1.- INTRODUCTION Intrauterine growth restriction (IUGR) due to placental insufficiency affects 5-10% of all pregnancies. This condition is a risk factor for brain damage after birth and cognitive disorders later in childhood. The pathophysiological pathways leading to adverse neurodevelopmental outcome remain poorly understood. The use of animal models is essential to advance in the understanding of brain injury in IUGR. 2.- OBJECTIVE To develop a suitable experimental model of IUGR in fetal rabbits, in order to conduct a detailed description of the neurostructural brain abnormalities associated with this disease and their neurobehavioral correlates. 3.- MATERIAL AND METHODS P1: Comparison of two experimental models of IUGR: undernutrition versus selective ligature of uteroplacental vessels Prenatal induction of IUGR at 25D by means of a surgical protocol or hiponutirtion. Comparison of neonatal biometries, mortality and hemodynamic changes. P2: Evaluation of different timings and severity of the intervention Prenatal induction of IUGR at 21/25D by means of a surgical protocol (two proportion of ligature (20-30%(mild) or 40-50%(severe)). Comparison of neonatal biometries, mortality and histological brain changes. P3: Anatomical patterns of brain reorganization induced by IUGR and neurobehavioral correlates. Prenatal induction of IUGR at 25D by means of a surgical protocol. Comparison of neurobehaviour and diffusion related parameters obtained by MRI. 4.- RESULTS P1: Comparison of two experimental models of IUGR: undernutrition versus. selective ligature of uteroplacental vessels Fetal mortality rate in control and undernutrition did not show any difference. On the contrary, the ligature group showed a significantly higher mortality rate. (14.3 vs 5.0 vs 54.2%,p<0,001). Neonatal biometries decreased significantly across the experimental groups. Only ligature group showed significant changes in hemodynamic parameters when compared with control. P2: Efectes del moment i la severitat de la lligadura selectiva There was a linear increase in mortality rates across the experimental groups when ordered by gestational age and severity (Linear-by-linear p<0.001). Neonatal biometries showed a significant linear decrease across the experimental groups at 21D and 25D. Finally, markers of brain damage showed a regional patterns according to severity and onset of IUGR. P3: Anatomical patterns of brain reorganization induced by IUGR and neurobehavioral correlates. Growth restricted pups showed poorer results in all parameters. When VBA analysis was applied, statistically significant differences were found in FA distribution between cases and controls in multiple structures that were correlated with most of neurobehavioral domains. 5.- CONCLUSIONS Selective ligature of uteroplacental vessels in the pregnant rabbit reproduces more closely the features of human IUGR than models based on maternal undernutrition. The gestational age and the proportion of vessels ligated produces gradual changes in mortality and biometrical restriction and different patterns of histological changes in the fetal rabbit brain. Finally, IUGR results in a complex regional pattern of neurostructural differences that correlate with specific neurobehavioral changes in neonatal life. / 1) INTRODUCCIÓ La restricció del creixement intrauterí (RCIU) secundaria a la insuficiència placentària afecta un 5-10% de tots els embarassos. Aquesta condició es considera un factor de risc important per el dany cerebral neonatal i els problemes cognitius en la infantesa. El coneixement de les vies fisiopatològiques que condueixen a aquest mal resultat és limitat i per aquest motiu, l’ús dels models animals es essencial per avançar en aquest coneixement. 2) OBJECTIU Desenvolupar un model experimental de RCIU adequat per tal de realitzar una descripció detallada dels canvis estructural cerebrals mitjançant ressonància magnètica i de la seva correlació amb els canvis neuroconductuals. 3) MATERIAL I METODES P1: Model experimental de RCIU: hiponutrició vs lligadura selectiva Conills New-Zealand als 25D de gestació es van incloure en un protocol quirúrgic (lligadura 40-50%) o protocol d’hiponutrició (reducció 70% dieta normal) obtenint 3 grups: a. Fetus RCIU (quirúrgic) b. Fetus RCIU (d’hiponutrició) c. Controls En tot ells es va realitzar la inducció prenatal de RCIU als 25D (quirúrgic/hiponutrició), avaluació ecogràfica prenatal, cesària als 30D de gestació i posterior sacrifici i recol•lecció de mostres P2: Efectes del moment i la severitat de la lligadura selectiva Conills New-Zealand als 21D i 25D de gestació es van incloure en un protocol quirúrgic amb dos graus de restricció (20-30% (lleu) i 40-50% (severa)) obtenint 6 grups: a. Controls 21D b. Fetus RCIU: 21D lleu c. Fetus RCIU: 21D sever d. Fetus RCIU: 25D lleu e. Fetus RCIU: 25D sever f. Controls En tot ells es va realitzar la inducció prenatal de RCIU als 21/25D de gestació (lleu/severa), cesària als 30D, recol•lecció de mostres, tinció S100β i Ki-67 i quantificació de cèl•lules positives. P3: Efectes en la funció i la estructura cerebral de la RCIU en el període neonatal Conills New-Zealand als 25D de gestació es van incloure en un protocol quirúrgic (lligadura 40-50%) obtenint 2 grups: a. Fetus RCIU b. Controls En tot ells es va realitzar la inducció prenatal de RCIU als 25D, cesària als 30D, avaluació neurològica neonatal, sacrifici i recol•lecció de mostres, adquisició de ressonància magnètica i anàlisis dels paràmetres de difusió. 4) RESULTATS P1: Model experimental de RCIU: hiponutrició vs lligadura selectiva La taxa de mortalitat fetal en el grup control d’hiponutrició no va mostrar cap diferència. Per contra, el grup de lligadura va mostrar una taxa de mortalitat significativament més gran (14.3 vs 5.0 vs 54.2%,p<0,001). Les biometries neonatals es van presentar una reducció significativa entre els grups experimentals. La funció cardíaca van presentar un canvi progressiu a través dels grups d’estudi, essent només significatius en el grup de lligadura. P2: Efectes del moment i la severitat de la lligadura selectiva Existeix un augment progressiu i lineal a través dels grups d’estudi de la taxa de mortalitat (p lineal <0,001). Totes les biometries fetal van presentar un descens progressiu i lineal a través del grups d’estudi, tant als 21 com als 25 dies. Els marcadors de dany cerebral van mostrar un partó regional diferent en funció de la gravetat i el moment la RCIU. P3: Efectes en la funció i la estructura cerebral de la RCIU en el període neonatal El grup de RCIU va mostrar pitjors resultats en tots els paràmetres, essent els canvis significatius en els reflexes, tó, locomoció, moviment lineal, distància de pas, reflex a l'alimentació i resposta olfactòria. Mitjançant VBA, es van trobar valors de FA significativament diferents entre casos i controls en varies estructures que també van presentar correlacions tant positives com negatives amb diferents dominis de la neurofunció. 5) CONCLUSIONS La lligadura selectiva dels vasos úter-placentaris reprodueix molt millor els canvis cardiovasculars observats en la RCIU en comparació amb el model d’hiponutrició resultant en un model gradual de la restricció del creixement que produeix diferents patrons de canvis histològics en el cervell fetal. Finalment, la RCIU s'associa a un patró complex de reorganització cerebral que està present en el període neonatal produint alteracions en la funció que es correlacionen amb canvis en la estructura

BACKGROUNDFetal growth restriction (FGR), with a prevalence of 5-10% in newborns, is associated with increased cardiovascular mortality in adulthood, but the pathophysiological links of this relationship are only partially understood. The main hypothesis of this thesis was that FGR induces primary cardiac dysfunction and remodelling in utero that persists postnatally and leads to increased cardiovascular risk in adulthood. METHODSCardiovascular function was assessed in a cohort of FGR fetuses and correlated to the severity stages of FGR, presence of preeclampsia and also perinatal data in order to evaluate its potential utility in the clinical management of these fetuses. Finally, cardiac and vascular function was also assessed in childhood.RESULTSIn utero, FGR fetuses showed signs of subclinical cardiac dysfunction measured by echocardiography (increased E/A ratios and isovolumic times with normal cardiac output) from early stages. Cardiac dysfunction deteriorated further with the progression of fetal compromise, together with the appearance of biochemical signs of cell damage (increased heart-fatty acid binding protein concentrations in cord blood). Preeclampsia per se was not associated to cardiac function in FGR fetuses. Cardiac function parameters, such as ductus venosus and myocardial performance index, were independently associated with perinatal death in preterm FGR. Therefore, a combination cardiac parameters may be useful in the clinical management of preterm FGR by stratifying the estimated probability of death. Children with FGR showed changes in cardiac shape (more globular morphology), subclinical cardiac dysfunction (increased heart rate and reduced stroke volume and myocardial peak velocities) and vascular remodelling (increased blood pressure and carotid intima-media thickness). CONCLUSIONSFGR present cardiovascular dysfunction in utero that persists postnatlly. These findings suggest that fetal growth restriction induces primary cardiac changes which could explain the increased predisposition to cardiovascular disease in adult life. Given its high prevalence in the general population, this might have to be taken into account in assessing cardiovascular risk factors and treatment. / INTRODUCCIÓNEl retaso de crecimiento intrauterino (CIR), con una prevalencia del 5-10% de los recién nacidos, se asocial a un aumento de la mortalidad cardiovascular en vida adulta, pero la fisiopatología de esta correlación aun es incierta. La principal hipótesis de esta tesis fue que el CIR induce una disfunción y remodelado cardiovascular primario in útero que después persiste en vida postnatal y condiciona un aumento del riesgo cardiovascular en vida adulta.MÉTODOSEn una cohorte de fetos CIR se evaluó la función cardiovascular y se correlacionó con el grado de severidad del CIR, la presencia de preeclampsia y también los resultados perinatales, para poder evaluar su potencial utilidad en el manejo clínico de estos fetos. Finalmente, la función cardiovascular también fue evaluada postnatalmente.RESULTADOSEn útero, los fetos CIR mostraron signos de disfunción cardiaca subclínica medida mediante eco cardiografía (aumento de los ratios E/A i tiempos isovolumétricos, con gasto cardíaco normal) des de estadios iniciales de severidad. La función cardiaca mostró un deterioro progresivo con el aumento de severidad del CIR, a la vez que aparecieron signos bioquímicos de daño miocárdico en estadios finales de deterioro (aumento de los niveles de heart-fatty acid binding proteins en sangre de cordón). La preeclampsia per se no mostró asociación con el grado de disfunción cardiaca. Algunos parámetros de función cardiaca fetal, como el ductus venoso y el índice de rendimiento miocárdico, mostraron una asociación independiente con la mortalidad perinatal en los casos de CIR pretérmino. A nivel postnatal, los niños con antecedente de CIR mostraron cambios en la morfología cardiaca (más globular), disfunción cardiaca subclínica (aumento de la frecuencia cardiaca, y reducción del volumen de eyección y velocidades miocárdicas) y remodelación vascular (aumento de la presión arterial y grosor de las carótidas).CONCLUSIONESLos casos de CIR presentan una disfunción cardiovascular in útero que persiste postnatalmente. Los resultados sugieren que el CIR induce cambios cardiacos primarios que podría explicar la mayor predisposición a patología cardiovascular en vida adulta.

DE LA TESIS:"Resultado perinatal y del neurodesarrollo en fetos con retraso de crecimiento intrauterino de instauración tardía"TEXTO:El retraso de crecimiento intrauterino es una de las patologías más graves del desarrollo fetal, asociándose con un incremento la mortalidad intrauterina, mortalidad perinatal y prematuridad, siendo un conocido factor de riesgo para el desarrollo de déficits neurológicos durante la infancia y la adolescencia. Se considera "pequeños" a todos los fetos con un peso por debajo del percentil 10 para su edad gestacional y sexo. Pero no todos los fetos "pequeños" son verdaderos retrasos de crecimiento. La búsqueda de variables clínicas que nos ayuden a diferenciar los fetos "pequeños normales" de los "retrasos de crecimiento intrauterino" (RCIU) ha sido uno de los focos más activos de investigación en medicina fetal durante los últimos 20 años.El aumento de las resistencias vasculares placentarias, expresado por la elevación del índice de pulsatilidad de la arteria umbilical (AU), es el criterio diagnóstico más aceptado. La introducción del Doppler de la AU ha demostrado mejorar el resultado y reducir la mortalidad perinatal. Actualmente se asume que los fetos con un peso por debajo del percentil 10 y un aumento de las resistencias vasculares placentarias son RCIU, siendo los fetos con una resistencia vascular placentaria normal, fetos pequeños normales, a los que denominamos "pequeños para edad gestacional" (PEG).Sin embargo, recientes publicaciones han puesto en duda el valor de la arteria umbilical para definir cuando un feto pequeño tiene bajo riesgo, encontrando que los fetos PEG también presentan resultado perinatal subóptimo, así como una mayor incidencia de un amplio espectro de alteraciones sutiles del desarrollo cerebral que se pueden expresar como alteraciones del comportamiento, desordenes neuromusculares, problemas en el aprendizaje y alteraciones de la conducta. Los estudios incluidos en este proyecto son parte de una línea de investigación sobre la circulación cerebral de los fetos con retraso de crecimiento, y su capacidad de predicción de daños neurológicos. El primer proyecto tiene por objeto determinar las tendencias longitudinales y tipo de cambio de los índices de pulsatilidad Doppler de la arteria cerebral uterina, umbilical y cerebral media en fetos PEG inicio tardío desde el diagnóstico hasta el parto.El objetivo del segundo proyecto fue evaluar el desarrollo neuroconductual neonatal de fetos RCIU nacidos a término sin insuficiencia placentaria. Muchos estudios han encontrado asociaciones entre los fetos con RCIU precoz y el desarrollo del neurocomportamiento, sensorial y disfunciones cognitivas. Resultados a largo plazo de los bebés prematuros con RCIU ha revelado un perfil específico de las dificultades neurocognitivas con pobre funcionamiento ejecutivo, falta de flexibilidad y de creatividad, así como problemas del leguaje. Algunos estudios han relacionado estas dificultades en la infancia con trastornos de conducta ya presentes en el período neonatal, un momento en que las influencias ambientales son todavía mínimos. Algunos estudios también han informado a largo plazo de las desventajas cognitivas los niños con RCIU de instauración tardía, pero no hay información sobre el desarrollo neuroconductual de los bebés nacidos a término con RCIU sin insuficiencia placentaria. El tercer proyecto fue dirigido para analizar si la investigación Doppler de la ACA es superior a la investigación Doppler de la arteria cerebral media en la predicción de resultados perinatales adversos en fetos PEG sin insuficiencia placentaria. Diversos estudios en fetos RCIU han demostrado una redistribución regional de suministro de sangre en el cerebro, que contribuye a la jerarquía regional en el deterioro del cerebro, haciendo que ciertas áreas más susceptibles que otras a la hipoxia. El lóbulo frontal del cerebro, se abastece principalmente por la ACA, es una de estas estructuras muy sensibles en los niños crónicamente hipóxicos. El estudio de ésta arteria podría ser superior a los parámetros estándar que se utiliza para detectar la redistribución del cerebro, la ACM, para la detección de los fetos en una fase temprana de la hipoxia cerebral. Teniendo en cuenta lo anteriormente expuesto, nuestras hipótesis de trabajo serán: a) Hipótesis conceptual· Un porcentaje de fetos con retraso de crecimiento de aparición tardía, con función placentaria normal, han estado expuestos a hipoxia leve en el útero.b) Hipótesis secundarias· El seguimiento longitudinal de fetos con retraso de crecimiento de aparición tardía demuestra que los índices de pulsatilidad Doppler de la arteria cerebral anterior (ACA), la arteria cerebral media (ACM) y la relación cerebro-placentaria(CPR) presentan modificaciones antes y de forma más frecuentes que la arteria umbilical (AU) materna y de las arterias uterinas (AUT).· Los fetos con retraso de crecimiento de aparición tardía con función placentaria normal, tienen peores resultados perinatales, así como un desarrollo neuroconductuales neonatal subóptimo.· Los fetos con retraso de crecimiento de aparición tardía con signos de redistribución hemodinámica cerebral presentan disrrupciones neurológicas que afectan a la neuroconducta neonatal.De este modo, los objetivos establecidos serán los siguientes: a) OBJETIVO PRINCIPAL· Estudiar la evolución temporal de los parámetros Doppler en fetos con retraso de crecimiento de aparición tardía para evaluar su asociación con resultados perinatales adversos y neuroconductuales.b) OBJETIVOS ESPECÍFICOS· Describir al final del embarazo la tendencia de los índices de pulsatilidad longitudinal de Doppler de la arteria cerebral media, umbilical y materna arterias uterinas a finales de los fetos con retraso de crecimiento de aparición tardía· Evaluar el desarrollo neuroconductual y los resultados perinatales de los fetos con un peso fetal estimado inferior al p10 y Doppler de la arteria umbilical normal.· Evaluar el desarrollo neuroconductual y el resultado perinatal de los fetos con retraso de crecimiento de aparición tardía con signos de redistribución de intrauterina cerebral definido por el estudio Doppler de las arterias cerebrales anterior y media.Los resultados de esta investigación se obtuvieron mediante un estudio longitudinal prospectivo de dos cohortes (Cohorte Caso y Cohorte Control), con un total de 116 pacientes en cada rama (tasa de aceptación: 90%) en la muestra inicial. El trabajo se realizó en la Unidad de Crecimiento Fetal del Materno-Fetal del Departamento de Medicina del Hospital Clínico de Barcelona entre noviembre de 2007 y agosto de 2009.