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L'étude contribuera à la mise au point de thérapies visant à améliorer la fonction pulmonaire chez les fœtus souffrant d'un retard de croissance
Last reviewed: 02.07.2025
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Si le fœtus grandit moins vite que la normale pendant la grossesse, le risque que certains de ses organes ne se développent pas correctement augmente chaque semaine de gestation, ce qui peut nuire à la santé du bébé après la naissance. Les effets à long terme du retard de croissance fœtale sur le développement cérébral et cardiovasculaire ont fait l'objet de nombreuses recherches, mais les données scientifiques concernant ses effets sur les poumons sont insuffisantes.
C'est ce qui a été étudié dans une étude menée conjointement par le Centre de recherche en médecine fœtale BCNatal (Hôpitaux Clínic Barcelona et Sant Joan de Déu) et l'Université Pompeu Fabra (UPF). Cette étude a permis d'identifier des différences de développement pulmonaire entre les fœtus à croissance limitée et les fœtus normaux en termes de résistance vasculaire. Les chercheurs ont étudié ce phénomène en mesurant la vitesse du flux sanguin fœtal et en analysant ces données à l'aide de méthodes d'intelligence artificielle et de modèles informatiques.
Les résultats, récemment publiés dans un article de la revue Scientific Reports, ouvrent la possibilité de développer des thérapies visant à améliorer le développement pulmonaire des fœtus présentant un retard de croissance et à prévenir les problèmes respiratoires qui peuvent persister non seulement pendant l'enfance, mais aussi pendant l'adolescence et l'âge adulte.
Les investigateurs principaux de cette étude sont Fátima Crispiel, chercheuse au sein du groupe de médecine fœtale et périnatale de BCNatal et de Clínic-IDIBAPS, et Bart Beijnens (ICREA, UPF), chercheur à l'unité MedTech du département d'ingénierie de l'UPF. Les autres chercheurs appartiennent à différents services et groupes de recherche de Clínic-IDIBAPS et sont également associés à l'Université de Barcelone et au CIBER pour les maladies respiratoires et rares.
L'étude a porté sur plus de 200 femmes enceintes. Elle a analysé le flux sanguin fœtal et ses variations sous oxygénothérapie chez 208 femmes enceintes entre 24 et 37 semaines de grossesse. Toutes les femmes ont été examinées à l'hôpital Clínic de Barcelone, où elles ont subi tous les examens nécessaires à l'étude.
Dans 97 de ces cas, les fœtus présentaient un retard de croissance limité, entraînant un très faible poids à la naissance. Les 111 fœtus restants ont eu une croissance normale. Chez chacun de ces fœtus, la vitesse du flux sanguin dans les artères principales et les vaisseaux pulmonaires a été mesurée, puis comparée par intelligence artificielle. De plus, la résistance des poumons a été calculée à l'aide d'un modèle informatique.
Images Doppler illustratives de l'artère pulmonaire principale et de l'artère intrapulmonaire fœtales. Source: Vellvé, K., Garcia-Canadilla, P., Nogueira, M., et al.
La vitesse du flux sanguin pulmonaire fœtal a été analysée en conditions normales de respiration maternelle et après administration d'oxygène supplémentaire par masque (conditions d'hyperoxygénation). Cette analyse a été réalisée à l'aide d'une technique basée sur l'émission d'ultrasons au fœtus afin d'estimer la vitesse du flux sanguin circulatoire selon les principes du Doppler.
En revanche, la résistance d'organes comme les poumons ne peut être mesurée directement par ultrasons. Un modèle informatique représentant le cœur et les vaisseaux sanguins a donc été utilisé pour la mesurer. À titre de comparaison, ce modèle peut être comparé à une simulation de circuit électronique. Les chercheurs ont recréé une version informatique du système vasculaire fœtal et, grâce aux débits sanguins mesurés et à la modélisation d'autres paramètres, ont pu estimer la résistance et l'élasticité des différents organes.
Enfin, des méthodes d’apprentissage automatique basées sur des techniques d’intelligence artificielle ont été utilisées pour comparer les schémas de flux sanguin des fœtus, ce qui a permis de les regrouper en différentes catégories en fonction des paramètres de flux et des indicateurs cliniques.
Par la suite, l’examen des effets de l’hyperoxygénation a montré qu’elle était associée à des changements dans la résistance pulmonaire en raison de l’oxygène supplémentaire fourni à la mère, et il a été démontré qu’une plus grande quantité d’oxygène améliorait le flux sanguin pulmonaire chez les fœtus à croissance restreinte sans affecter les fœtus normaux.
« Fondamentalement, les résultats de l'étude montrent que les fœtus dont la croissance est limitée ont une vitesse moyenne du flux sanguin ainsi qu'une résistance vasculaire dans les poumons différentes de celles des fœtus normaux, et cela peut être normalisé en fournissant à la mère de l'oxygène supplémentaire », explique Beijnens (ICREA, UPF).
« La découverte de ces différences dans les vaisseaux pulmonaires ouvre la voie au développement de futures stratégies thérapeutiques pour améliorer la fonction pulmonaire des fœtus présentant un retard de croissance. Après la naissance, ces améliorations du développement fœtal pourraient réduire le risque de développer des maladies respiratoires plus tard dans la vie », explique le Dr Crispius (BCNatal, Clínic).