Innovaciones en imágenes para la evaluación de la placenta en respuesta a la contaminación ambiental (PARENT) (PARENTs)

Muchos estudios epidemiológicos han asociado la exposición a la contaminación del aire derivada del tráfico de los vehículos motorizados, las toxinas del aire de la industria y otras toxinas ambientales de las mujeres embarazadas con medidas de resultados deficientes en el parto, que incluyen preeclampsia (PE), parto prematuro (PTB) y restricción del crecimiento intrauterino. (IUGR). La preeclampsia, el trabajo de parto prematuro y la RCIU, conocidas colectivamente como enfermedad placentaria isquémica, están fuertemente correlacionadas con la morbilidad infantil y una serie de enfermedades en adultos que van desde la enfermedad de las arterias coronarias hasta el cáncer. Aunque se cree ampliamente que los mecanismos fisiopatológicos que conducen a las complicaciones de la enfermedad placentaria isquémica y la insuficiencia placentaria tienen orígenes biológicos similares, comenzando tan temprano como la implantación placentaria defectuosa, hasta la fecha no existen estudios predictivos que examinen prospectivamente la estructura y/o función de la placenta. Esto puede estar relacionado con las tecnologías existentes, empleadas de forma rutinaria en la toma de decisiones clínicas, como la ecografía y ciertos biomarcadores, que carecen de precisión en el primer trimestre y de sensibilidad y especificidad adecuadas en el segundo y tercer trimestre. Por lo tanto, faltan la evaluación y la predicción de la normalidad frente a la aberración de la función placentaria. Por lo tanto, el objetivo general de esta propuesta es desarrollar y evaluar un conjunto de tecnologías de imágenes de resonancia magnética multiparamétrica (mp-MRI) de vanguardia (predictor primario), y traducir estas nuevas modalidades de imágenes placentarias para evaluar el impacto de la contaminación ambiental. exposición sobre la predicción del compuesto de aberración/insuficiencia placentaria y resultados relacionados (PE, PTB y IUGR) (resultado principal).

Nuestra hipótesis central es que la exposición crónica a altas tasas de contaminación ambiental, independientemente del nivel socioeconómico (SES), aumenta el riesgo de insuficiencia placentaria debido al desarrollo gestacional temprano de estructura/función placentaria adversa detectada por los avances tecnológicos de mp-MRI.

Para probar esta hipótesis, nuestro equipo de investigación interdisciplinario en UCLA primero desarrollará mp-MRI placentaria de respiración libre sin contraste, que consiste en perfusión de etiquetado de espín arterial pseudocontinuo de múltiples demoras (pCASL) y MRI estructural de alta resolución de contraste múltiple, que proporcionar medidas reproducibles de perfusión placentaria y microestructura tisular (OBJETIVO 1). Las nuevas técnicas de mp-MRI se compararán con la ecografía Doppler de la arteria uterina durante el embarazo y se validarán en última instancia mediante la patología histológica estándar de oro y la vascularización de la placenta posparto (AIM 2). Por último, los investigadores realizarán análisis en profundidad de los sujetos reclutados para la exposición a la contaminación ambiental y correlacionarán sus tasas de exposición con los resultados del embarazo recopilados extensamente, para construir un modelo predictivo (OBJETIVO 3). Nuestros objetivos específicos son:

OBJETIVO 1: Desarrollar técnicas de mp-MRI placentaria de respiración libre sin contraste que puedan caracterizar de manera no invasiva la microestructura y la perfusión placentaria in vivo a lo largo de todos los trimestres.

A. Desarrollar una secuencia de pCASL multirretardo con respiración libre usando imágenes 3D GRASE de volumen localizado con fondo suprimido para la medición cuantitativa de la perfusión placentaria dentro de un escaneo de 5 a 10 minutos (1.5x1.5x2 resolución mm3).

B. Desarrolle una secuencia de pila de radiales 3D de ángulo dorado de alta resolución de respiración libre con autonavegación y compensación de movimiento retrospectivo utilizando detección comprimida para mapear la microestructura placentaria dentro de un escaneo de 5-10 min (resolución isotrópica de 1x1x1 mm3).

OBJETIVO 2: Evaluar la mp-MRI placentaria mediante comparación longitudinal con la ecografía Doppler de la arteria uterina durante la gestación como marcador predictivo de insuficiencia placentaria.

A. Llevar a cabo un estudio de cohorte prospectivo de 3 años de mujeres embarazadas, realizando mp-MRI (AIM1) recientemente desarrollado en el 1.er y 2.º trimestres en paralelo a la medición por ultrasonido del Doppler de la arteria uterina, para evaluar la capacidad de predicción de mp-MRI versus ultrasonido.

B. Recolectar datos detallados del resultado del embarazo de la cohorte prospectiva, incluido el diagnóstico, el resultado neonatal y la placenta para el análisis patológico e histológico para determinar los factores de riesgo de insuficiencia placentaria como respuesta a exposiciones ambientales (OBJETIVO 3).

OBJETIVO 3: Realizar análisis en profundidad en sujetos reclutados para determinar las asociaciones de exposición a la contaminación ambiental y las mediciones de mp-MRI de la placenta y los resultados concomitantes del embarazo.

A. Realizar análisis en profundidad de las medidas de exposición a la contaminación ambiental modelada en nuestros sujetos reclutados para evaluar las asociaciones con las medidas de mp-MRI de la estructura y la perfusión de la placenta a lo largo de la gestación, teniendo en cuenta múltiples factores de confusión, como la edad materna al momento del parto, la raza o el origen étnico. y SSE.

B. Correlacione las medidas de mp-MRI de la estructura y perfusión de la placenta a lo largo de la gestación con los resultados del embarazo, la evaluación posparto del peso de la placenta, la patología y los resultados neonatales. Estos estudios establecerán el impacto de la contaminación ambiental en la estructura y función de la placenta y los resultados relacionados con el embarazo, con prácticas obstétricas y neonatales que adopten tácticas de vigilancia basadas en la ubicación residencial de las mujeres embarazadas y sus hijos. Además, la investigación propuesta establecerá el potencial para el reconocimiento temprano de la insuficiencia placentaria, poniendo así en escena futuras estrategias de terapias preventivas e intervencionistas dirigidas a la reversión antes de encontrar consecuencias perjudiciales.