Les enfants obèses pourraient bénéficier d’un suivi avancé du flux sanguin
L’obésité infantile est considérée comme l’un des défis majeurs de notre époque. Rien qu’en Europe, selon le plan d’action politique de l’UE (2014-2020), 33 % des enfants âgés de 6 à 9 ans étaient en surpoids ou obèses en 2010, soit une hausse de 8 % en seulement deux ans. Il est plus probable que les enfants obèses deviennent des adultes obèses, ce qui augmente leur risque de développer un éventail de maladies chroniques non transmissibles et de décès prématuré. Par rapport aux enfants ayant un poids normal, ils sont plus atteints de taux élevés de cholestérol et de signes précoces de maladies cardiovasculaires (MCV). L’Hémodynamique, étroitement connectée aux MCV, serait influencée négativement par l’obésité. Le projet CALLIRHEO, entrepris avec le soutien des Actions Marie Skłodowska-Curie (MSCA), a utilisé des données 3D continues issues de plusieurs scanners afin de créer, pour la première fois, des modèles très précis de l’ensemble des vaisseaux artériels spécifiques aux patients, allant de la racine aortique jusqu’aux plus petites artères du bras. Cela permettra aux chercheurs d’étudier la relation entre le flux sanguin et les marqueurs des maladies liées au flux. Le projet a également obtenu des données d’IRM en contraste de phase spécifiques au patient issues de patients obèses et de personnes ayant un poids normal, ce qui a fourni des mesures de la vitesse du flux sanguin. En combinant ces données avec plusieurs méthodes de mécanique des fluides numérique (MFN), l’équipe a obtenu des modèles personnalisés à plusieurs échelles qui peuvent s’avérer utiles pour la pratique clinique. «C’est la première fois que la recherche s’est penchée sur l’obésité infantile du point de vue de l’hémodynamique en utilisant des méthodes avancées de MFN», explique Asimina Kazakidi, titulaire d’une bourse de recherche MSCA. «L’impact scientifique du projet CALLIRHEO promet d’être très élevé, à la fois dans le domaine de la modélisation numérique et de l’ingénierie biomédicale.»
L’importance de l’hémodynamique
L’hémodynamique est considérée comme le mécanisme sous-jacent à l’origine de la formation précoce d’une lésion athérosclérotique, lorsqu’une artère se rétrécit en raison de l’accumulation de plaques composées de lipides, de cholestérol et de calcium. Ces accumulations endommagent les parois des artères et compromettent leurs fonctions. Il s’agit de l’une des premières indications de la majorité des MCV. Le projet CALLIRHEO a employé des méthodes de MFN parce qu’elles ont permis la réalisation de simulations spécifiques au patient des réseaux complexes d’artères pour analyser les changements vasculaires induits par l’obésité. «La MFN est une méthode intéressante, car elle permet de quantifier des variables difficiles à mesurer chez les personnes ou dans des cultures cellulaires. Ce type de modélisation numérique est désormais bien acceptée pour le traitement prédictif et la planification chirurgicale, puisqu’elle permet de visualiser les résultats possibles et améliore la prise de décision», explique Mme Kazakidi. Afin de tester leur approche, l’équipe a observé environ 20 ensembles de données spécifiques au patient issus de l’hôpital universitaire Queen Elizabeth de Glasgow, en Écosse. Ces tests ont indiqué une relation solide entre le comportement du flux sanguin et les marqueurs des maladies liées au flux. Les résultats ont été présentés lors de plusieurs conférences internationales et nationales, et dans des articles de revue.
Réduire les maladies cardiovasculaires
Alors que l’obésité peut se caractériser comme une maladie alimentaire provoquée par un apport élevé en calories et en lipides, les causes sous-jacentes sont multifactorielles, impliquant un mélange de facteurs environnementaux et culturels, ainsi que des choix de mode de vie. Grâce à des opportunités de participation publique, comme des visites dans des écoles primaires et des centres scientifiques, le projet a renforcé la sensibilisation des enfants et des adultes vis-à-vis des implications de l’obésité pour la santé, dont le risque accru de MCV. «En renforçant les connaissances sur les changements vasculaires induits par l’obésité chez les enfants, cette recherche pourrait avoir un impact social significatif, ainsi que des applications dans l’industrie de la santé et des sciences médicales en vue de faire avancer de nouvelles méthodologies», souligne Mme Kazakidi. Actuellement, l’équipe du projet met en place des collaborations avec des universités britanniques et canadiennes pour accéder à un nombre plus vaste d’ensembles de données spécifiques aux patients. Cela leur permettra de confirmer à nouveau la véracité du modèle et d’étendre l’analyse à différents groupes en fonction de l’IMC, de l’âge ou du sexe.
Mots‑clés
CALLIRHEO, obésité infantile, maladie cardiovasculaire, mécanique des fluides numérique, vasculaire, hémodynamique, cholestérol, artère, modèles
