Neurostimulare pentru disfuncția intestinală neurogenă

Abstract

Background. Pierderea funcției intestinale normale cauzată de leziuni nervoase, boli neurologice sau defecte congenitale ale sistemului nervos se numește disfuncție intestinală neurogenă (NBD). Aceasta include, de obicei, combinații de incontinență fecală, constipație, dureri abdominale și balonare. Atunci când tratamentul standard al NBD eșuează, sunt adesea necesare proceduri chirurgicale. Neuro-stimularea a fost, de asemenea, investigată, dar nu există un consens în ceea ce privește eficacitatea sau utilizarea clinică. Metode. S-a efectuat o căutare sistematică în literatura de specialitate a NBD tratate prin stimularea rădăcinii anterioare sacrale (SARS), stimularea nervului sacral (SNS), stimularea nervilor periferici, stimularea magnetică și redirecționarea nervilor în Pubmed, Embase, Scopus și în Biblioteca Cochrane. Rezultate. SARS îmbunătățește funcția intestinală la unii pacienți cu leziuni complete ale măduvei spinării (SCI). Se susține că redirecționarea nervilor facilitează defecarea prin stimularea mecanică a dermatomilor la pacienții cu LSI completă sau incompletă sau mielomeningocele. SNS poate reduce NBD la anumiți pacienți cu o varietate de leziuni neurologice incomplete. Stimularea periferică prin stimulare electrică sau magnetică poate reprezenta o alternativă neinvazivă. Concluzii. Numeroase metode de neurostimulare pentru a trata NBD au fost investigate în studii pilot sau studii retrospective. Prin urmare, se recomandă realizarea unor studii controlate de mai mare amploare, cu criterii de includere și puncte finale bine definite, înainte de utilizarea clinică pe scară largă a neurostimulării împotriva NBD.

1. Introducere

Disfuncția intestinală neurogenă (NBD) poate fi definită ca pierderea funcției intestinale normale din cauza unei leziuni nervoase, a unei boli neurologice sau a unor defecte congenitale ale sistemului nervos . Simptomele includ combinații de incontinență fecală (IF), constipație, dureri abdominale și balonare . NBD este observată în mai multe afecțiuni neurologice, inclusiv leziuni ale măduvei spinării, scleroză multiplă, accident vascular cerebral, boala Parkinson și mielomeningocele. Este bine documentat faptul că NBD are un impact sever asupra calității vieții, iar de către mulți pacienți este considerată o problemă mai mare decât pierderea mobilității .

Simptomele NBD variază în mare măsură între indivizi și nu depind doar de defectul neurologic de bază, ci și de alți factori, cum ar fi imobilitatea, timpul scurs de la leziune,n și medicația concomitentă (de exemplu, spasmolitice, antibiotice și analgezice). Leziunile cerebrale pot afecta controlul supraspinal al defecării, ceea ce duce atât la constipație, cât și la IF . Leziunile măduvei spinării (SCI), scleroza multiplă și mielomeningocelul afectează motilitatea colorectală, senzația anorectală și funcția sfincterului anal voluntar . Acest lucru duce, de asemenea, la constipație și incontinență fecală. Boala Parkinson se caracterizează prin distonie musculară striată care afectează, de asemenea, sfincterul anal extern striat . Acest lucru duce la simptome de defecare incompletă . Mai mult, epuizarea celulelor producătoare de dopamină din peretele colonului duce la prelungirea timpului de tranzit colonic . Având în vedere fiziopatologia foarte variabilă a NBD și utilizarea frecventă a medicamentelor care afectează funcția intestinală, datele publicate pe un grup de pacienți nu sunt direct aplicabile la pacienții cu NBD din alte boli și poate nici măcar la alți pacienți cu aceeași boală.

De-a lungul ultimelor decenii au fost introduse o serie de modalități de tratament pentru managementul NBD. Această lucrare se va concentra asupra diferitelor metode de stimulare nervoasă. Mai întâi sunt descrise cronologic procedurile invazive. În al doilea rând, sunt prezentate procedurile neinvazive. S-a efectuat o căutare sistematică a literaturii de specialitate în Pubmed, Embase, Scopus și Cochrane Library folosind termenii: neurogenic bowel dysfunction, fecal incontinence, constipation, spinal cord injury, multiple sclerosis, Parkinson’s disease, stroke, myelomeningocele, stimularea rădăcinii anterioare sacrale, stimularea nervului sacral, stimularea nervului tibial posterior, stimularea nervului genital dorsal, biofeedback, stimulare magnetică, redirecționarea nervului sacral, piele-CNS-vezică urinară și calea artificială a reflexului somatic-CNS-autonomic. Au fost incluse numai lucrări în limba engleză.

2. Stimulatorul rădăcinii anterioare sacrale (SARS)

Stimulatorul rădăcinii anterioare sacrale a fost dezvoltat de Brindley et al. și introdus pentru controlul vezicii urinare neurogene la pacienții cu SCI . Implantul este plasat prin intermediul unei laminectomii de la L4 la S2. După deschiderea durei, rădăcinile nervoase de la S2 la S4 (sau S5) sunt identificate și împărțite în dorsal și anterior. Rădăcinile dorsale sunt sacrificate, iar rădăcinile anterioare sunt plasate în interiorul stimulatorului. Cablurile sunt tunelizate până în partea anterioară a toracelui sau a abdomenului și conectate la blocul receptor printr-o incizie separată. Receptorul este controlat de pacient prin intermediul unui dispozitiv fără fir . Stimularea rădăcinilor sacrale anterioare declanșează micțiunea, iar dezaferentarea sacrală suprimă hiperactivitatea detrusorului și dissinergia sfincterului detrusor . Din cauza inervației comune, SARS va stimula, de asemenea, peristaltismul în colonul distal și în rect. În consecință, SARS poate reduce timpul de tranzit al rectosigmoidului și poate crește frecvența defecației . Cu toate acestea, un dezavantaj poate fi o contracție simultană a sfincterului anal, care va bloca golirea directă în timpul stimulării. Complicațiile legate de procedură, care pot duce la explantare, includ infecția (2%), probleme tehnice cu dispozitivul (8%) și colectarea de lichid cefalorahidian în jurul implantului (8%) .

Indicația clinică pentru SARS este legată exclusiv de funcția vezicală, unde efectul este bine documentat . Efectele benefice asupra defecării și constipației sunt descrise mai puțin sistematic. Am identificat paisprezece lucrări care oferă informații despre funcția intestinală după SARS (tabelul 1). Mulți pacienți utilizează SARS pentru stimularea defecării, fie singur, fie în combinație cu laxative. Astfel, SARS poate atenua constipația, deoarece majoritatea pacienților tratați defeca zilnic sau o dată la două zile. Două studii au demonstrat reducerea semnificativă a timpului utilizat pentru defecare după SARS. Furlan et al. au comparat SARS cu clisma de continență antegradă Malone (MACE) și cu stoma. Procedura MACE a oferit cel mai bun rezultat pe termen lung în ceea ce privește funcția intestinală, calitatea vieții și rata complicațiilor . În plus, ireversibilitatea dezaferentării sacrale poate limita viitoarele opțiuni de tratament. S-au încercat stimulări selective ale rădăcinilor anterioare și posterioare fără dezaferentarea sacrală pentru a evita acest lucru .

3. Stimularea nervului sacral

Stimularea nervului sacral (Interstim, Medtronic, MV, SUA) a fost introdusă pentru IF idiopatică în 1995, iar ulterior indicațiile s-au extins pentru a include IF de alte etiologii . Pentru SNS, un electrod este plasat printr-un foramen sacral între S2 și S4 (de preferință S3). Procedura cuprinde două etape: un test percutanat de evaluare nervoasă de trei săptămâni și implantarea stimulatorului permanent . De obicei, înainte de implantarea stimulatorului permanent se solicită o îmbunătățire de 50% a scorului IF în timpul perioadei de testare. Generatorul de impulsuri permanente este plasat într-un buzunar gluteal, unde este accesibil pentru programare radio și înlocuire. Parametrii de stimulare sunt adoptați din experiența în tratamentul simptomelor urinare (puls cu de 210 μs, o frecvență de 15 Hz, iar amplitudinea setată individual, de obicei, în intervalul dintre 0,1 V și 10 V).

Schurch et al. au măsurat un reflex segmentar timpuriu și un reflex poligementar tardiv mediat de căile aferente în timpul testului PNE la pacienții cu SCI completă, dar niciunul dintre pacienți nu a înregistrat vreun efect asupra simptomelor . În schimb, mai multe studii au arătat un rezultat clinic pozitiv al SNS la pacienții cu SCI incompletă (Tabelul 2). În general, numărul de mișcări involuntare ale intestinului scade în timpul stimulării, iar efectul se menține la urmărirea pe termen mediu . În conformitate cu studiile privind SNS la subiecții apți de muncă cu constipație cronică, SNS poate reduce, de asemenea, simptomele constipației neurogene. Studiile indică faptul că alte grupuri de pacienți cu NBD pot beneficia de SNS, dar dovezile sunt încă puține și nu se pot trage concluzii ferme . Efectele SNS asupra fiziologiei anorectale la pacienții cu NBD sunt contradictorii. Unii au constatat o îmbunătățire a retenției saline sau a testelor de fiziologie anală, dar majoritatea nu au constatat niciun efect . Deoarece SNS are un efect la pacienții cu SCI incompletă, dar nu și la cei cu SCI completă, sunt necesare studii viitoare pentru a clarifica ce căi spinale sunt necesare pentru efectele importante din punct de vedere clinic ale SNS. SNS este o procedură invazivă minoră care se realizează în condiții relativ sigure. Complicațiile postoperatorii includ infecția și deplasarea conductorului, iar durerea la locul stimulatorului este, de asemenea, raportată .

4. Redirecționarea nervilor

Redirecționarea nervilor a fost propusă încă din 1907 . Inițial a fost dezvoltată doar pentru tratamentul disfuncției vezicale, iar în primele decenii toate cercetările au fost făcute pe modele animale . Din 1967 au urmat rezultatele unor proceduri pe pacienți, dar toate au fost fără efect clinic cert . Aceste rapoarte istorice au folosit toate nervii rostrali față de leziunea măduvei spinării. Deoarece lungimea posibilă a unei anastomoze vitale este foarte limitată, procedurile au fost limitate la pacienții cu leziuni joase ale măduvei spinării. Mai mult decât atât, utilizarea unei anastomoze deasupra nivelului leziunii comportă riscul unor deficite neurologice suplimentare .

Prin urmare, redirecționarea nervilor sub leziune ar fi atractivă, iar o astfel de procedură a căpătat o largă răspândire în rândul pacienților cu leziuni ale măduvei spinării și mielomeningocele, în special în China . Această așa-numită „procedură Xiao” se realizează printr-o abordare intradurală prin intermediul unei hemilaminectomii de la L4 la S3. Se stabilește o anastomoză nervoasă unilaterală între filamentele anterioare (motorii) de la L5 proximal până la teaca distală a rădăcinii nervoase S2 sau S3. Acest lucru permite regenerarea fibrelor nervoase creând un nou arc reflex prin fibrele aferente L5 prin măduva spinării până la fibrele eferente L5 și mai departe prin anastomoză până la zona de inervație S2 sau S3 . Activarea se face prin stimularea electrică sau mecanică ipsilaterală a dermatomului L5. S-a raportat că stimularea cutanată poate induce golirea spontană a vezicii urinare. Inervația comună a vezicii urinare și a colo-rectului distal de la segmentele sacrale S2-S4 ar putea sta la baza unui efect suplimentar asupra funcției intestinale. Stimulii multipli zilnici ar putea facilita motilitatea colo-rectală și golirea.

Toate rapoartele privind procedura s-au axat în principal pe parametrii urodinamici . Niciun studiu la om nu a avut criterii de evaluare obiective pentru funcția intestinală. O publicație la pacienții cu leziuni ale măduvei spinării menționează că toți pacienții care și-au recăpătat controlul vezicii urinare și-au recăpătat și controlul intestinal . Un alt raport la doi pacienți indică o îmbunătățire a funcției vezicii urinare la ambii pacienți și o îmbunătățire nespecificată a funcției intestinale la un pacient . În cele din urmă, un al treilea studiu descrie o continență îmbunătățită a scaunelor și o nevoie mai mică de laxative. Singurele complicații prezentate sunt pareza de flexie dorsală la pacienții cu mielomeningocel (cu utilizarea conservată preoperator a L4 și/sau L5), scurgeri cerebrospinale intermitente și dureri de cap.

Documentația pentru tratamentul cu această metodă este limitată în ceea ce privește funcția vezicii urinare și foarte săracă pentru funcția intestinală. Acest lucru a dus la recomandarea generală de a păstra această procedură în protocoalele de cercetare înainte de utilizarea clinică pe scară largă .

5. Modalități neinvazive

Acestea includ stimularea electrică periferică și stimularea magnetică. Avantajele metodelor care utilizează stimularea externă sunt că nu este necesară o intervenție chirurgicală și că stimularea poate fi aplicată ca o procedură ambulatorie sau ca stimulare la domiciliu. Metodele sunt sigure, fără complicații sau efecte secundare cunoscute, în afară de o posibilă alergie la electrozii de ghips. În plus, toate acestea sunt tehnici reversibile, pe care pacienții le pot considera atractive în lumina unui potențial tratament viitor cu neuroregenerare sau transplant de nervi.

6. Stimularea nervului tibial posterior

Nervul tibial posterior este un nerv mixt senzitivo-motor cu căi aferente care merg la rădăcinile dorsale lombosacrale (L4-S3) . Stimularea nervului tibial posterior (PTNS) a fost introdusă pentru prima dată pentru disfuncția vezicală. Cu toate acestea, mulți pacienți suferă atât de incontinență urinară, cât și de IF (dublă incontinență), iar unii dintre ei au înregistrat și o ameliorare a IF. Stimularea a fost realizată, fie cu ajutorul unor electrozi de suprafață autoadezivi, fie prin electrozi cu ace plasați distal pe picior, în apropierea maleolei mediale, și un electrod de suprafață împământat plasat pe piciorul ipsilateral. În studiile cu PTNS, lățimea impulsului este de 0,2 ms, iar frecvența este de 10 sau 20 Hz. Setarea amplitudinii diferă de la sub pragul motor până la curentul maxim tolerabil, dar, în general, amplitudinea de stimulare este sub 10 mA. Au fost aplicate diverse protocoale de tratament, variind de la 4 săptămâni până la 12 săptămâni de tratament, cu sesiuni de stimulare programate de la zilnic până la fiecare a treia sau a patra zi. Mai multe studii care au investigat efectul PTNS la diverși pacienți nonneurogeni au indicat că IF este redusă . Mentes et al. au examinat doi pacienți SCI cu o leziune incompletă și au raportat o îmbunătățire a scorului de incontinență Wexner . Un mare studiu multicentric randomizat a comparat PTNS utilizând electrozi de suprafață autoadezivi cu stimularea simulată la pacienții neurogeni cu leziuni incomplete. Datele specifice pentru pacienții neurogeni nu au fost prezentate, dar, în general, PTNS nu a avut un efect semnificativ nici asupra numărului de episoade de IF, nici asupra fiziologiei anorectale .

7. Stimularea nervului genital dorsal

Stimularea nervului genital dorsal (DGN) a fost, de asemenea, investigată ca metodă împotriva NBD pe baza experiențelor din urologie. Nervul pudendal este un nerv mixt senzitiv-motor care își are originea între S2 și S4. Ramura genitală dorsală poartă fibre aferente și este ușor accesibilă periferic. Efectul asupra motilității anorectale a fost investigat în cadrul unor studii pilot în rândul pacienților cu leziuni supraconale complete, dar rezultatele au fost contradictorii. Într-un studiu, complianța rectală a crescut, dar în celălalt a scăzut în timpul stimulării acute . Nu există studii publicate cu privire la efectele clinice ale DGN la pacienții cu NBD. Cu toate acestea, trei studii au demonstrat că stimularea DGN poate reduce incontinența fecală la pacienții cu neuropatie pudendală și IF idiopatică . Stimularea se realizează cu ajutorul unui stimulator portabil alimentat cu baterii (Itouch Plus, TensCare, Epsom, Regatul Unit). Se utilizează impulsuri de curent constant pătrat monofazic cu o durată a impulsurilor de 200 μs la o frecvență a impulsurilor de 20 Hz. Un electrod (dimensiuni: 20 × 10 mm, Neuroline 700, Ambu, Ballerup, Danemarca) este plasat pe clitoris ca catod, iar un al doilea electrod (diametru: 32 mm, PALS Platinium, Axelgaard, Lystrup, Danemarca) este plasat la 2-3 cm lateral de labia majoră dreaptă.

8. Stimularea magnetică

Stimularea magnetică se bazează pe legea lui Faradays (inducerea unui curent de către un câmp magnetic și inducerea unui curent într-un circuit secundar în apropierea unui circuit primar purtător de curent). În 1981 a fost realizată prima stimulare magnetică a unui nerv periferic la om și câțiva ani mai târziu a urmat stimularea magnetică a creierului . Stimularea magnetică a fost, de asemenea, aplicată pentru a modifica motilitatea colonului la pacienții cu tulburări neurologice. În majoritatea cazurilor, stimularea a fost aplicată pe spate, deasupra regiunii lombosacrale. Morren et al. și Shafik au demonstrat creșterea presiunii rectale în timpul stimulării la subiecții cu SCI . Folosind atât stimulări transabdominale, cât și lombosacrale, Lin și colab. au demonstrat o creștere semnificativă a presiunii rectale în timpul stimulării acute. Aceasta a fost urmată de o reducere a timpului de tranzit colonic după cinci săptămâni de stimulare. Tsai et al. au aplicat stimularea timp de trei săptămâni, timp de 20 de minute, de două ori pe zi, la 22 de pacienți cu SCI, incluzând atât subiecți cu leziuni supraconale, cât și cu leziuni conale/cauzale, și au constatat o scădere semnificativă a timpului de tranzit colonic și o îmbunătățire a scorului de disfuncție intestinală . Utilizarea laxativelor, numărul de încercări nereușite de evacuare și senzația de evacuare incompletă, toate au scăzut. Chiu et al. au investigat șaisprezece pacienți cu boala Parkinson folosind un protocol similar . Timpul de tranzit colonic a scăzut semnificativ, iar golirea rectală, evaluată prin defaecografie, s-a îmbunătățit semnificativ. Scorul de disfuncție intestinală neurogenă s-a îmbunătățit, de asemenea, după trei săptămâni de stimulare, iar acest lucru s-a menținut la trei luni de urmărire.

Rămâne de explorat dacă stimularea magnetică ar putea, de asemenea, să trateze incontinența fecală la pacienții cu tulburări neurologice. Un studiu randomizat a comparat stimularea magnetică și stimularea simulată la subiecți sănătoși apți . Apariția contracțiilor de înaltă presiune și a contracțiilor propagate de înaltă presiune provocate de instilația de Bisacodil a fost semnificativ întârziată în timpul stimulării. În consecință, percepția urgenței a avut tendința de a fi mai scăzută cu stimularea după instilarea Bisacodilului. După administrarea de Bisacodil, un cateter a fost expulzat semnificativ mai lent în timpul stimulării decât în cazul stimulării simulate.

9. Discuție

Disfuncția intestinală neurogenă este o problemă majoră pentru un număr mare de pacienți din întreaga lume. Ea restricționează participarea la activitățile sociale și are un efect negativ semnificativ asupra calității vieții. Cei mai mulți pacienți răspund la tratamentul standard cu sfaturi dietetice, laxative orale, stimulare rectală digitală, supozitoare sau mini clisme. Alții beneficiază de utilizarea irigării colonice transanale . Pentru unii dintre cei care nu răspund la tratamentul conservator, clisma colonică antegradă Malone prin intermediul unei apendicostomii este o opțiune, în timp ce alții sunt mai bine tratați cu o colostomie .

Chiar dacă sunt disponibile mai multe modalități de tratament, mulți pacienți cu tulburări neurologice continuă să aibă simptome severe. Prin urmare, ar trebui explorate, dezvoltate și evaluate noi tratamente. După cum se arată în prezenta lucrare, stimularea căilor nervoase care afectează funcția intestinală a făcut obiectul unui număr mare de studii. Din păcate, majoritatea publicațiilor au fost studii pilot cu puțini pacienți. Altele au fost retrospective, iar urmărirea a fost adesea foarte scurtă. În majoritatea studiilor nu s-a efectuat o stimulare simulată, iar efectele placebo pot fi fost importante. Vezica urinară și intestinul distal au inervație comună din măduva spinării sacrale. Prin urmare, metodele aplicate pentru disfuncția vezicală neurogenă afectează și funcția colorectală. Mai multe publicații s-au axat în principal pe funcția vezicii urinare, de aceea funcția intestinală este descrisă mai puțin sistematic, iar punctele finale pentru evaluarea funcției intestinale sunt slab definite.

În ciuda rezervelor anterioare, neurostimularea este promițătoare pentru tratamentul viitor al NBD. Pacienții cu probleme intestinale secundare unor leziuni sau boli neurologice reprezintă un grup extrem de eterogen și este probabil ca tratamentul viitor cu stimulare nervoasă să reflecte patologia de bază. Acest lucru necesită o mai bună înțelegere a mecanismelor de acțiune pentru diferite tipuri de neurostimulare. Stimularea rădăcinii anterioare sacrale acționează prin stimularea acută a rădăcinii nervoase eferente care controlează motilitatea anorectală. Atunci când stimularea rădăcinii este oprită, efectul dispare. Acest lucru permite o sincronizare individuală a stimulării și face ca defecarea să fie previzibilă pentru unii pacienți. Deoarece mulți pacienți cu NBD au o dublă problemă de constipație și incontinență fecală, o defecare fiabilă și previzibilă este de o importanță capitală. Spre deosebire de SARS, se consideră că SNS funcționează prin stimulare cronică eferentă și aferentă. Neuromodularea aportului aferent ar putea explica de ce SNS reduce simptomele atât ale incontinenței, cât și ale constipației . Alterarea specifică a tranzitului în colonul drept și activitatea proiecțiilor vagale demonstrată cu ajutorul scanării PET indică faptul că SNS modulează căile neuronale suprasacrale și cerebrale . Efectul SNS la pacienții cu SCI completă este, în general, neexplorat. În cazul în care SNS este eficient în SCI complete, mecanismul de acțiune ar fi în primul rând prin stimularea eferentă. Modularea căilor supraconale sau chiar supraspinale ar putea explica de ce SNS ar putea să nu fie eficientă la pacienții cu o LSI completă.

Cu ajutorul stimulării nervilor periferici, un impuls electric sau un câmp magnetic este aplicat unei căi neuronale aferente și prin transmisie sinaptică modulează alte căi neuronale care inervează intestinul. Protocoalele de stimulare exercită un număr programat de ședințe și, deoarece pacienții nu defeca de obicei în timpul perioadelor scurte de stimulare, tratamentul se bazează pe presupunerea unui efect care durează dincolo de stimulare. Dacă o astfel de modulare de lungă durată a căilor neuronale și a funcției intestinale este posibilă nu este pe deplin stabilită. O comparație între stimularea transcutanată cu electrozi de suprafață și stimularea percutanată cu electrozi cu ace rămâne, de asemenea, să fie studiată la pacienții neurogeni.

Dacă redirecționarea nervilor este fezabilă pentru tratamentul simptomelor NBD, aceasta așteaptă să fie clarificată. Lipsa actuală a dovezilor științifice ale redirecționării nervilor în ceea ce privește funcția intestinală limitează utilizarea acestei modalități la protocoale de cercetare.

10. Concluzie

Neurostimularea reprezintă modalități de restabilire a controlului neurogenic și, astfel, de ameliorare a simptomelor NBD. În timp ce mai multe studii au demonstrat dovada de concept a acestor tratamente, lipsesc studii randomizate mai mari, iar efectele pe termen lung ar trebui evaluate. Astfel de studii sunt obligatorii pentru a defini indicațiile pentru fiecare dintre tehnici și pentru a clarifica locul potrivit pentru fiecare modalitate în cadrul unui algoritm de tratament. Pentru a optimiza procedurile ar trebui comparați diverși parametri de stimulare, iar pentru metodele bazate pe stimularea intermitentă ar trebui definite frecvența și durata sesiunilor de tratament. În prezent, pacienții și clinicienii nu dispun de informațiile necesare pentru a alege stimularea nervoasă împotriva NBD și, cu siguranță, nici pentru a selecta între diferitele metode. În opinia autorilor, neurostimularea pentru NBD ar trebui să fie limitată la protocoale științifice până când vor fi furnizate dovezi suplimentare ale efectelor prin studii randomizate. Astfel de trialuri ar trebui probabil să fie realizate în cadrul unor studii multicentrice internaționale.

.