Introduction: Intrauterine growth restriction (IUGR) is defined as a failure of the fetus to reach its full growth potential. It is a common complication affecting about 8% of all pregnancies. IUGR is a leading cause of perinatal mortality and morbidity, and is associated with an increased risk to develop cardiovascular and metabolic diseases in adulthood. Adequate fetal growth is primarily determined by the availability of oxygen and nutrients brought by the fetoplacental circulation. In human, umbilical vascular tone is mainly regulated by the nitric oxide (NO)/cyclic guanosine monophosphate (cGMP) signaling pathway. We therefore hypothesized that IUGR could be associated with alterations in the regulation of umbilical circulation, and particularly in the NO/cGMP relaxing pathway.
Methods: Umbilical cords were collected soon after birth in term newborns. Different functional and molecular analyses were performed to investigate changes occurring in growth-restricted (“IUGR”) neonates compared to appropriate for gestational age (AGA) controls, with a particular attention to the umbilical vein (UV).
Results: Functional experiments showed an impaired NO-induced smooth muscle relaxation in UV of IUGR females, significantly improved by a pre-incubation with a non-specific phosphodiesterases (PDEs) inhibitor. Molecular analyses showed several alterations in the NO/cGMP pathway in IUGR females, but not in males. At the endothelium level, a decrease in endothelial NO synthase (eNOS) protein content was found in IUGR males, but not in females. Finally, investigations relative to the oxidative stress status did not show any difference between UV of AGA and IUGR neonates.
Conclusion: This study highlighted many differences in UV reactivity and molecular components between females and males. We can therefore hypothesize that regulation of vasorelaxation differs between both sexes and that mechanisms implicated in the alteration of the NO/cGMP pathway and thus the development of IUGR are sex-specific. Moreover, the beneficial effects of PDEs inhibition suggest that PDEs could represent promising targets for therapeutic intervention.
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Introduction : Le retard de croissance intra-utérin (RCIU) est une incapacité du fœtus à atteindre son plein potentiel de croissance. Cette complication fréquente, affectant environ 8% des grossesses, est une cause majeure de mortalité et morbidité périnatales. Le RCIU est associé à un risque accru de développer des maladies cardiovasculaires et métaboliques à l’âge adulte. Une croissance fœtale adéquate est principalement déterminée par la disponibilité en oxygène et en nutriments apportés par la circulation fœto-placentaire. Chez l’homme, le tonus vasculaire ombilical est principalement régulé par la voie de signalisation de l’oxyde nitrique (NO) et de la guanosine monophosphate cylique (GMPc). Nous avons donc émis l’hypothèse que le RCIU pourrait être associé à des altérations dans la régulation de la circulation ombilicale, en particulier dans la voie de relaxation du NO/GMPc.
Méthodes : Les cordons ombilicaux ont été collectés juste après la naissance chez des nouveau- nés à terme. Des analyses fonctionnelles et moléculaires ont été réalisées pour investiguer les changements présents chez les nouveau-nés “RCIU” comparés à ceux ayant un poids approprié pour leur âge gestationnel (AGA), avec une attention particulière pour la veine ombilicale (VO). Résultats : Les expériences fonctionnelles ont montré que la relaxation induite par le NO était altérée dans la VO des filles RCIU et significativement améliorée en présence d’un inhibiteur non-spécifique des phosphodiestérases (PDEs). Les analyses moléculaires ont montré plusieurs altérations dans la voie du NO/GMPc chez les filles RCIU, mais pas chez les garçons. Au niveau de l’endothélium, il y avait une diminution de la protéine NO synthase endothéliale (eNOS) chez les garçons RCIU, mais pas chez les filles. Enfin, les investigations relatives au stress oxydatif n’ont pas montré de différence entre les VO de nouveau-nés AGA et RCIU.
Conclusion : Cette étude a mis en évidence des différences dans la réactivité et les composants moléculaires de la VO entre les filles et les garçons. Cela suggère que la régulation de la vasorelaxation diffère entre les sexes et que les mécanismes impliqués dans l’altération de la voie du NO/GMPc et le développement du RCIU sont spécifiques au sexe. De plus, les effets bénéfiques de l’inhibition des PDEs suggèrent que les PDEs pourraient représenter des cibles prometteuses pour une intervention thérapeutique.