El resultado es un “wearable”, una rodillera sólo 960 gramos que ha logrado hitos sin precedentes en niños con atrofia muscular espinal (AME) tipo II, una enfermedad neuromuscular degenerativa que los deja incapaces de pararse o caminar.

La investigación, publicada este jueves en la revista ‘Nature’, demostró que el entrenamiento de resistencia isocinético portátil -un tipo de ejercicio en el que la máquina adapta la fuerza para mantener una velocidad de movimiento constante- no sólo mejora la musculatura de los niños durante su uso, sino que causa cambios fisiológicos que quedan semanas después de retirar el dispositivo.

Discovery abre una nueva vía para la rehabilitación pediátrica en enfermedades raras, un área tradicionalmente insuficientemente financiado y con pocas alternativas terapéuticas. “La mayoría de los robots de asistencia para las extremidades inferiores están diseñados para ayudar activamente a caminar disminuyendo la activación muscular”, explica el Dr. Yanggang Feng, investigador de la Universidad de Beihang (China) y coautor del estudio.

Para Feng, el problema con los enfoques actuales es que generalmente no resultan en una adaptación neuromuscular a largo plazo una vez apagado el robot. “Nuestro dispositivo busca precisamente lo contrario: aumentar la dificultad de los movimientos durante el ejercicio para obligar al sistema nervioso y a los músculos a reconectarse y crecer”.

El gimnasio en una mochila

La atrofia muscular espinal afecta uno de cada 6.000 a 10.000 nacidos vivos. Aunque existen medicamentos recientes que consiguen frenar la progresión de la enfermedad, ninguna terapia actual es capaz de curarla, por lo que la fisioterapia sigue siendo el único pilar para mantener la calidad de vida.

Hasta ahora, el entrenamiento isocinético, la forma más eficaz de ganar masa muscular, requería máquinas gigantescas y costosas ubicadas únicamente en los mejores centros deportivos o instituciones médicas especializadas. Ciertas máquinas cuya fuerza mínima se extiende, además, son inasequibles para la fragilidad de un niño con AME.

Para superar este obstáculo, los investigadores diseñaron un dispositivo ultraligero que integra un mecanismo de rigidez variable y un motor de amortiguación capaz de personalizar la resistencia en tiempo real. El ensayo clínico, realizado con seis niños de entre 6 y 10 años que no podían levantarse solos de una silla debido a debilidad en el cuádriceps, consistió en un programa de entrenamiento de alta intensidad de seis semanas de duración en su domicilio, cinco veces por semana. Para hacer más amenas las sesiones, los científicos han desarrollado una aplicación móvil que gamifica los ejercicios, transformando el esfuerzo físico en un videojuego interactivo.

Los resultados clínicos sorprendieron a los propios terapeutas. Al final de la formación inicial, los seis niños participantes alcanzaron Adquirir la capacidad de pasar de estar sentado a estar de pie. de forma autónoma, colocando las manos sobre las rodillas pero sin necesitar ayuda externa ni asistencia del robot. Las mediciones directas de la función de la rodilla revelaron que el torque máximo (fuerza de torsión) aumentó en un promedio del 130 %, el rango de movimiento mejoró en un 51 % y el trabajo mecánico por extensión aumentó en un 97 %.

Cambios profundos en el músculo.

Para comprobar si estas mejoras fueron un simple progreso temporal o una transformación real de los cuerpos de los mineros, el equipo médico de los hospitales de Beijing pacientes monitoreados mediante resonancia magnética y estudios de conducción nerviosa antes y después de la prueba.

Las imágenes médicas revelaron una marcada hipertrofia fisiológica del cuádriceps: el volumen muscular de los niños aumentó en promedio un 19% y el área de la sección transversal anatómica aumentó un 12%. Además, la conducción del nervio femoral mejoró en un 19%, lo que demuestra que Las señales eléctricas del cerebro llegaban con mayor fuerza y ​​claridad. en las piernas de los más pequeños. “No es sólo que se muevan mejor porque han aprendido a compensar su debilidad, sino que su tejido muscular ha cambiado estructuralmente”, detalla el estudio.

El paso más prometedor se produjo durante las fases de seguimiento: después de reducir la intensidad y luego suspender completamente el uso del robot durante más de un mes para volver a la fisioterapia convencional, los niños mantuvieron intactas las ganancias de fuerza y ​​masa muscular obtenidas, lo que confirma que la estimulación del robot portátil deja un huella duradera en el sistema neuromuscular.

tamaño de muestra pequeño

A pesar del optimismo suscitado por la investigación, los expertos independientes piden cautela y contextualizan el verdadero significado de estos logros. La ingeniera en robótica Elena García Armada, directora general y fundadora de Marsi Bionics, la empresa que creó el primer exoesqueleto pediátrico español (ATLAS 2030), y Carlos Cumplido, director médico de la empresa, destacan en declaraciones en el Science Media Center (SMC) España el carácter innovador del trabajo, pero resaltan su debilidades metodológicas: «Desde un punto de vista clínico, este es un trabajo innovador que combina torque, rango de movimiento, resonancia magnética y potencial de acción muscular. «El artículo refuerza la idea de que provocar una adaptación neuromuscular activa a través de la resistencia o la intensidad utilizando la robótica puede cambiar los parámetros fisiológicos».

Sin embargo, los dos especialistas advierten que “el tamaño de la muestra es extremadamente pequeño sacar conclusiones sólidas», lo que los investigadores chinos atribuyen al bajo número de pacientes con AME. Además, García Armada señala que no se utilizó un grupo de control aleatorizado, por lo que recomiendan «tener cuidado con los titulares, ya que se suelen generar altas expectativas en los grupos afectados».

El pequeño robot del equipo de Feng consigue abrir un nuevo camino en otra dirección: el valor de uso doméstico de la robótica al poder ofrecer continuidad, intensidad repetida, portabilidad y transferencia directa de beneficios físicos al mundo real de los niños.