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Une étude pourrait aider à développer une thérapie pour améliorer la fonction pulmonaire chez les fœtus à croissance limitée
Dernière revue: 14.06.2024
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Si le fœtus grandit en dessous de la normale pendant la grossesse, chaque semaine de gestation augmente le risque que certains de ses organes ne se développent pas correctement, ce qui peut nuire à la santé du bébé après la naissance. Les effets à long terme d'un retard de croissance fœtale sur le développement cérébral et cardiovasculaire ont fait l'objet de nombreuses études, mais il existe un manque de données scientifiques sur ses effets sur les poumons.
C'est le sujet d'une étude réalisée conjointement par le Centre de Recherche en Médecine Fœtale BCNatal (Hôpital Clínic Barcelona et Sant Joan de Déu) et l'Université de Pompeu Fabra (UPF), qui a révélé des différences dans le développement pulmonaire entre la croissance -les fœtus restreints et les fœtus normaux en termes de résistance vasculaire. Les chercheurs ont étudié cela en mesurant la vitesse du flux sanguin chez le fœtus et en analysant ces données à l'aide de techniques d'intelligence artificielle et de modèles informatiques.
L'étude, récemment publiée dans Scientific Reports, ouvre la possibilité de développer des thérapies visant à améliorer le développement pulmonaire chez les fœtus ayant un retard de croissance et à prévenir les problèmes respiratoires. Système qui peut perdurer non seulement pendant l'enfance, mais aussi à l'adolescence et à l'âge adulte.
Les chercheurs principaux de cette étude sont Fatima Crispiy, chercheuse BCNatal et Clínic-IDIBAPS dans le groupe de médecine fœtale et périnatale, et Bart Bijnens (ICREA, UPF), chercheur dans l'unité BCN MedTech du département d'ingénierie de l'UPF.. Les autres chercheurs appartiennent à divers 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.
Plus de 200 femmes enceintes ont participé à l'étude. Cette étude a analysé le flux sanguin fœtal et ses modifications avec un apport supplémentaire d'oxygène chez 208 femmes enceintes de 24 à 37 semaines de grossesse. Toutes les femmes ont été examinées à l'hôpital Clínic de Barcelone, où elles ont subi tous les tests nécessaires à cette 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 avaient une croissance normale. Chez chacun de ces fœtus, la vitesse du flux sanguin dans les principales artères et vaisseaux pulmonaires a été mesurée, puis ces données ont été comparées grâce à l’intelligence artificielle. De plus, la résistance pulmonaire a été calculée à l'aide d'un modèle informatique.
Images Doppler illustratives de l'artère pulmonaire principale et de l'artère intrapulmonaire du fœtus. Source : Vellvé, K., Garcia-Canadilla, P., Nogueira, M., et al.
La vitesse du flux sanguin dans les poumons du fœtus a été analysée à la fois dans des conditions respiratoires maternelles normales et après un apport supplémentaire d'oxygène au moyen d'un masque (conditions d'hyperoxygénation). Cette analyse a été réalisée à l'aide d'une technique basée sur l'émission d'ondes ultrasonores vers le fœtus pour estimer la vitesse du flux sanguin dans toute sa circulation sur la base des principes Doppler.
En revanche, la résistance d'organes tels que les poumons ne peut pas être mesurée directement par ultrasons, et un modèle informatique représentant le cœur et les vaisseaux sanguins a été utilisé pour la mesurer. A titre de comparaison, ce modèle informatique peut être comparé à une simulation d’un circuit électronique. Les chercheurs ont créé une version informatique du système vasculaire fœtal et, en utilisant les débits sanguins mesurés et en modélisant d'autres paramètres, ont pu estimer la résistance et l'élasticité de divers organes.
En conclusion, 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 de paramètres de flux et d'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 d'un apport supplémentaire d'oxygène aux mères, et il a été démontré qu'une plus grande quantité d'oxygène améliorait le flux sanguin pulmonaire chez les fœtus ayant un retard de croissance sans affecter les fœtus normaux..
"Essentiellement, les résultats de l'étude montrent que les fœtus ayant un retard de croissance ont des débits sanguins moyens ainsi qu'une résistance vasculaire dans les poumons différents de ceux des fœtus normaux, et cela peut être normalisé en fournissant un supplément d'oxygène à la mère", explique Bijnens ( ICREA, UPF).
"La découverte de ces différences dans le système vasculaire pulmonaire ouvre la possibilité de développer de futures stratégies thérapeutiques pour améliorer la fonction pulmonaire chez les 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. Vie", explique le Dr Crispy (BCNatal, Clinique).