מחקר יסייע בפיתוח טיפול לשיפור תפקוד הריאות בעוברים עם פיגור בגדילה

אם העובר גדל מתחת לרמות הרגילות במהלך ההריון, הסיכון עולה עם כל שבוע של הריון שחלק מאיבריו לא יתפתחו כראוי, דבר שעלול להשפיע לרעה על בריאות התינוק לאחר הלידה. ההשפעות ארוכות הטווח של הגבלת בגדילת העובר על התפתחות המוח והלב וכלי הדם היו נושא למחקר רב, אך קיים מחסור בנתונים מדעיים על השפעותיה על הריאות.

זה היה נושא מחקר שנערך במשותף על ידי מרכז המחקר לרפואת עובר BCNatal (בתי החולים Clínic Barcelona ו-Sant Joan de Déu) ואוניברסיטת Pompeu Fabra (UPF), אשר זיהה הבדלים בהתפתחות הריאות בין עוברים בעלי צמיחה מוגבלת לעוברים תקינים מבחינת התנגדות כלי הדם שלהם. החוקרים חקרו זאת על ידי מדידת מהירות זרימת הדם בעובר וניתוח נתונים אלה בתמיכת שיטות בינה מלאכותית ומודלים ממוחשבים.

הממצאים, שפורסמו לאחרונה במאמר בכתב העת Scientific Reports, פותחים את האפשרות לפתח טיפולים שמטרתם לשפר את התפתחות הריאות בעוברים בעלי מוגבלויות בגדילה ולמנוע בעיות נשימה שיכולות להימשך לא רק בילדות אלא גם בגיל ההתבגרות ובבגרות.

החוקרים הראשיים של מחקר זה הם פאטימה קריספיאל, חוקרת ב-BCNatal וב-Clínic-IDIBAPS בקבוצת הרפואה העוברית והפרי-לידתית, ובארט בייננס (ICREA, UPF), חוקר ביחידת ה-BCN MedTech במחלקת ההנדסה של UPF. החוקרים האחרים שייכים לשירותים וקבוצות מחקר שונות של Clínic-IDIBAPS והם קשורים גם לאוניברסיטת ברצלונה ול-CIBER למחלות נשימה ונדירות.

המחקר כלל יותר מ-200 נשים בהריון. המחקר ניתח את זרימת הדם העוברית ואת השינויים בה עם תוספת חמצן אצל 208 נשים בהריון בין שבוע 24 ל-37 להריון. כל הנשים נבדקו בבית החולים קליניק בברצלונה, שם עברו את כל הבדיקות הדרושות למחקר.

ב-97 מהמקרים הללו, לעוברים הייתה עיכוב בגדילה מוגבל, מה שהביא למשקל לידה נמוך מאוד. ל-111 העוברים הנותרים הייתה גדילה תקינה. בכל אחד מעוברים אלה נמדדה מהירות זרימת הדם בעורקים הראשיים ובכלי הדם הריאה, ולאחר מכן הושוותה באמצעות בינה מלאכותית. בנוסף, חושבה התנגדות הריאות באמצעות מודל ממוחשב.

תמונות דופלר להמחשה של עורק הריאה הראשי והעורק התוך-ריאתי של העובר. מקור: Vellvé, K., Garcia-Canadilla, P., Nogueira, M., et al.

מהירות זרימת הדם בריאה העוברית נותחה הן בתנאי נשימה רגילים של האם והן לאחר מתן חמצן משלים דרך מסכה (תנאי היפר-חמצון). ניתוח זה בוצע באמצעות טכניקה המבוססת על פליטת גלי אולטרסאונד לעובר כדי להעריך את מהירות זרימת הדם במחזור הדם שלו על סמך עקרונות דופלר.

לעומת זאת, לא ניתן למדוד ישירות את ההתנגדות של איברים כמו הריאות באמצעות אולטרסאונד, ומודל מחשב המייצג את הלב וכלי הדם שימש למדידה. לשם השוואה, ניתן להשוות מודל מחשב זה לסימולציה של מעגל אלקטרוני. החוקרים יצרו מחדש גרסה ממוחשבת של מערכת כלי הדם של העובר, ובאמצעות קצב זרימת הדם שנמדד ומידול פרמטרים אחרים, הצליחו להעריך את ההתנגדות והגמישות של האיברים השונים.

לבסוף, נעשה שימוש בשיטות למידת מכונה המבוססות על טכניקות של בינה מלאכותית כדי להשוות את דפוסי זרימת הדם של העוברים, מה שסייע לקבץ אותם לקטגוריות שונות לפי פרמטרי זרימה ומדדים קליניים.

לאחר מכן, בחינת השפעות ההיפר-חמצון הראתה כי היא קשורה לשינויים בהתנגדות הריאות כתוצאה מהחמצן הנוסף שסופק לאם, והוכח כי חמצן רב יותר משפר את זרימת הדם הריאתית בעוברים מוגבלי גדילה מבלי להשפיע על עוברים תקינים.

"בעיקרון, תוצאות המחקר מראות שלעוברים מוגבלי גדילה יש מהירות זרימת דם ממוצעת שונה וכן התנגדות כלי דם בריאות שונות מאשר לעוברים רגילים, וניתן לנרמל זאת על ידי מתן חמצן נוסף לאם", מסביר בייננס (ICREA, UPF).

"גילוי ההבדלים הללו בכלי הדם הריאתיים פותח את האפשרות לפתח אסטרטגיות טיפוליות עתידיות לשיפור תפקוד הריאות בעוברים עם הגבלת גדילה. לאחר הלידה, שיפורים אלה בהתפתחות העובר עשויים להפחית את הסיכון לפתח מחלות נשימה בהמשך החיים", מסביר ד"ר קריספיוס (BCNatal, Clínic).