HORIZONS STIM : Cette étudiante aux cycles supérieurs de Concordia étudie les cœurs brisés
Représentation du flux sanguin dans le cadre d’une simulation par épreuve in vitro sur cœur entier, réalisée à l’Université Concordia
Des chercheurs et chercheuses de l’Université Concordia – comme Batoul El-Sayegh, étudiante aux cycles supérieurs et chef du Laboratoire de dynamique des fluides cardiovasculaires – se servent d’un cœur mécanique pour simuler les effets du vieillissement des valves cardiaques sur le débit sanguin.
Sous la supervision de Lyes Kadem, professeur agrégé au Département de génie mécanique et industriel, Mme El-Sayegh étudie l’effet d’une maladie appelée calcification annulaire mitrale (ou MAC, pour Mitral Annular Calcification).
Dans le cadre de ses travaux, elle examine le flux sanguin de véritables sujets atteints de la maladie à l’aide de modèles de leurs valves cardiaques réalisés par impression 3D.
Déjà, Mme El-Sayegh a été en mesure de quantifier l’énergie supplémentaire que le cœur doit déployer chez les personnes atteintes d’une calcification de l’anneau mitral. Maintenant, elle cherche à cerner d’autres paramètres clés de la maladie afin d’aider les médecins à prodiguer un traitement plus ciblé.
« Peut-on réparer un cœur brisé? »
Dites-nous-en plus à propos des travaux que vous menez et des retombées que vous espérez obtenir.
Batoul El-Sayegh : Mes recherches portent sur le flux sanguin dans le ventricule gauche en présence d’une calcification annulaire mitrale. Cette maladie cause un rétrécissement important de la valve mitrale, ce qui entraîne un remplissage sous-optimal du ventricule gauche.
La fréquence de ce type d’atteinte de la valve mitrale augmente avec l’âge – on peut observer une calcification annulaire mitrale chez 42 pour cent des personnes âgées de plus de 65 ans et chez 60 pour cent de celles de plus de 85 ans.
La calcification annulaire mitrale est associée à un taux de mortalité accru et à un dysfonctionnement valvulaire, en plus d’augmenter le risque d’autres maladies cardiovasculaires, dont l’accident vasculaire cérébral. Un dépistage précoce et une estimation précise du degré de gravité sont essentiels à la réussite du traitement ou, du moins, si l’on souhaite limiter la progression de la maladie.
Toutefois, à l’heure actuelle, le diagnostic et l’évaluation de l’état du patient demeurent très difficiles. Mes travaux visent à dégager de nouveaux paramètres qui serviront à mieux évaluer la gravité de la maladie.
Batoul El-Sayegh et (à droite) un simulateur unique en son genre, capable de reproduire de façon réaliste la circulation du sang dans le cœur.
Quel est le rapport entre l’image de droite, ci-dessus, et vos travaux à Concordia?
BE : L’image montre un simulateur fabriqué sur mesure, unique en son genre, capable de reproduire de façon réaliste la circulation sanguine dans le cœur humain. Dans le cadre de mes expériences, je fais appel à une simulation par épreuve in vitro sur cœur entier (ou STITCH pour simulation through in vitro testing on the complete heart).
En plus de pouvoir simuler l’activité du côté gauche du cœur, ce simulateur permet d’étudier les effets de n’importe quelle valvulopathie (ou maladie des valves cardiaques) dans cette section particulière de l’organe.
[NOTE DU RÉDACTEUR : L’image aux couleurs de l’arc-en-ciel qui apparaît en première page du présent article illustre le flux sanguin à l’intérieur du simulateur STITCH, où chaque couleur est fonction d’une valeur de vitesse. Le rouge correspond à des variations plus marquées de la vitesse ou à une plus grande turbulence du flux sanguin, tandis que le bleu représente des variations plus faibles de la vitesse ou un flux sanguin plus harmonieux. Il s’agit là des principaux résultats obtenus au moyen duSTITCH. La méthode utilisée pour obtenir ces images s’appelle vélocimétrie par images de particules – une technique fascinante qui fait appel à plusieurs lasers!]
Quels sont les principaux obstacles auxquels vous vous heurtez dans vos travaux?
BE : Notre principal défi réside dans la nécessité de procéder par essais et erreurs – il faut avoir la patiente de tolérer la survenue de problèmes techniques récurrents qui peuvent prendre des mois à résoudre avant d’obtenir des résultats tangibles.
Dans quels domaines vos travaux pourraient-ils être utilisés?
BE : Je mène mes recherches en participation avec le Centre médical Einstein, situé à Philadelphie. Nos collaborateurs nous fournissent des valves cardiaques provenant de patients réels. Ces valves sont par la suite modelées, puis imprimées en 3D. Ainsi, nous pouvons appliquer directement les résultats de nos travaux à l’amélioration des connaissances des médecins sur les principales maladies du cœur.
Quelle personne, quelle expérience ou quel événement particulier vous a incité à vous intéresser à ce domaine?
BE : C’est en lisant une phrase sur la page Web de Lyes Kadem que j’ai trouvé la conviction nécessaire pour poursuivre mes études sur la dynamique des fluides cardiovasculaires : Can we fix broken hearts? (« peut-on réparer un cœur brisé? »).
J’ai interprété cette phrase au-delà de sa signification purement scientifique. Quand on empêche un patient de souffrir d’une maladie cardiovasculaire, non seulement on lui sauve la vie, mais on guérit aussi le cœur brisé des personnes qui l’entourent.
Comment les étudiants en STIM que cela intéresse peuvent-ils se lancer dans ce type de recherche?
BE : Commencez par lire les ouvrages de Lyes Kadem. En plus d’agir à titre de directeur du Laboratoire de dynamique des fluides cardiovasculaires, c’est une personne parfaite pour vous donner des conseils en matière de carrière. Lisez aussi tout ce que vous pouvez trouver concernant ce domaine.
N’hésitez pas à saisir les occasions qui s’offrent à vous. Concordia offre diverses possibilités en ce sens – des études estivales en laboratoire en passant par la participation à des projets de fin d’études (Capstone), jusqu’à la poursuite d’études aux cycles supérieurs et de travaux en ma compagnie!
Qu’est-ce qui vous plaît le plus à Concordia?
BE : J’ai appris une chose en fréquentant diverses conférences cliniques ou techniques et en voyant comment travaillent les très grosses universités : ce n’est absolument pas la taille de l’établissement ou le rang qu’elle occupe qui importe.
Ce qui est essentiel, c’est plutôt la capacité des gens à donner, à réussir et à aider les autres à s’épanouir – les membres de la communauté de Concordia ont tout ce potentiel en eux. Le soutien que j’obtiens ici du corps professoral et de mes camarades étudiants est incomparable.
Apprenez-en davantage sur le Département de génie mécanique et industriel de l’Université Concordia.
