Comment l'alcool conduit-il à des anomalies congénitales? Des indices sur les images cardiaques de l'embryon

Les scientifiques ont trouvé un moyen d'imaginer le développement très précoce du c?ur embryonnaire dans la recherche, ce qui pourrait les aider à expliquer comment la consommation d'alcool pendant la grossesse peut entraîner des malformations cardiaques à la naissance du bébé.

Les chercheurs, basés à Cleveland, OH, savaient que "même un seul épisode de consommation excessive d'alcool" pouvait conduire au syndrome d'alcoolisme foetal, qui est un ensemble d'anomalies congénitales (présentes à la naissance), y compris des problèmes cardiaques.

"Les malformations cardiaques congénitales induites par l'alcool sont souvent parmi les plus graves et nécessitent une correction chirurgicale chez les nouveau-nés", explique l'équipe dirigée par Ganga Karunamuni.

Mais les scientifiques de l’Université Case Western Reserve ont déclaré que l’étude du petit c?ur d’un embryon avait été limitée, en gardant à l’esprit les causes de l’incidence de l’alcool sur ces malformations cardiaques congénitales.

La visualisation de ces changements de développement a maintenant été rendue possible. La technique d'imagerie est appelée tomographie par cohérence optique, qui fonctionne de manière similaire aux ultrasons, mais renvoie des images haute résolution à l'échelle du micron et utilise des ondes lumineuses plutôt que sonores.

Avant leur utilisation de cette technologie innovante, les auteurs de l'étude résument:

"Peu d'études ont porté sur le rôle influent de la fonction cardiaque altérée dans l'embryogenèse précoce, en raison du manque d'outils capables de tester de minuscules coeurs battants."

Similarité des coeurs d'embryons d'oiseaux

Pour surmonter les obstacles évidents à l'expérimentation des effets de l'alcool sur les c?urs embryonnaires humains, les chercheurs ont utilisé un modèle animal, les embryons de caille - «dont le développement cardiaque est très similaire à celui des humains».

Ils ont exposé une série d’embryons à une seule dose importante d’alcool et ont comparé les images de développement cardiaque à celles d’embryons dont l’alcool n’avait pas été injecté.

La quantité d'alcool donnée dans l'étude, qui a été publiée par l'American Physiological Society, était "proportionnelle à la quantité qui serait considérée comme un seul épisode de consommation excessive d'alcool chez une femme enceinte".

Pour voir les effets de l'alcool, la tomographie à cohérence optique a permis aux scientifiques de scruter des couches de tissus et ils ont centré ce travail sur une étape particulière du développement normal lorsque l'embryon est sensible à l'induction d'anomalies congénitales.

Appelée gastrulation, cette étape voit le c?ur embryonnaire très précoce passer d’une forme de tube à un circuit en forme de boucle. C'est dans les premiers jours qui suivent l'ovulation, lorsque l'embryon n'est plus une boule de cellules mais forme toujours le tube neural primitif qui donnera naissance à la moelle épinière et au cerveau.

Effets indésirables sur la circulation sanguine

En comparant le débit sanguin cardiaque et l'anatomie à ce stade, les chercheurs ont découvert des différences causées par l'alcool, qu'ils pouvaient relier aux anomalies congénitales attendues qu'ils ont ensuite trouvées dans les c?urs pleinement développés.

"Les défauts spectaculaires proches de l'éclosion" comprenaient des parois plus minces séparant les quatre chambres du c?ur et des valvules endommagées - en d'autres termes, des anomalies valvulosiques tardives.

Les différences précoces dans le flux sanguin cardiaque embryonnaire ayant entraîné ces anomalies comprenaient une portion beaucoup plus importante du sang circulant en arrière dans le circuit cardiaque après chaque battement, appelé flux régurgitant plus élevé.

Les différences structurelles précoces, quant à elles, ont été trouvées dans de plus petits "coussins cardiaques auriculo-ventriculaires" - les collections de cellules qui deviendront plus tard des parois et des valves de la cavité cardiaque.

Forces mécaniques

Les auteurs citent d'autres recherches en arrière-plan de leur étude qui ont montré que le développement du c?ur peut être affecté par le fait que ses cellules "répondent aux forces mécaniques du flux sanguin".

Ils suggèrent que la fonction défectueuse qu'ils ont découverte dans les c?urs embryonnaires peut à son tour orienter l'organe de développement ultérieur dans la mauvaise direction, "ouvrant la voie à l'apparition de défauts plus importants".

En concluant leurs conclusions, les chercheurs soulignent l’importance d’une meilleure compréhension scientifique du syndrome d’alcoolisation foetale:

"Avec une moyenne de 4 millions de grossesses américaines par an, il y aura environ 10 000 cas de cardiopathies congénitales induites par l'alcool.

Une étude continue des mécanismes impliqués dans le développement d'anomalies congénitales cardiaques induites par l'alcool est justifiée afin de mettre en ?uvre des stratégies efficaces de traitement et / ou de prévention. "

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