Inovações em imagem para avaliação placentária em resposta à poluição ambiental (PAIS) (PARENTs)

Muitos estudos epidemiológicos associaram a exposição à poluição do ar derivada do tráfego de veículos motorizados, toxinas do ar da indústria e outras toxinas ambientais por mulheres grávidas com medidas de resultados de nascimento ruins, incluindo pré-eclâmpsia (PE), parto prematuro (PTB) e restrição de crescimento intra-uterino (IUGR). A pré-eclâmpsia, o trabalho de parto prematuro e o RCIU, conhecidos coletivamente como doença isquêmica da placenta, estão fortemente correlacionados com a morbidade infantil e uma série de doenças adultas, desde doença arterial coronariana até câncer. Embora se acredite amplamente que os mecanismos fisiopatológicos que levam a complicações da doença isquêmica da placenta e insuficiência placentária tenham origens biológicas semelhantes, começando já na implantação defeituosa da placenta, até o momento não há estudos preditivos que examinem prospectivamente a estrutura e/ou função da placenta. Isso pode estar relacionado às tecnologias existentes, rotineiramente empregadas na tomada de decisão clínica, como a ultrassonografia e alguns biomarcadores, com falta de precisão no primeiro trimestre e sensibilidade e especificidade adequadas do segundo ao terceiro trimestres. Assim, falta avaliação e previsão de normalidade versus aberrância da função placentária. Portanto, o objetivo geral desta proposta é desenvolver e avaliar um conjunto de tecnologias de ressonância magnética multiparamétricas de ponta (mp-MRI) (preditor primário) e traduzir essas novas modalidades de imagem da placenta para avaliar o impacto da poluição ambiental exposição na previsão do composto de aberrância/insuficiência placentária e resultados relacionados (PE, PTB e IUGR) (resultado primário).

Nossa hipótese central é que a exposição crônica a altas taxas de poluição ambiental, independentemente do status socioeconômico (SES), aumenta o risco de insuficiência placentária devido ao desenvolvimento gestacional precoce de estrutura/função adversa da placenta, conforme detectado pelos avanços tecnológicos da mp-MRI.

Para testar essa hipótese, nossa equipe de pesquisa interdisciplinar na UCLA desenvolverá primeiro mp-MRI placentária sem contraste com respiração livre, consistindo em perfusão multi-delay pseudo-continuous arterial spin labeling (pCASL) e MRI estrutural multi-contrast de alta resolução, que irá fornecer medidas reprodutíveis de perfusão placentária e microestrutura tecidual (AIM 1). As novas técnicas de mp-MRI serão comparadas com o ultrassom Doppler da artéria uterina durante a gravidez e validadas pelo padrão-ouro de patologia histológica e vascularização da placenta pós-parto (AIM 2). Por fim, os investigadores realizarão análises aprofundadas de indivíduos recrutados para exposição à poluição ambiental e correlacionarão suas taxas de exposição a resultados de gravidez coletados extensivamente, para a construção de um modelo preditivo (AIM 3). Nossos objetivos específicos são:

OBJETIVO 1: Desenvolver técnicas de mp-MRI placentárias de respiração livre sem contraste que possam caracterizar de forma não invasiva a perfusão placentária in vivo e a microestrutura em todos os trimestres.

A. Desenvolva uma sequência pCASL multi-atraso de respiração livre usando imagens GRASE 3D de volume localizado com supressão de fundo para medição quantitativa da perfusão placentária em uma varredura de 5 a 10 min (1,5x1,5x2 resolução mm3).

B. Desenvolva uma sequência de empilhamento 3D de ângulo dourado de alta resolução e respiração livre com autonavegação e compensação de movimento retrospectivo usando detecção comprimida para mapear a microestrutura placentária em uma varredura de 5 a 10 minutos (resolução isotrópica de 1x1x1 mm3).

OBJETIVO 2: Avaliar a mp-MRI da placenta por comparação longitudinal com a ultrassonografia com Doppler das artérias uterinas durante a gestação como um marcador preditivo de insuficiência placentária.

A. Realizar um estudo de coorte prospectivo de 3 anos de mulheres grávidas, realizando mp-MRI recém-desenvolvida (AIM1) no 1º e 2º trimestres em paralelo à medição de ultrassom do Doppler da artéria uterina, para avaliar a capacidade de previsão de mp-MRI versus ultrassom.

B. Coletar dados detalhados sobre o resultado da gravidez da coorte prospectiva, incluindo diagnóstico, resultado neonatal e placenta para análise patológica e histológica para determinar os fatores de risco para insuficiência placentária como resposta a exposições ambientais (AIM 3).

OBJETIVO 3: Realizar análises aprofundadas em indivíduos recrutados para determinar as associações de exposições à poluição ambiental e ambas as medições de mp-MRI da placenta e os resultados concomitantes da gravidez.

A. Realizar análises aprofundadas para medidas de exposição à poluição ambiental modelada em nossos indivíduos recrutados para avaliar associações com medidas de mp-MRI da estrutura e perfusão da placenta durante a gestação, levando em consideração vários fatores de confusão, como idade materna no parto, raça/etnia e SES.

B. Correlacionar as medidas de mp-MRI da estrutura e perfusão da placenta ao longo da gestação com os resultados da gravidez, avaliação pós-parto do peso da placenta, patologia e resultados neonatais. Esses estudos estabelecerão o impacto da poluição ambiental na estrutura e função da placenta e nos resultados relacionados à gravidez, com práticas obstétricas e neonatais adotando táticas de vigilância com base na localização residencial de mulheres grávidas e seus filhos. Além disso, a pesquisa proposta estabelecerá o potencial para o reconhecimento precoce da insuficiência placentária, encenando assim estratégias futuras de terapias preventivas e intervencionistas visando a reversão antes de encontrar consequências prejudiciais.