Une étude révèle des différences vasculaires pulmonaires chez les fœtus à croissance limitée

Si, au cours d'une grossesse, le fœtus grandit en dessous des seuils normaux, il existe à chaque semaine de gestation un risque accru 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'une croissance fœtale limitée sur le développement cérébral et cardiovasculaire ont fait l'objet de nombreuses recherches, mais il existe un manque de preuves scientifiques sur son impact sur les poumons.

C'est l'objet d'une recherche menée conjointement par le Centre de Recherche en Médecine Fœtale BCNatal (Hospital Clínic Barcelona et Hospital Sant Joan de Déu) et l'UPF, qui a permis de détecter des différences dans le développement pulmonaire des fœtus normaux et à faible croissance, en termes de résistance vasculaire. Les chercheurs ont étudié cela en mesurant la vitesse du sang chez le fœtus et en l’analysant à l’aide de techniques d’intelligence artificielle et de modèles informatiques.

Les résultats de l'étude, récemment rapportés dans un article de la revue Rapports scientifiques (Nature), ouvrent la porte à la conception de thérapies visant à améliorer le développement pulmonaire des fœtus présentant des niveaux de croissance inférieurs à la normale et à prévenir les problèmes de santé respiratoire, qui pourraient s'étendre au-delà de la petite enfance, jusqu'à l'adolescence et à l'âge adulte.

Les principaux chercheurs de l'étude sont Fátima Crispi, chercheuse à BCNatal et Clínic-IDIBAPS dans le groupe de médecine fœtale et périnatale, et Bart Bijnens (ICREA, UPF), chercheur à l'unité de recherche BCN MedTech du département d'ingénierie de l'UPF. Les autres chercheurs appartiennent à différents services et groupes de recherche de la Clínic-IDIBATS et sont également liés 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 recherche a consisté à analyser la circulation sanguine fœtale et la façon dont elle est modifiée lorsque la mère reçoit un supplément d'oxygène, chez les fœtus de 208 femmes enceintes entre 24 et 37 semaines de gestation. Toutes les femmes ont été hospitalisées à l'hôpital Clínic de Barcelone, où elles ont subi tous les tests nécessaires à cette étude. Dans 97 de ces cas, la croissance des fœtus était limitée, ce qui entraînait un poids de naissance très faible. Les 111 fœtus restants avaient une croissance normale. Chez chacun de ces fœtus, la vitesse sanguine des principales artères et vaisseaux pulmonaires a été mesurée, puis comparée à l’aide de l’IA. De plus, la résistance des poumons a été calculée à l’aide d’un modèle informatique.

La vitesse du sang dans les poumons du fœtus a été analysée à la fois lorsque la mère respirait dans des conditions normales et après qu'un supplément d'oxygène ait été administré via un masque facial (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 les vitesses sanguines tout au long de 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. Pour faire un parallèle, on pourrait comparer ce modèle informatique à la simulation d’un circuit électronique. Les chercheurs ont recréé une version informatique du système vasculaire fœtal et, en utilisant les vitesses sanguines mesurées et en simulant le reste, ils 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, contribuant ainsi à les regrouper en différentes catégories en fonction du flux et des paramètres cliniques. En examinant ultérieurement l'influence de l'hyperoxygénation, on a constaté qu'elle était liée à des changements dans la résistance pulmonaire, en raison de l'apport supplémentaire d'oxygène aux mères, et il a été démontré qu'une plus grande quantité d'oxygène améliore le flux sanguin dans les poumons des fœtus présentant une restriction. croissance, tout en n’ayant aucune influence sur les croissances normales.

Essentiellement, les résultats de la recherche indiquent que chez les fœtus à croissance limitée, la vitesse moyenne du sang ainsi que la résistance vasculaire dans les poumons sont différentes de celles des fœtus normaux, et qu'elles peuvent être normalisées en fournissant aux mères un supplément d'oxygène.

Bart Bijnens (ICREA, UPF)

« La détection de ces différences dans les vaisseaux pulmonaires ouvre la porte à la conception future de stratégies thérapeutiques visant à améliorer la fonction pulmonaire chez les fœtus à croissance limitée. Après la naissance, ces améliorations du développement fœtal pourraient réduire le risque de maladie respiratoire plus tard dans la vie. « , explique le docteur Fàtima Crispi (BCNatal, Clínic).