11 août 2007

Les effets du stress maternel prénatal sur le développement cognitif des enfants : Projet Verglas

Article
Auteur(s)
Suzanne King
Centre de recherche de l’Hôpital Douglas et Département de psychiatrie, Mc Gill University
Yannick Marsolais
Centre de recherche de l’Hôpital Douglas
David P. Laplante
Centre de recherche de l’Hôpital Douglas

Introduction

Les études rétrospectives menées auprès d’humains, ainsi que les études expérimentales ayant recours à des animaux, suggèrent que le stress subi pendant la grossesse peut nuire aux fonctions physiques, comportementales et cognitives de la progéniture. Or, à l’heure actuelle, les connaissances à ce sujet sont incomplètes. De plus, certaines limites méthodologiques, inhérentes à ces types d’études, restreignent la portée des observations. D’une part, les résultats obtenus à l’aide d’animaux se généralisent difficilement aux humains. D’autre part, les études menées avec des humains ne permettent pas toujours de distribuer aléatoirement les événements stressants, ce qui peut introduire des facteurs confondants. Cependant, les désastres naturels ou ceux provoqués par l’activité humaine agissent toutefois comme des « expériences naturelles » permettant de distribuer aléatoirement l’exposition au stress. À cet effet, le Projet Verglas du Québec (voir encadré) profite de ce type d’événement.

(Photo - Remy  Boily)

La crise du verglas en quelques chiffres

  • Épisodes intenses de pluie verglaçante entre le 5 et le 9 janvier 1998
  • > 1 000 pylônes électriques et de 25 000 poteaux de transmission endommagés
  • 700 municipalités touchées, en particulier la Montérégie (triangle noir)
  • 3 millions de personnes privées de courant électrique
  • Durée de la panne : de quelques heures à plus de 6 semaines
  • 450 abris mis sur pied et offrant le gîte à 17 000 personnes
  • 17 décès attribuables au verglas
  • Des milliers de personnes hospitalisées
  • Secteurs de l’agriculture et de l’acériculture gravement touchés
  • Les réclamations d’assurances s’élèvent à 1 milliard $
  • 3 milliards en perte de revenus pour le milieu des affaires
  • 1 milliard de $ pour les travaux de réparation des infrastructures électriques
  • > 46 000 personnes congédiées en lien direct ou indirect avec la crise
  • Plusieurs bâtiments effondrés sous le poids de la glace et de la neige.

Le but de ce texte (adapté d’un article publié : The effects of prenatal maternal stress on children’s cognitive development : Project Ice Storm, Stress, March 2005; 8(1) 35-45) est de revoir brièvement la littérature traitant des effets du stress maternel prénatal sur le développement cognitif des enfants. De plus, une partie des résultats du Projet Verglas, menée auprès d’enfants exposés in utero au stress occasionné par la crise du verglas de janvier 1998, est également présentée. Il s’agit notamment d’une partie du projet évaluant le développement cognitif et linguistique de ces enfants à l’âge de deux ans. Ce volet de l’étude fait d’ailleurs partie d’une vaste étude longitudinale prospective menée sur un large échantillon.

Les effets du stress maternel prénatal (SMP) sur le développement du fœtus et de l’enfant

De nombreuses études animales et humaines ont évalué les effets du SMP. Chez les humains, des études portant sur l’anxiété vécue par les femmes enceintes1-3 et leur exposition à des événements de vie importants (ex. un divorce) montrent que le SMP est associé à diverses complications obstétriques, telles que des naissances prématurées4,5. Par ailleurs, des études menées au sein de la population révèlent que l’anxiété maternelle pendant la grossesse peut augmenter les niveaux de retrait social, d’anxiété et de dépression chez les enfants, ce qui est partiellement confirmé par des études expérimentales menées avec des rongeurs. Un des grands classiques dans le domaine, soit l’étude de Huttunen et Niskanen6, s’est intéressé au lien pouvant exister entre l’occurrence des maladies mentales et le décès du père pendant la période in utero ou au cours de la première année de vie. À l’aide d’un échantillon de Finlandais, les auteurs ont constaté que le taux de schizophrénie ou de troubles mentaux était significativement plus élevé chez le groupe ayant vécu le décès de leur père pendant la période prénatale. De même, une étude de Van Os et Selton7 révèle que l’invasion allemande en Hollande, pendant la 2e guerre mondiale, s’est traduite par une augmentation significative du taux de schizophrénie chez la progéniture hollandaise exposée in utero durant cette période. De plus, ces études ont démontré qu’il existe un effet relatif au moment d’exposition à l’anxiété pendant la grossesse. Par exemple, le 2e trimestre de la grossesse semble présenter les effets les plus marqués8. Autrement dit, le moment d’exposition pourrait jouer un rôle plus important que l’élément stressant en soit. Selon certains chercheurs6,9-14, cette période de la mi-grossesse serait décisive et critique pour le développement cérébral15,16. Par ailleurs, des études chez les primates non-humains montrent que le stress subi dès le 1er trimestre présente des effets plus négatifs sur le poids à la naissance et/ou sur le fonctionnement neuromoteur que s’il était vécu au 2e trimestre17. On constate ainsi que la question relative au moment d’exposition au stress est intimement associée au facteur d’intérêt particulier.

La recherche dans le contexte des désastres

Les désastres offrent une occasion unique d’étudier les effets du stress sur la population. En effet, ceux-ci représentent des événements sinistres qui menacent la capacité d’adaptation d’une communauté, et ce, par le biais de diverses situations, telles qu’une perte d’individus ou de biens, une menace à la vie ou à l’intégrité physique, une responsabilité attribuée (humain versus  naturel), une ampleur et une durée du désastre considérables, etc. Puisque les événements de ce type diffèrent à plusieurs égards, le degré d’exposition des individus touchés doit être documenté et évalué par le biais de questionnaires développés spécifiquement pour chaque désastre. Il existe à ce propos des instruments de mesure standardisés, qui ont été mis au point afin d’évaluer l’impact psychologique des désastres. Néanmoins, il existe de nombreuses variables inconnues dans ce domaine. On peut songer, par exemple, au rôle du tempérament de la mère, aux facteurs génétiques et ceux liés à l’environnement prénatal, ainsi qu’à l’exposition au stress objectif et subjectif.

Objectifs du Projet Verglas

Profitant de l’exposition aléatoire au stress, occasionnée par la crise du verglas au Québec en janvier 1998, ainsi que le nombre élevé de femmes enceintes affectées à ce moment, le Projet Verglas tente d’approfondir les connaissances relatives aux effets du stress maternel prénatal chez l’être humain. L’objectif principal du projet est de comprendre comment les trois aspects de l’expérience du stress (objectif, subjectif et hormonal) peuvent influencer la grossesse et le fœtus dans son développement physique, cognitif et comportemental. L’étude cherche également à comprendre le rôle du moment d’exposition au stress pendant la grossesse et d’en déterminer les effets.

Méthodologie du projet

Identification des participantes

Quatre hôpitaux ont été contactés afin d’identifier les médecins pratiquant des accouchements. Vingt de ces médecins ont par la suite collaboré afin d’identifier plus de 1 400 femmes qui correspondaient à nos critères d’inclusion soit : être enceinte au 9 janvier 1998 ou devenir enceinte au cours des trois mois suivant la crise du verglas, être âgée de 18 ans et plus et s’exprimer couramment en français. Le 1er juin 1998, des questionnaires ont été expédiés dans les différentes cliniques participantes, qui se sont chargées d’acheminer les 1 440 questionnaires aux femmes éligibles. Le taux de réponse a été de 15,5 %, ce qui est considéré normal dans le cas d’un questionnaire non sollicité (224/1 440). Parmi les 224 participantes, 178 femmes ont indiqué leurs coordonnées permettant de les rejoindre et de participer par la suite. Le suivi a été interrompu auprès de 14 familles, ce qui est notamment dû à des fausses-couches, des avortements, des pertes de contact ou des refus de poursuivre l’étude. Conséquemment, 141 familles participent à l’étude.

Instruments de mesure

Plusieurs questionnaires ont servi à la collecte des données. Les objectifs de chacun d’entre eux, la dimension mesurée, ainsi que les références, sont résumés au tableau 1.

Tableau 1. Instruments de mesure, objectifs et indices utilisés pour les questionnaires

* Représentatives du premier tiers et du 3e tiers de sévérité objective du stress et des trois trimestres de la grossesse.
   Les enfants nés par césarienne, présentant un faible poids à la naissance et autre stress sévère (par ex décès d’un proche) ont été exclus.

** Les références des tests ou indices sont disponibles dans l’article original

Résultats

Les résultats rapportés concernent l’évaluation objective et subjective du stress causé par le verglas, ainsi que ses effets sur les habiletés cognitives, linguistiques et le style de jeu chez les enfants à l’âge de deux ans.

Réaction au verglas

En moyenne, les mères participantes ont été privées d’électricité pendant 14,9 jours (écart-type de 8,9) et privées de téléphone pendant 4,4 jours (écart-type de 8,4). Environ 65 % d’entre elles ont dû passer au moins une nuit à l’extérieur de leur foyer (moyenne de 9,2 nuits; écart-type de 11,2) et changer de lieu 1,3 fois (écart-type de 1,2). Parmi celles qui sont demeurées à leur domicile, 37,7 % ont eu des invités (1,4 personne en moyenne), qui ont été hébergés en moyenne pendant 3,0 jours. Près de la moitié ont rapporté avoir vu leur maison endommagée; 44,7 % ont par ailleurs subi une perte de revenus reliée directement à la tempête de verglas. Six pour cent de ces mères ont été blessées physiquement pendant l’événement climatique et 37,7 % mentionnent avoir été inquiètes pour la sécurité d’un proche.

L’exposition objective au stress, évaluée par des échelles à 8 niveaux se rapportant aux 4 dimensions du STORM32, donne les résultats moyens suivants : 3,0 points pour l’ampleur, 3,0 pour la perte, 3,1 points pour le changement et 1,5 points sur la dimension menace. Globalement, la cote des participantes est de 10,4 points (écart-type de 4,9).

En ce qui a trait à la réaction subjective au stress, les mères obtiennent en moyenne une cote de 11,9 points mesurée par l’échelle IES-R (Impact of Event Scale-Revised)18,19. En prenant une cote de 22 comme point de référence, tel que suggéré par les auteurs de l’échelle, 16,6 % des mères montrent une réaction subjective au stress compatible avec les symptômes cliniques associés au désordre de stress post-traumatique.

Habiletés linguistiques et intellectuelles

Afin d’examiner s’il existe une interaction entre le trimestre d’exposition et la sévérité du stress vécu, les résultats obtenus au STORM32 ont été divisés en trois catégories (stress faible, modéré et élevé). De ces catégories, deux groupes ont été formés, soit un groupe à stress faible et un groupe à stress élevé (composé des catégories de stress modéré et élevé). Dans un premier temps, nos résultats révèlent que le stress maternel objectif élevé est associé à un fonctionnement intellectuel et linguistique plus faible chez l’enfant à l’âge de deux ans20. D’ailleurs, ces résultats confirment nos analyses portant sur le comportement ludique21. En ce qui a trait aux habiletés intellectuelles, les enfants dont les mères ont été exposées à un stress modéré ou élevé (groupe à stress élevé) pendant le 1er ou 2e trimestre de la grossesse présentent une cote significativement plus faible au MDI Bayley que le groupe à stress faible, soit une différence de 14 points (écart-type entre 0,95 et 1) (voir figure 1). Au 2e trimestre, les enfants du groupe à stress élevé obtiennent une cote de 19,5 points plus faible que ceux classés dans le groupe à stress faible (écart-type de 1,3). D’ailleurs, ces effets persistent même après avoir contrôlé pour l’âge, le poids à la naissance, le stress subjectif et le statut socio-économique. Il n’y a toutefois aucun effet de la sévérité du stress en ce qui concerne les enfants exposés lors du 3e trimestre.

Figure 1.  Cotes moyennes obtenues au Bayley MDI par les enfants à l’âge de 2 ans en fonction des niveaux de stress maternel et du trimestre de l’exposition

En utilisant des rapports maternels portant sur la compréhension et l’usage des mots des enfants à l’âge de 2 ans, nous observons des effets similaires qui varient en fonction de la sévérité du stress objectif, mais sans effet différentiel entre les trimestres d’exposition (figure 2). Les enfants dont la mère appartient au groupe à stress élevé utilisent, en moyenne, 20,2 mots de moins que le groupe à stress faible (p < 0,001), ce qui représente une différence de 30 % au niveau du vocabulaire productif. Il existe aussi un effet significatif de l’exposition au verglas sur le vocabulaire réceptif, bien qu’il n’y ait aucun effet différentiel relatif au moment d’exposition. À l’âge de deux ans, les enfants du groupe à stress élevé comprennent bien, mais utilisent en moyenne 10,5 mots de moins que le groupe à stress faible (p < 0,001), ce qui représente une différence de 11%.

Figure 2.  Cotes moyennes au MacArthur communicative development index (MCDI) pour les habiletés du langage productif et réceptif à l’âge de 2 ans en fonction du niveau de stress maternel objectif et du trimestre d’exposition

Par ailleurs, étant donné qu’à deux ans(a) la performance à des tâches structurées peut refléter le tempérament de l’enfant ou des caractéristiques comportementales, plutôt que des habilités purement cognitives, nous avons ajouté une tâche de jeu libre non structurée (enregistrée et codifiée par un expérimentateur ignorant le niveau de stress de la mère). L’analyse de ces résultats appuie ceux obtenus à l’échelle de Bayley : les enfants du groupe à stress élevé ont un style de jeu plus stéréotypé et moins fonctionnel que ceux du groupe à stress faible. Ces effets sont limités pour les enfants exposés durant le 1er et 2e trimestre de la grossesse (données non présentées ici). Durant le 2e trimestre, le niveau de stress objectif explique 53,8 % de la variance en ce qui à trait au style de jeu fonctionnel, alors que le niveau de stress subjectif explique 13,6 % de variance additionnelle (p < 0,005), et ce, après un contrôle pour des variables confondantes (ex. poids à la naissance, nombre de complications obstétriques et niveau d’anxiété pendant la grossesse). Le SMP objectif et subjectif de la mère n’est toutefois pas significativement relié au style de jeu fonctionnel des enfants exposés durant le 3e trimestre.

(a) Les enfants sont suivis afin de vérifier s’il existe un effet persistant du stress objectif de la mère sur le développement cognitif et linguistique. Des évaluations à 5 ½ ans ont d’ailleurs été complétées et des évaluations à 8 ½ ans sont actuellement en cours.

Discussion

Les résultats obtenus dans cette étude suggèrent qu’un événement stressant subi pendant la grossesse peut avoir des répercussions néfastes sur le développement cognitif et linguistique de l’enfant, et cela, indépendamment des variables attribuables à la mère (ex. personnalité). Nous avons notamment constaté que plusieurs effets sont liés au moment d’exposition pendant la grossesse, dont le 2e trimestre en particulier, et que les répercussions du stress objectif sont plus importantes que celles du stress subjectif.

La crise du verglas au Québec en 1998 a considérablement perturbé la vie quotidienne des Québécois concernés. Cependant, l’ampleur de ce désastre était nettement moins importante que d’autres événements climatiques récents, dont les conséquences sinistres se sont traduites par des milliers de décès. Pourtant, le stress lié à la crise du verglas s’est avéré assez important pour entraîner des effets mesurables chez les enfants l’ayant vécu in utero. Le Projet Verglas présume donc que la crise de janvier 1998 représente un modèle à plus petite échelle (« scale model ») des désastres naturels ou de nature humaine plus importants et, conséquemment, que nos résultats peuvent êtres extrapolés à ces types d’événements. Similairement, nous pouvons imaginer que nos résultats s’appliqueraient aussi à certains événements personnels vécus pendant une grossesse, tels que la violence conjugale ou d’autres événements difficiles.

Le mécanisme par lequel le stress maternel affecterait la grossesse et le développement ultérieur de l’enfant est encore inconnu chez l’humain, bien que les glucocorticoïdes maternels aient fréquemment été identifiés comme tératogène possible. Bien que l’influence de ces glucocorticoïdes soit assez bien démontrée chez l’animal, les évidences de leurs effets chez l’humain sont plutôt indirectes.

Certains mécanismes ayant pu affecter le stress maternel prénatal n’ont toutefois pas été considérés dans notre projet. D’une part, il s’agit de la diminution de l’approvisionnement nutritionnel pendant une période de stress (ou les événements s’y rapportant). Aussi, nous n’avons pas évalué les participantes au sujet de leur mode d’alimentation pendant le verglas. D’autre part, la fonction thyroïdienne maternelle a également pu être perturbée à la suite d'une réaction au froid. Malheureusement, nous n’avons pas été en mesure d’effectuer de test à ce sujet. De plus, il est possible que la présence de moisissures, issue de l’humidité présente dans les maisons, ait pu affecter les femmes enceintes. Finalement, les échanges de gaz à travers le placenta ont pu être perturbés en raison du stress vécu par la mère. Ce type de test ne fait toutefois pas partie des examens de routine dans les hôpitaux. Dans l’optique des changements climatiques à l’échelle mondiale, donc la possibilité d’affecter un nombre considérable de femmes enceintes, il devient important de mieux comprendre les processus par lesquels le stress maternel affecte le développement prénatal et postnatal. Même si nous manquons de données portant sur la dynamique biologique pouvant jouer entre le stress maternel et le processus développemental de l’enfant, des recherches en cours tentent justement de déterminer si les effets du stress maternel conduisent à des dommages cérébraux permanents et cela, à l’aide d’image par résonance magnétique (IRM). À cet effet, notre équipe est présentement dans le processus d’effectuer un tel ajout au Projet Verglas.

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