal cord injury is considered experimental by the Food and Drug Administration.

Between 250,000 and 500,000 people worldwide suffer a spinal cord injury each year, according to the World Health Organization.

An important next step is assessing the effectiveness of stem cell therapies and subsets of patients who would most benefit, Dr. Bydon says. Research is continuing with a larger, controlled trial that randomly assigns patients to receive either the stem cell treatment or a placebo without stem cells.

“For years, treatment of spinal cord injury has been limited to supportive care, more specifically stabilization surgery and physical therapy,” Dr. Bydon says. “Many historical textbooks state that this condition does not improve. In recent years, we have seen findings from the medical and scientific community that challenge prior assumptions. This research is a step forward toward the ultimate goal of improving treatments for patients.”

Source: Mayo Clinic

Las Células Madre Pueden Mejorar la Sensación y el Movimiento Después de una Lesión de la Médula Espinal, Según un Estudio

Un estudio de Mayo Clinic muestra que las células madre derivadas de la propia grasa de una persona son seguras y pueden mejorar la sensación y el movimiento después de una lesión traumática de la médula espinal. Los resultados de esta investigación inicial indican el potencial de la terapia con células madre para mejorar la vida de las personas que viven con LME.

En el estudio de 10 adultos, siete participantes mostraron mejoras según la Escala de Deterioro de la Asociación Estadounidense de Lesiones Espinales (ASIA). Las mejoras incluyeron una mayor sensación cuando se probó con un pinchazo y un toque ligero, una mayor fuerza en los grupos motores de los músculos y la recuperación de la contracción anal voluntaria, lo que ayuda a la función intestinal.

La escala ASIA tiene cinco niveles, que van desde la pérdida total de función hasta la función normal. Los siete participantes que mejoraron subieron cada uno al menos un nivel en la escala. Tres pacientes del estudio no mejoraron pero tampoco empeoraron.

“Este estudio documenta la seguridad y los posibles beneficios de las células madre y la medicina regenerativa”, afirma el Dr. Mohamad Bydon, neurocirujano de Mayo Clinic y primer autor del estudio. “La lesión de la médula espinal es una afección compleja. Investigaciones futuras pueden mostrar si las células madre en combinación con otras terapias podrían ser parte de un nuevo paradigma de tratamiento para mejorar los resultados de los pacientes”.

No se informaron problemas de salud graves después del tratamiento con células madre. Los efectos secundarios informados con más frecuencia fueron dolor de cabeza y dolor musculoesquelético que se resolvieron con un tratamiento de venta libre.

La terapia génica y otras investigaciones recientes también han dado lugar a tratamientos potenciales prometedores para las LME.

No Está Claro Cómo Ayudan las Células Madre

En el ensayo clínico multidisciplinario, los participantes tenían lesiones de la médula espinal por accidentes automovilísticos, caídas y otras causas. Seis sufrieron lesiones en el cuello; cuatro tenían lesiones en la espalda. Los participantes tenían edades comprendidas entre 18 y 65 años.

Las células madre de los participantes se recolectaron tomando una pequeña cantidad de grasa de una incisión de 1 a 2 pulgadas en el abdomen o el muslo. Durante cuatro semanas, las células se ampliaron en el laboratorio a 100 millones de células y luego se inyectaron en la columna lumbar de los pacientes. Durante dos años, cada participante del estudio fue evaluado en Mayo Clinic 10 veces.

Aunque está claro que las células madre se mueven hacia áreas de inflamación, en este caso la ubicación de la lesión de la médula espinal, nadie está seguro de cómo interactúan exactamente las células con la médula espinal, dice el Dr. Bydon. Como parte del estudio, los investigadores analizaron los cambios en las resonancias magnéticas y el líquido cefalorraquídeo de los participantes, así como en las respuestas al dolor, la presión y otras sensaciones. Los investigadores quieren comprender mejor las LME y encontrar vías para una posible regeneración y curación.

La médula espinal tiene una capacidad limitada para reparar sus células o producir otras nuevas. Los pacientes suelen experimentar la mayor parte de su recuperación en los primeros seis a 12 meses después de que ocurren las lesiones. La mejora generalmente se detiene entre 12 y 24 meses después de la lesión. En el estudio, un paciente con una lesión en la columna cervical recibió células madre 22 meses después de la lesión y mejoró un nivel en la escala ASIA después del tratamiento.

Dos de cada tres pacientes con lesiones completas de la columna torácica (lo que significa que no tenían sensación ni movimiento debajo de la lesión, entre la base del cuello y la mitad de la espalda) subieron dos niveles de ASIA después del tratamiento. Cada uno recuperó cierta sensación y cierto control del movimiento por debajo del nivel de la lesión. Según la comprensión de los investigadores sobre la lesión traumática de la médula espinal torácica, se esperaría que solo el 5% de las personas con una lesión completa recuperaran cualquier sensación o movimiento.

“En las lesiones de la médula espinal, incluso una leve mejoría puede marcar una diferencia significativa en la calidad de vida del paciente”, señala el Dr. Bydon.

Continúa la Investigación Sobre Células Madre y Lesiónes de la Médula Espinal

Las células madre se utilizan principalmente en investigaciones en los EE. UU., y la Administración de Alimentos y Medicamentos considera experimental el tratamiento con células madre derivadas de grasa para las lesiones de la médula espinal.

Según la Organización Mundial de la Salud, entre 250.000 y 500.000 personas en todo el mundo sufren una lesión de la médula espinal cada año.

Un próximo paso importante es evaluar la efectividad de las terapias con células madre y los subconjuntos de pacientes que se beneficiarían más, dice el Dr. Bydon. La investigación continúa con un ensayo controlado más amplio que asigna aleatoriamente a los pacientes para recibir el tratamiento con células madre o un placebo sin células madre.

“Durante años, el tratamiento de las lesiones de la médula espinal se ha limitado a cuidados de apoyo, más específicamente cirugía de estabilización y fisioterapia”, dice el Dr. Bydon. “Muchos libros de texto históricos afirman que esta afección no mejora. En los últimos años, hemos visto hallazgos de la comunidad médica y científica que desafían las suposiciones anteriores. Esta investigación es un paso adelante hacia el objetivo final de mejorar los tratamientos para los pacientes”.

Fuente: Clínica Mayo

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