Étude de l'effet BOLD (Blood Oxygen Level Dependent) en imagerie fonctionnelle fœto-placentaire par résonance magnétique : du modèle animal à la femme enceinte

Introduction : L'insuffisance placentaire est une pathologie grave avec un diagnostic souvent trop tardif empêchant la mise en place de thérapeutiques efficaces. Certaines pathologies foetales altérant le fonctionnement d'un organe vital restent hors de la portée des moyens d'évaluation et de suivi en imagerie surtout de façon non-invasive. Le but de ce travail de Thèse est de développer chez la rate gestante et de transposer à l'Homme l'IRM fonctionnelle (IRMf) par effet BOLD pour l'évaluation du fonctionnement placentaire et rénal. Matériels et méthodes : Trois études en IRMf font partie de cette Thèse. La première a été réalisée sur un modèle murin de retard de croissance intra-utérin (RCIU). Nous avons mesuré le T2* au niveau du foie maternel, du placenta, du foie et cerveau foetaux des foetus normaux et en RCIU. Le T2* sous air ambiant (T2*-AA) est comparé à celui sous hyperoxygénation maternelle (T2*-O2). L'effet BOLD défini selon la formule Delta-T2*= 100x(T2-AA- T2-O2)/T2-AA) sera calculé. Les T2* et l'effet BOLD seront comparés entre les foetus eutrophes et ceux en RCIU. La deuxième est un modèle d'uropathie obstructive unilatérale. Une séquence multi-écho va permettre de mesurer le T2* au niveau du foie et des reins (normal et ligaturé) de comparer le T2*-AA au T2*-O2. Les T2* et l'effet BOLD seront comparés entre les reins normaux et les reins ligaturés. La dernière étude était une recherche translationnelle. Elle a consisté au développement de l'effet BOLD chez la femme enceinte et de mesurer le T2* au niveau du foie maternel et du placenta. Résultats : Dans le modèle de RCIU, nous avons démontré un effet BOLD significatif au niveau de tous les organes des unités foeto-placentaires UFP. L'effet BOLD chez les foetus était moins important que dans les placentas. En comparant les foetus eutrophes à ceux en RCIU, il y a eu une réduction significative de l'effet BOLD dans les UFP en RCIU (p = 0,005), à l'exception du foie foetal, dans lequel aucune différence dans l'effet BOLD n'a pu être démontrée. Le placenta comporte deux couches et l'effet BOLD dans les couches interne et externe du placenta a démontré un schéma significativement différent dans toutes les UFP. Pour le cerveau foetal, il y a eu une différence significative de l'effet BOLD entre les 2 cornes (DeltaT2 * = 3,70 ms vs DeltaT2 * = 7,17 ms; p = 0,02). Dans le modèle d'uropathie obstructive, il y a eu un effet BOLD significatif au niveau des reins et du foie. Il y a une augmentation notable de la consommation d'oxygène dans le rein controlatéral à l'obstruction avec diminution significative de l'effet BOLD à ce niveau. Chez la femme enceinte, nous avons pu mettre au point la technique BOLD avec choix du masque et du débit d'oxygénation maternel (15l/mn) pendant 5 mn. Nous avons validé l'augmentation significative (p<0.00001) du T2*-AA (moyenne 86,63 +/- 23,13) au T2*-O2 (moyenne- 112,2 +/- 24,9). Nous avons validé un effet BOLD positif sur tous les placentas : Delta-T2%* moyen= 33,12%. Conclusion : Ce travail illustre l'intérêt de l'IRM fonctionnelle par effet BOLD dans le diagnostic, le suivi et la prise en charge potentielle des insuffisances placentaires (avec RCIU associé). L'effet BOLD permettrait aussi d'évaluer le fonctionnement de différents organes impliqués dans des pathologies foetales peu explorables avec les techniques actuelles. L'applicabilité et la faisabilité de cette technique ont été également évaluées et validées chez la femme enceinte ouvrant une large fenêtre pour le diagnostic et la prise en charge du RCIU et des pathologies foetales. Cette technique permettrait aussi l'instauration précoce de traitements médicamenteux ou chirurgicaux, et l'évaluation longitudinale non-invasive de ces traitements.