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Lo studio potrebbe aiutare a sviluppare una terapia per migliorare la funzione polmonare nei feti con crescita ridotta
Ultima recensione: 14.06.2024
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Se il feto cresce al di sotto del normale durante la gravidanza, ogni settimana di gestazione aumenta il rischio che alcuni dei suoi organi non si sviluppino correttamente, il che può influire negativamente sulla salute del bambino dopo la nascita. Gli effetti a lungo termine della ridotta crescita fetale sul cervello e sullo sviluppo cardiovascolare sono stati oggetto di numerosi studi, ma mancano dati scientifici sui suoi effetti sui polmoni.
Questo è stato oggetto di uno studio condotto congiuntamente dal Centro di ricerca in medicina fetale BCNatal (Ospedale Clinica Barcellona e Sant Joan de Déu) e dall'Università di Pompeu Fabra (UPF), che ha rivelato differenze nello sviluppo polmonare tra crescita -feti ristretti e feti normali in termini di resistenza vascolare. I ricercatori hanno studiato questo fenomeno misurando la velocità del flusso sanguigno nel feto e analizzando questi dati con il supporto di tecniche di intelligenza artificiale e modelli computerizzati.
Lo studio, recentemente pubblicato su Scientific Reports, apre la possibilità di sviluppare terapie volte a migliorare lo sviluppo polmonare nei feti con ritardo di crescita e a prevenire problemi respiratori. Sistema che può continuare non solo durante l'infanzia, ma anche nell'adolescenza e nell'età adulta.
I ricercatori principali di questo studio sono Fatima Crispiy, ricercatrice del BCNatal e Clínic-IDIBAPS nel gruppo di Medicina fetale e perinatale, e Bart Bijnens (ICREA, UPF), ricercatore dell'unità BCN MedTech del Dipartimento di Ingegneria dell'UPF. I restanti ricercatori appartengono a vari servizi e gruppi di ricerca del Clínic-IDIBAPS e sono anche associati all'Università di Barcellona e al CIBER per le malattie respiratorie e rare.
Più di 200 donne incinte hanno preso parte allo studio. Questo studio ha analizzato il flusso sanguigno fetale e i suoi cambiamenti con l'apporto aggiuntivo di ossigeno in 208 donne incinte dalla 24a alla 37a settimana di gravidanza. Tutte le donne sono state esaminate presso l'Ospedale Clínic di Barcellona, dove sono state sottoposte a tutti i test necessari per questo studio.
In 97 di questi casi, i feti presentavano una limitazione della crescita limitata, con conseguente peso alla nascita molto basso. I restanti 111 feti avevano una crescita normale. In ciascuno di questi feti è stata misurata la velocità del flusso sanguigno nelle arterie principali e nei vasi polmonari, quindi questi dati sono stati confrontati utilizzando l’intelligenza artificiale. Inoltre, la resistenza polmonare è stata calcolata utilizzando un modello computerizzato.
Immagini Doppler illustrative dell'arteria polmonare principale e dell'arteria intrapolmonare del feto. Fonte: Vellvé, K., Garcia-Canadilla, P., Nogueira, M., et al.
La velocità del flusso sanguigno nei polmoni del feto è stata analizzata sia in normali condizioni di respirazione materna sia dopo ulteriore apporto di ossigeno attraverso una maschera (condizioni di iperossigenazione). Questa analisi è stata effettuata utilizzando una tecnica basata sull'emissione di onde ultrasoniche al feto per stimare la velocità del flusso sanguigno durante la sua circolazione basata sui principi Doppler.
Al contrario, la resistenza di organi come i polmoni non può essere misurata direttamente utilizzando gli ultrasuoni e per misurarla è stato utilizzato un modello computerizzato che rappresenta il cuore e i vasi sanguigni. Per fare un confronto, questo modello computerizzato può essere paragonato alla simulazione di un circuito elettronico. I ricercatori hanno creato una versione computerizzata del sistema vascolare fetale e, utilizzando le velocità del flusso sanguigno misurate e modellando altri parametri, sono stati in grado di stimare la resistenza e l'elasticità di vari organi.
In conclusione, sono stati utilizzati metodi di apprendimento automatico basati su tecniche di intelligenza artificiale per confrontare i modelli di flusso sanguigno dei feti, che hanno contribuito a raggrupparli in diverse categorie in base ai parametri di flusso e agli indicatori clinici.
Successivamente, l'esame degli effetti dell'iperossigenazione ha dimostrato che essa era associata a cambiamenti nella resistenza polmonare come risultato di un ulteriore apporto di ossigeno alle madri, e una maggiore quantità di ossigeno ha dimostrato di migliorare il flusso sanguigno polmonare nei feti con crescita ridotta senza influenzare i feti normali.
"In sostanza, i risultati dello studio mostrano che i feti con ritardo di crescita hanno tassi medi di flusso sanguigno e resistenza vascolare nei polmoni diversi rispetto ai feti normali, e questo può essere normalizzato fornendo ossigeno supplementare alla madre", spiega Bijnens ( ICREA, UPF).
"La scoperta di queste differenze nella vascolarizzazione polmonare apre la possibilità di sviluppare future strategie terapeutiche per migliorare la funzione polmonare nei feti con ritardo di crescita. Dopo la nascita, questi miglioramenti nello sviluppo fetale possono ridurre il rischio di sviluppare malattie respiratorie più avanti nel vita", spiega il Dr. Crispy (BCNatal, Clinica).