Cuantificación del daño tisular en tejidos animales fetales tras el uso del Doppler pulsado

Resumen

El uso de los ultrasonidos (US) en la obstetricia es una herramienta esencial, siendo España uno de los países con mayor uso de la ecografía durante el embarazo. La aparición de nuevos marcadores de salud fetal, como son el estudio mediante Doppler pulsado del Ductus venoso fetal, en torno a la semana 14 de gestación, lleva asociada una mayor duración de las exposiciones en edades fetales muy tempranas. La posibilidad de un posible efecto dañino sobre el feto tras el uso del Doppler pulsado es una preocupación presente en la comunidad científica, siendo este tipo de exposiciones sometidos a los más estrictos controles de seguridad, mediante el control de las intensidades máximas de salida y mediante el desarrollo de marcadores de exposición basados en índices cuantitativos que permiten aproximar al técnico con los posibles daños térmicos o mecánicos producidos en la exposición. Sin embargo, a pesar de este control la FDA recomienda el uso prudente de esta tecnología ya que a pesar de que los estudios epidemiológicos no muestran daño tras el uso de ultrasonidos en la descendencia a largo plazo, si se muestra en algunos trabajos una relación entre el descenso en el peso del recién nacido y un incremento en la población no diestra. Es en relación a estos trabajos que la comunidad científica aconseja nuevas investigaciones para poder asegurar su seguridad. Es conocido que los ultrasonidos pueden provocar daños por dos vías, un daño térmico debido al incremento de temperatura local en la zona irradiada la cual tiene un claro efecto teratogénico, o un daño mecánico ocasionado por la formación de microburbujas en las cavidades tisulares dando lugar a tensiones de cizañamientos y rotura de membranas. La FDA aconseja que las exposiciones a ultrasonidos se realicen bajo en principio de ALARA (As low as reasonable archievable) es decir “tan bajas como sea razonablemente posible”. De manera que aconseja trabajar con la mínima intensidad posible, el menor tiempo posible. Este punto es interesante ya que encuestas realizadas entre los usuarios de ecógrafos muestran cómo más del noventa por ciento de los usuarios desconocen los tiempos máximos de exposición de un haz durante el período embrionario, siendo este otro punto de control necesario. Por todo esto el objetivo principal de esta tesis doctoral fue evaluar la presencia de daño tisular en un modelo animal durante el período fetal. Estudiando el efecto de un haz de Doppler pulsado, con las mismas características empleadas en la práctica obstétrica, sobre dos órganos diana como son el hígado fetal y el sistema nervioso central en los fetos de ratas Wistar gestantes, mediante un estudio prospectivo y randomizado. Teniendo en cuenta que hemos estudiado dos órganos diferentes, el estudio se dividió en dos fases, atendiendo a la zona focalizada con el haz de Doppler pulsado: FASE 1: Estudio del efecto de los US sobre el tejido hepático fetal: Para ello en el día 18 de gestación las ratas gestantes (n=37) fueron sometidas a diferentes tiempos de exposición del haz de Doppler, con una frecuencia de repetición de pulsos de 5.8KHz, sobre el Ductus Venoso sobre los 2-3 primeros fetos de cada cuerno uterino, dejando el resto de la cohorte como grupo control. Evaluamos el daño tisular producido tras 600, 300, 60, 20, 15, 10 y 3 segundos de exposición, midiendo los índices de daño apoptótico tras 7 horas de exposición (n=16), Además, un subgrupo de madres fueron sacrificadas a las 2, 4, 5, 7, 12 y 24 horas tras la exposición para evaluar si este posible efecto es permanente o transitorio. Para evaluar el daño celular, se realizan análisis inmunohistoquímicos basados en la expresión de caspasa 3 activada en el tejido hepático fetal. FASE 2: Estudio del efecto de los US sobre el Sistema Nervioso Central fetal. Para esta parte del estudio las ratas gestantes (n=30) se establecieron en tres grupos en función del tiempo de exposición al haz de Doppler pulsado (control, 20 segundos y 60 segundos). Para poder evaluar el patrón de migración neuronal, se le inyectó bromodesoxyuridina (BrdU) en el día 14 de gestación. En el día 16 de gestación los animales fueron sometidos a la exposición a la sonda ecográfica con Doppler pulsado, con una frecuencia de repetición de pulsos de 5.8 kHz, en la arteria cerebral media fetal de todos los fetos. En el día 18 de gestación, 7 madres gestantes por grupo de estudio(n=21) fueron sacrificadas para el estudio histológico del SNC, mientras que el resto de madres gestantes (n=9) fueron sacrificadas una vez producido el alumbramiento para el estudio de los test de comportamiento en la descendencia. Los principales resultados obtenidos muestran la presencia de un incremento significativo en la producción de daño celular hepático en los hígados fetales expuestos a 600, 300, 60 y 20 segundos de US (p<0.0001; p<0.0001; p=0.03; p=0.003, respectivamente), así como también se estableció un factor de correlación de 0.486 entre el tiempo de exposición y la cantidad de daño hepático fetal registrado. Los resultados del daño celular en tejido nervioso muestran la presencia de daño apoptótico en todos las áreas cerebrales analizadas, también se observa una correlación con los tiempos de exposición, aunque en este tejido el daño celular muestra efectos en la descendencia, dando lugar a una hiperactividad selectiva y alteraciones en la memoria a largo plazo. Basándonos en estos resultados podemos establecer que para exposiciones sobre el hígado fetal de la rata Wistar, se observa la presencia de daño celular tras el uso de Doppler pulsado tras 20 segundos de exposición, estableciendo los 10 segundos de exposición como el tiempo máximo de exposición libre de daño, también se observa una relación entre el tiempo de exposición y la cantidad de daño producida, aunque quizá debido al poder regenerativo del hígado fetal este efecto es transitorio. En el caso de exposiciones cerebrales fetales se observa cómo a partir de 20 segundos también se registra presencia de daño celular, el cual también es más patente a mayores tiempos de exposición. Además el estudio de las áreas cerebrales nos muestra una mayor sensibilidad en la zona de la corteza cerebral y como este órgano no permite una recuperación tan rápida del daño ocasionado, mostrando diferencias significativas en el comportamiento de la descendencia, viendo alteraciones en la memoria a largo plazo y la presencia de una hiperactividad selectiva.