Un modelo predice los riesgos fetales

Existe una creciente evidencia de que la remodelación adversa durante la vida prenatal se convierte en un factor de riesgo para algunas enfermedades cardiovasculares en la edad adulta

Los modelos computacionales de la circulación fetal pueden ayudar en la detección precoz de aquellos fetos con un mayor riesgo de presentar complicaciones al nacer

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En el embrión humano, el aparato cardiovascular es el primer sistema que se pone en funcionamiento para proveer al futuro ser todos los nutrientes que necesita para su crecimiento y desarrollo armónico. El modelado computacional de sistemas biológicos se presenta como un potente instrumento para apoyar a los médicos y mejorar la comprensión de las diferentes patologías.

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El estudio propone un modelo de la circulación fetal que permite estimar cuáles son las diferentes propiedades hemodinámicas y vasculares de la circulación en el feto
El estudio propone un modelo de la circulación fetal que permite estimar cuáles son las diferentes propiedades hemodinámicas y vasculares de la circulación en el feto

UPF / Un estudio que ha sido liderado por Eduard Gratacós, director del Grupo de Investigación en medicina fetal y perinatal del Hospital Clínico de Barcelona, ​​del IDIBAPS y del Hospital de Sant Joan de Déu Barcelona, publicado hoy en la revista Placenta, propone un modelo de la circulación fetal que permite estimar cuáles son las diferentes propiedades hemodinámicas y vasculares de la circulación en el feto, la resistencia y elasticidad de las diferentes arterias y órganos, en el cerebro y la placenta, específicas de cada paciente.

En el modelado computacional de este estudio, han colaborado Patricia García-Canadilla, primera autora del trabajo, Paula Rudenick y Bart Bijnens, todos ellos miembros del Grupo de Investigación Physense, del Departamento de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (DTIC) de la UPF. El estudio forma parte de la tesis doctoral de Patricia García-Canadilla, que fue defendida el pasado mes de julio, bajo la dirección de Bart Bijnens, Fátima Crispi y Eduard Gratacós.

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Los fetos con restricción de crecimiento intrauterina muestran signos de remodelación cardiovascular

Las enfermedades cardiovasculares son hoy en día una de las principales causas de mortalidad en países desarrollados. Dejando de lado los factores de riesgo relacionados con el estilo de vida y la genética, existe una creciente evidencia de que la remodelación adversa durante la vida prenatal se convierte en un factor de riesgo para algunas enfermedades cardiovasculares en la edad adulta.

Diversos estudios han demostrado la existencia de una clara asociación entre tener un bajo peso al nacer con el aumento de la mortalidad a causa de enfermedades cardiovasculares durante la vida adulta, incluyendo además un mayor riesgo de padecer hipertensión, diabetes, etc.

Se ha demostrado que los fetos con restricción de crecimiento intrauterina muestran signos de remodelación cardiovascular tanto a nivel de órgano, vascular como a nivel celular y subcelular, y muchas veces estos cambios persisten después de haber nacido. No obstante, se trata de un mecanismo complejo que necesita ser investigado en profundidad.

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Modelado computacional y ecografía Doppler

Actualmente, la ecografía Doppler es una de las técnicas más utilizadas para evaluar el estado cardiovascular fetal y para estudiar la remodelación tanto cardiaca como vascular durante la práctica clínica. Sin embargo, algunos de los cambios hemodinámicos y vasculares subyacentes no se pueden evaluar clínicamente, requiriendo de técnicas más sofisticadas.

El modelado computacional de sistemas biológicos se presenta como un potente instrumento para superar este reto, para apoyar a los médicos y mejorar la comprensión de las diferentes patologías.

Mediante modelos computacionales de la circulación fetal se han podido estimar las propiedades vasculares y hemodinámicas específicas
Mediante modelos computacionales de la circulación fetal se han podido estimar las propiedades vasculares y hemodinámicas específicas

Concretamente, mediante modelos computacionales de la circulación fetal se han podido estimar las propiedades vasculares y hemodinámicas específicas de cada paciente a partir de ecografías Doppler que no pueden ser medidas invivo, mejorando la comprensión y detección de aquellos fetos con restricción del crecimiento que tienen un mayor riesgo de sufrir complicaciones al nacer.

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Un modelo específico y mejorado de la circulación fetal

En el estudio publicado en Placenta “se ha evaluado la relación que existe entre las propiedades vasculares y hemodinámicas de los fetos y los diferentes parámetros Doppler que se miden durante la evaluación clínica del sistema circulatorio del feto” ha manifestado García-Canadilla, primera autora del trabajo.

“Además, nuestro estudio sugiere la existencia de una asociación entre los parámetros estimados con el modelo y diferentes características histológicas de las placentas”, ha añadido.

Finalmente, como ha continuado explicando García-Canadilla, en el estudio “se demuestra que la información que proporciona el modelo computacional mejora la detección de aquellos fetos con un mayor riesgo de sufrir complicaciones al nacer, en comparación a los parámetros clínicos medidos con ecografía Doppler utilizados actualmente” .

Esta investigación ha sido parcialmente financiada por el Ministerio de Economía y Competitividad (ref. SAF2012-37196); el Instituto de Salud Carlos III (ref. (PI11 / 01709, PI12 / 00801, PI14 / 00226) integrado en el Plan Nacional de I + D + I y con la cofinanciación del ISCIII-Subdirección General de Evaluación y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), la EU FP7 for research, technological development and demonstration under grant agreement VP2HF (no 611.823); The cerebro Foundation for the Brain Injured Child (Carmarthen, Wales, UK ); la Obra Social “la Caixa” (Barcelona), el Programa de ayudas Predoctorales de Formación en investigación en Salud (FI12 / 00362) del Instituto Carlos III de España.

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Trabajo de referencia:

Patricia Garcia-Canadilla, Fatima Crispi, Monica Cruz-Lemini, Stefania Triunfo, Alfons Nadal, Brenda Valenzuela-Alcaraz, Paula A. Rudenick, Eduard Gratacos , Bart H. Bijnens (2015), ” Patient-specific estimates of vascular and placental properties in growth-restricted fetuses based on a model of the fetal circulation“, Placenta , Vol. 36, 9 de setembre , pp. 981-989.

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