Efeitos da exposição combinada de cafeína e etanol durante o desenvolvimento na atividade locomotora de camundongos adolescentes

O Transtorno do Déficit de Atenção e Hiperatividade (TDAH) é uma desordem neurocomportamental caracterizada por graus variados de desatenção, atividade motora excessiva e impulsividade. Sua etiologia não é completamente conhecida, porém, um grande número de evidências sugere que, além de fatores de risco genéticos, a exposição gestacional ao etanol e a altas doses de cafeína contribuem para a manifestação deste transtorno. O etanol, presente na composição de bebidas alcoólicas, e a cafeína, presente na composição de diversas bebidas (refrigerantes, chás, café, e energéticos), alimentos derivados do cacau e medicamentos estão entre as substâncias neuroativas mais consumidas no mundo. Apesar das evidências epidemiológicas do uso combinado de cafeína e etanol por gestantes, as interações entre estas substâncias têm recebido pouca atenção em estudos experimentais. Este fato é particularmente importante visto que alguns estudos apontam que cafeína é capaz de ampliar alguns aspectos importantes da ação de outras substâncias com potencial neurotóxico. Nesse estudo avaliamos os efeitos da co-exposição à cafeína e ao etanol durante o desenvolvimento na atividade locomotora em camundongos adolescentes. Para tanto, camundongos Suíços foram expostos do primeiro dia gestacional até o vigésimo primeiro dia pós-natal (PN21), a solução de cafeína 0,1g/L (Grupo CAF1, 10 ninhadas), a solução de cafeína 0,3g/L (Grupo CAF3, 10 ninhadas) ou tiveram acesso à água potável (Grupo CAF0, 10 ninhadas). Em dias alternados de PN2 a PN8, os animais de cada ninhada receberam uma injeção intraperitoneal de 0,25 l/g de etanol (grupo ETOH25), 0,5 l/g de etanol (grupo ETOH50) ou de solução salina (grupo ETOH0). Em PN30, a atividade locomotora foi avaliada por 15 minutos no teste de Campo Aberto. A análise dos níveis de etanol sérico, realizada em uma amostra independente de animais em PN8, indicou que, para as duas doses de etanol, a alcoolemia dos animais do grupo CAF3 foi significativamente maior do que as dos grupos CAF0 e CAF1, que não diferiram entre si. No teste de campo aberto, apenas os animais expostos ao etanol apresentaram aumento da atividade locomotora. Tanto o grupo ETOH25 quanto o grupo ETOH50 tiveram a atividade maior que o grupo ETOH0. A exposição à cafeína, por si só, não afetou a atividade locomotora dos animais nem potencializou os efeitos do etanol. No grupo CAF3, a atividade locomotora não foi afetada pela exposição ao etanol. Nossos dados confirmam o papel da exposição precoce ao etanol na manifestação da hiperatividade locomotora. Além disso, a exposição à cafeína durante o desenvolvimento pode exercer um papel protetor para a manifestação da hiperatividade locomotora induzida pela exposição precoce ao etanol.

Papel do bloqueio dos receptores NMDA e da ativação dos receptores GABAA na manifestação dos déficits neurocomportamentais decorrentes da exposição ao etanol durante o período equivalente ao terceiro trimestre de gestação

A exposição gestacional ao etanol produz um amplo espectro de defeitos neurocomportamentais que podem persistir ao longo da vida. Dentre os distúrbios mais comumente observados estão o transtorno do déficit de atenção e hiperatividade (TDAH) e os déficits de aprendizado e memória. Apesar da grande quantidade de estudos, os mecanismos envolvidos com a manifestação destes transtornos permanecem pouco conhecidos. Estudos em roedores vêm demonstrando que o período equivalente ao terceiro trimestre de gestação é critico para o aparecimento destas alterações comportamentais. Durante este período, que é caracterizado por intensa sinaptogênese, a neurotoxicidade do etanol vem sendo atribuída ao bloqueio dos receptores glutamatérgicos do tipo N-metil-D-aspartato (NMDA) e hiperativação dos receptores do ácido gama-aminobutírico do subtipo A (GABAA). Tendo em vista que ao longo do desenvolvimento estes receptores diferem em relação a função e distribuição espaço-temporal, neste estudo avaliamos a contribuição relativa do bloqueio dos receptores NMDA e hiperativação dos receptores GABAA durante o período equivalente ao terceiro trimestre de gestação para a manifestação da hiperatividade locomotora e para os distúrbios de aprendizado e memória de camundongos pré-púberes. Para tanto, este estudo foi realizado em duas etapas. Na primeira, investigamos os efeitos da exposição isolada ao bloqueador NMDA MK801 (MK) e ao agonista GABAA muscimol (MU). Para tanto, em dias alternados do segundo dia pós-natal (PN2) a PN8, os animais receberam uma injeção intraperitoneal de Salina (SAL), MK nas doses de 0,1, 0,3 ou 0,5 mg/kg ou de MU nas doses de 0,1 0,3 ou 0,5 mg/kg. Na segunda etapa investigamos os efeitos da administração simultânea de MK (0,1mg/kg) e MU (doses 0,02, 0,1 ou 0,5 mg/kg). Em PN25, a atividade locomotora foi automaticamente avaliada por 15 min no teste de campo aberto. Em PN31 e PN32, o aprendizado e memória foi avaliado no teste da esquiva passiva inibitória. Em relação aos resultados da exposição isolada a cada uma das drogas, apenas o tratamento com MK promoveu um aumento dose dependente na atividade locomotora. No teste da esquiva passiva inibitória, os animais expostos as maiores doses de MK e MU apresentaram déficits de aprendizado e memória. Em relação aos resultados da exposição combinada de MK e MU, não foram observadas diferenças significativas entre os grupos na atividade locomotora. Na esquiva passiva inibitória, a administração simultânea de MK e MU, em doses que administradas isoladamente não tiveram efeito, promoveu prejuízos de aprendizado e memória. Nossos resultados sugerem que, enquanto a hiperatividade locomotora está associada apenas com o bloqueio dos receptores NMDA, os déficits de aprendizado e memória podem ser produto de uma ação sinergista do etanol nos dois receptores.

Dose terapêutica de radiação ionizante induz um fenótipo migratório em células de carcinoma de colon humano (caco-2): vias de sinalização envolvidas

O câncer colo-retal é a terceira neoplasia mais frequente em todo o mundo e a recorrência local e neoplasia refratária são desafios no tratamento do câncer colo-retal após a cirurgia convencional. Com o intuito de controlar a recorrência e aumentar a média de sobrevida dos pacientes, uma estratégia multidisciplinar que combina a radioterapia (RT) e a quimioterapia com o processo cirúrgico tem sido protocolo clínico de escolha. Embora esta combinação seja capaz de otimizar o tratamento, nem todos os pacientes são beneficiados com o protocolo quimio-rádio combinado, uma vez que existem os insucessos terapêuticos relacionados com a incidência de neoplasias secundárias tardias em pacientes que foram submetidos à RT para tratamento de neoplasias anteriores. Além da doença refratária, outro agravante da RT são os efeitos colaterais produzidos pela radiação ionizante (IR), em especial àqueles do trato gastrointestinal. Estes efeitos estão relacionados com alterações da homeostase do epitélio intestinal, através da desorganização dos complexos juncionais. Porém, os mecanismos que medeiam estes efeitos ainda não estão elucidados. Este estudo avaliou as vias de sinalização que medeiam os efeitos da IR em células Caco-2. Foi observado que a IR causa uma desorganização da junção aderente via Src, EGFR e MAPK, sendo estas alterações acompanhadas por desorganização do citoesqueleto de actina em todo o volume celular. Src, EGFR e MAPK participam de maneira diferenciada na modulação destes efeitos. Observamos também que a radiação aumenta a motilidade dessas células via Src e MAPK e não induz alteração na proliferação celular até 48 horas após o tratamento. Este é o primeiro trabalho que correlaciona vias de sobrevivência celular como Src, EGFR e MAPK com alterações nas proteínas de junção aderente, alterações do citoesqueleto e migração celular. Estes eventos são relacionados aos efeitos colaterais primários e tardios induzidos pela IR, e podem favorecer à aquisição de um fenótipo maligno herdável durante o fracionamento de doses na RT, favorecendo a progressão tumoral do câncer colo-retal. Logo, além da correlação das vias de sinalização envolvidas nos eventos induzidos pela IR mostrados neste estudo, os resultados também corroboram para um melhor entendimento da atividade farmacológica dos inibidores químicos utilizados, uma vez que muitos deles encontram-se em fase de ensaios pré-clínicos e clínicos.

Nutrição hiperproteica em recém-nascidos com muito baixo peso e evolução de índices antropométricos até a alta hospitalar: ensaio clínico randomizado

Apesar de diversos estudos sobre nutrição de prematuros terem sido realizados, ainda não existe consenso sobre a melhor estratégia nutricional a ser adotada. Atualmente a taxa de crescimento dessa população não é semelhante àquela encontrada no ambiente intrauterino. O presente estudo tem por objetivo avaliar se o maior aporte proteico enteral durante a internação hospitalar promove melhora dos índices antropométricos na alta hospitalar. Realizou-se um ensaio clínico randomizado com 117 prematuros nascidos entre janeiro de 2009 e julho de 2013 com peso ≤ 1500 gramas e idade gestacional≤32 semanas em uma unidade terciária de saúde, excluídos os nascidos com malformações graves, aferindo-se os índices antropométricos ao nascimento e na alta hospitalar. Randomizou-se os prematuros por meio de sorteio em dois grupos. O grupo 1 (n=53), foi submetido a um aporte protéico enteral diário de 4,5 gramas/kg/dia, enquanto o grupo 2 (n=64), recebeu 3,5 gramas/kg/dia. Avaliou-se se a nutrição enteral com aporte protéico maior que o comumente utilizado em unidades de terapia intensiva neonatais e também descrito na literatura, promove diferenças antropométricas na alta hospitalar. Na análise dos resultados, verificou-se diferença estatisticamente significativa para retorno ao peso de nascimento (p=0,02), crescimento de escore-Z em relação ao peso de nascimento (p=0,03) e crescimento escore-Z em relação ao comprimento de nascimento (p=0,02) quando comparados o grupo 1 ao 2. Não houve diferenças estatisticamente significativas nas incidências de enterocolite necrotizante (p=0,70, RR 0,88), déficit ponderal na alta (p=0,27, RR 0,70), restrição de crescimento na alta (p= 0,39, RR 0,82) e déficit de perímetro cefálico na alta (p=0,45, RR 0,67). Concluiu-se, apesar das limitações metodológicas do estudo, que os participantes do grupo 1 apresentaram menor decréscimo de escores-Z em relação ao peso de nascimento e ao comprimento de nascimento quando comparados ao grupo 2, além de necessidade de menor tempo para recuperação do peso de nascimento. Não houve diferença entre os grupos para tempo de internação hospitalar, assim como para intercorrências de interesse (enterocolite necrotizante, déficit ponderal na alta, restrição de crescimento na alta e déficit de perímetro cefálico na alta).

Application of neural networks to the ranking of perinatal variables influencing birthweight.

In this paper we compare Multi-Layer Perceptrons (a neural network type) with Multivariate Linear Regression in predicting birthweight from nine perinatal variables which are thought to be related. Results show, that seven of the nine variables, i.e., gestational age, mother's body-mass index (BMI), sex of the baby, mother's height, smoking, parity and gravidity, are related to birthweight. We found no significant relationship between birthweight and each of the two variables, i.e., maternal age and social class.

Lead exposure through gestation-only caused long-term learning/memory deficits in young adult offspring

Numerous observations in clinical and preclinical studies indicate that the developing brain is particular sensitive to lead (Pb)'s pernicious effects. However, the effect of gestation-only Pb exposure on cognitive functions at maturation has not been studied. We investigated the potential effects of three levels of Pb exposure (low, middle, and high Pb: 0.03%, 0.09%, and 0.27% of lead acetate-containing diets) at the gestational period on the spatial memory of young adult offspring by Morris water maze spatial learning and fixed location/visible platform tasks. Our results revealed that three levels of Pb exposure significantly impaired memory retrieval in male offspring, but only female offspring at low levels of Pb exposure showed impairment of memory retrieval. These impairments were not due to the gross disturbances in motor performance and in vision because these animals performed the fixed location/visible platform task as well as controls, indicating that the specific aspects of spatial learning/memory were impaired. These results suggest that exposure to Pb during the gestational period is sufficient to cause long-term learning/memory deficits in young adult offspring. (C) 2003 Elsevier Inc. All rights reserved.

A clinical system for three-dimensional extended-field-of-view ultrasound.

OBJECTIVE: This work is concerned with the creation of three-dimensional (3D) extended-field-of-view ultrasound from a set of volumes acquired using a mechanically swept 3D probe. 3D volumes of ultrasound data can be registered by attaching a position sensor to the probe; this can be an inconvenience in a clinical setting. A position sensor can also cause some misalignment due to patient movement and respiratory motion. We propose a combination of three-degrees-of-freedom image registration and an unobtrusively integrated inertial sensor for measuring orientation. The aim of this research is to produce a reliable and portable ultrasound system that is able to register 3D volumes quickly, making it suitable for clinical use. METHOD: As part of a feasibility study we recruited 28 pregnant females attending for routine obstetric scans to undergo 3D extended-field-of-view ultrasound. A total of 49 data sets were recorded. Each registered data set was assessed for correct alignment of each volume by two independent observers. RESULTS: In 77-83% of the data sets more than four consecutive volumes registered. The successful registration relies on good overlap between volumes and is adversely affected by advancing gestational age and foetal movement. CONCLUSION: The development of reliable 3D extended-field-of-view ultrasound may help ultrasound practitioners to demonstrate the anatomical relation of pathology and provide a convenient way to store data.

A Fitoterapia como tratamento complementar na Diabetes mellitus

Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas

Alterações metabólicas no diabético

Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas

Selénio e a importância para o organismo humano

O selénio (Se) é um micronutriente essencial para o crescimento, desenvolvimento e normal metabolismo dos animais, incluindo o ser humano. É parte integrante de um conjunto de proteínas, as selenoproteínas, com ação antioxidante (protegendo as membranas celulares contra danos dos radicais livres), envolvidas no metabolismo das hormonas da tiróide, na regulação do crescimento e viabilidade celular, nas funções do sistema imune e na reprodução. É introduzido na dieta alimentar (principalmente nas formas de selenometionina e selenocisteína) através das plantas, e de produtos que delas derivam, que assimilam os compostos de selénio presentes no solo. Uma vez que a quantidade de selénio existente nos solos é muito variável, o teor nos alimentos vai depender da sua origem geográfica e, por consequência, a ingestão de selénio varia entre regiões e países. Baixos níveis de selénio estão associados a um declínio na função imune e problemas cognitivos. A deficiência de Se pode também ocasionar problemas musculares e cardiomiopatia. Concentrações reduzidas foram observadas em indíviduos com crises epiléticas e também em casos de pré-eclampsia. A deficiência de selénio pode também desenvolver-se durante a nutrição parenteral. Atualmente, a Dose Diária Recomendada (DDR) é de 55 μg/dia para homens e mulheres adultos e saudáveis. No entanto, existem evidências clínicas de que a ingestão em doses superiores (200-300 μg/dia) pode ter um papel benéfico na prevenção de alguns tipos de cancro e doenças cardiovasculares, na melhoria da resposta imunológica, como neuroprotetor e na fertilidade. O Se desempenha um papel importante na fertilidade masculina, sendo necessário na biossíntese da testosterona e na formação e normal desenvolvimento dos espermatozóides. Em mulheres grávidas o Se, ajuda a prevenir complicações antes e durante o parto e promove o normal desenvolvimento do feto. Como antioxidante o selénio vai combater os danos provocados pelos radicais livres, impedindo que estes exerçam o seu papel prejudicial no organismo. Sendo o sistema imunológico muito suscetível aos danos provocados pelo stress oxidativo, o Se vai exercer efeitos benéficos combatendo os danos por ele causados. Relativamente à capacidade viral, não é possível saber com exatidão qual a quantidade de Se necessária ou concentração ideal no plasma para evitar a ocorrência e desenvolvimento de infeções virais. No entanto, sabe-se que tem um efeito benéfico em pacientes HIV positivos e em indivíduos infetados com o vírus da hepatite (B ou C) contra a progressão para o neoplasia de fígado. Em teoria, a nível cardiovascular, este elemento pode exercer um efeito protetor, embora alguns estudos epidemiológicos não tenham mostrado uma associação clara entre o risco cardiovascular e os níveis selénio. A nível cerebral o Se vai atuar como neuroprotetor, prevenindo o aparecimento de patologias como demência e doença de Alzheimer. Apesar destes indicadores, a maioria dos países europeus, incluindo Portugal, regista uma deficiente ingestão de selénio por parte da população. A suplementação poderá constituir uma opção para garantir os níveis nutricionais recomendados e/ou ser utilizada com o objetivo de prevenir algumas doenças e o envelhecimento. No entanto o selénio pode também ser tóxico se ingerido em excesso, estando a dose máxima admissível fixada em 400 μg/dia. A intoxicação por selénio é chamada selenose e os sintomas comuns incluem: hálito a alho, distúrbios gastrointestinais, perda de cabelo, descamação das unhas, danos neurológicos e fadiga. Assim, atualmente acredita-se que enquanto indivíduos com baixo nível de Se podem obter benefícios da suplementação, esta pode ser prejudicial aqueles com valores normais ou elevados.

The role of the dopaminergic neurotrophin growth/differentiation factor-5 in the developing rat ventral midbrain

Growth differentiation factor-5 (GDF-5) is a member of the transforming growth factor-β superfamily, a family of proteins that play diverse roles in many aspects of cell growth, proliferation and differentiation. GDF-5 has also been shown to be a trophic factor for embryonic midbrain dopaminergic neurons in vitro (Krieglstein et al. 1995) and after transplantation to adult rats in vivo (Sullivan et al. 1998). GDF-5 has also been shown to have neuroprotective and neurorestorative effects on adult dopaminergic neurons in the substantia nigra in animal models of Parkinson’s disease (Sullivan et al. 1997, 1999; Hurley et al. 2004). This experimental evidence has lead to GDF-5 being proposed as a neurotrophic factor with potential for use in the treatment of Parkinson’s disease. However, it is not know if GDF-5 is expressed in the brain and whether it plays a role in dopaminergic neuron development. The experiments presented here aim to address these questions. To that end this thesis is divided into five separate studies each addressing a particular question associated with GDF-5 and its expression patterns and roles during the development of the rat midbrain. Expression of the GDF-5 in the developing rat ventral mesencephalon (VM) was found to begin at E12 and peak on E14, the day that dopaminergic neurons undergo terminal differentiation. In the adult rat, GDF-5 was found to be restricted to heart and brain, being expressed in many areas of the brain, including striatum and midbrain. This indicated a role for GDF-5 in the development and maintenance of dopaminergic neurons. The appropriate receptors for GDF-5 (BMPR-II and BMPR-Ib) were found to be expressed at high levels in the rat VM at E14 and BMPR-II expression was demonstrated on dopaminergic neurons in the E13 mouse VM. GDF-5 resulted in a three-fold increase in the numbers of dopaminergic neurons in cultures of E14 rat VM, without affecting the numbers of neurones or total cells. GDF-5 was found to increase the proportion of neurons that were dopaminergic. The numbers of Nurr1-positive cells were not affected by GDF-5 treatment, but GDF-5 did increase the numbers of Nurr1- positive cells that expressed tyrosine hydroxylase (TH). Taken together this data indicated that GDF-5 increases the conversion of Nurr1-positive, TH-negative cells to Nurr1-positive, TH-positive cells. In GDF-5 treated cultures, total neurite length, neurite arborisation and somal area of dopaminergic were all significantly increased compared to control cultures. Thus this study showed that GDF-5 increased the numbers and morphological differentiation of VM dopaminergic neurones in vitro. In order to examine if GDF-5 could induce a dopaminergic phenotype in neural progenitor cells, neurosphere cultures prepared from embryonic rat VM were established. The effect of the gestational age of the donor VM on the proportion of cell types generated from neurospheres from E12, E13 and E14 VM was examined. Dopaminergic neurons could only be generated from neurospheres which were prepared from E12 VM. Thus in subsequent studies the effect of GDF-5 on dopaminergic induction was examined in progentior cell cultures prepared from the E12 rat VM. In primary cultures of E12 rat VM, GDF-5 increased the numbers of TH-positive cells without affecting the proliferation or survival of these cells. In cultures of expanded neural progenitor cells from the E12 rat VM, GDF-5 increased the expression of Nurr1 and TH, an action that was dependent on signalling through the BMPR-Ib receptor. Taken together, these experiments provide evidence that GDF-5 is expressed in the developing rat VM, is involved in both the induction of a dopaminergic phenotype in cells of the VM and in the subsequent morphological development of these dopaminergic neurons

Ryanodine receptor expression in trophoblasts

Trophoblasts of the placenta are the frontline cells involved in communication and exchange of materials between the mother and fetus. Within trophoblasts, calcium signalling proteins are richly expressed. Intracellular free calcium ions are a key second messenger, regulating various cellular activities. Transcellular Ca2+ transport through trophoblasts is essential in fetal skeleton formation. Ryanodine receptors (RyRs) are high conductance cation channels that mediate Ca2+ release from intracellular stores to the cytoplasm. To date, the roles of RyRs in trophoblasts have not been reported. By use of reverse transcription PCR and western blotting, the current study revealed that RyRs are expressed in model trophoblast cell lines (BeWo and JEG-3) and in human first trimester and term placental villi. Immunohistochemistry of human placental sections indicated that both syncytiotrophoblast and cytotrophoblast cell layers were positively stained by antibodies recognising RyRs; likewise, expression of RyR isoforms was also revealed in BeWo and JEG-3 cells by immunofluorescence microscopy. In addition, changes in [Ca2+]i were observed in both BeWo and JEG-3 cells upon application of various RyR agonists and antagonists, using fura-2 fluorescent videomicroscopy. Furthermore, endogenous placental peptide hormones, namely angiotensin II, arginine vasopressin and endothelin 1, were demonstrated to increase [Ca2+]i in BeWo cells, and such increases were suppressed by RyR antagonists and by blockers of the corresponding peptide hormone receptors. These findings indicate that 1) multiple RyR subtypes are expressed in human trophoblasts; 2) functional RyRs in BeWo and JEG-3 cells response to both RyR agonists and antagonists; 3) RyRs in BeWo cells mediate Ca2+ release from intracellular store in response to the indirect stimulation by endogenous peptides. These observations suggest that RyR contributes to trophoblastic cellular Ca2+ homeostasis; trophoblastic RyRs are also involved in the functional regulation of human placenta by coupling to endogenous placental peptide-induced signalling pathways.

Synecology in soft sediment bivalves: the influence of parasites, physiological processes, and environmental stressors on health and disease

Ecosystem goods and services provided by estuarine and near coastal regions are being increasingly recognised for their immense value, as is the biodiversity in these areas and these near coastal communities have been identified as sentinels of climate change also. Population structure and reproductive biology of two bivalve molluscs, Cerastoderma edule and, Mytilus edulis were assessed at two study sites over a 16-month study period. Following an anomalously harsh winter, advancement of spawning time was observed in both species. Throughout Ireland and Europe the cockle has experienced mass surfacings in geographically distinct regions, and a concurrent study of cockles was undertaken to explore this phenomenon. Surfaced and buried cockles were collected on a monthly basis and their health compared. Age was highlighted as a source of variation between dying and healthy animals with a parasite threshold being reached possibly around age three. Local factors dominated when looking at the cause of surfacing at each site. The health of mussels was explored too on a temporal and seasonal basis in an attempt to assess what constitutes a healthy organism. In essence external drivers can tip the balance between “acceptable” levels of infection where the mussel can still function physiologically and “unacceptable” where prevalence and intensity of infection can result in physiological impairment at the individual and population level. Synecological studies of intertidal ecosystems are lacking, so all bivalves encountered during the sampling were assessed in terms of population structure, reproduction, and health. It became clear, that some parasites might specialize on one host species while others are not so specific in host choice. Furthermore the population genetics of the cockle, its parasite Meiogymnophallus minutus, and its hyperparasite Unikaryon legeri were examined too. A small nucleotide polymorphism was detected upon comparison of Ireland and Morocco.

Vitamin D status and requirements during pregnancy and lactation

Vitamin D deficiency during pregnancy, lactation, and early infancy has been widely reported. Current understanding of vitamin D metabolism during pregnancy and lactation is incomplete, and to date, experimental data to support vitamin D requirements for these life stages are scarce. There is a shortage of nationally representative data and appropriate reference ranges for serum 25-hydroxyvitamin D (25OHD) during pregnancy, lactation and infancy, including in umbilical cord blood. This thesis described concentrations of total 25OHD and individual metabolites including 25OHD3, 25OHD2, and 3-epi-25OHD3 at 15 weeks’ gestation in a large seasonally balanced pregnancy cohort study (n 1768), carried out in Cork, Ireland (52oN). The prevalence of low 25OHD concentrations in pregnant women was higher than published reports in other Caucasian women, and was highest among non-users of vitamin D-containing supplements during winter. A longitudinal pregnancy study was included which suggested gestational stages had an impact on the total serum 25OHD concentration. This thesis incorporated a randomized controlled trial carried out among 100 women across 3 intervention groups using 20 μg/day of vitamin D3 with or without 500 mg calcium, or placebo, over 12-weeks of lactation to investigate the vitamin D requirement for lactating mothers and the vitamin D content of human milk. A daily intake of 25 μg/day was suggested to meet the requirement of lactating women to maintain a 25OHD levels above 50 nmol/L in 97.5% of the population at 52oN all year around. However, vitamin D content in human milk did not increase in response to supplementation. Serum 25OHD concentration has been used as a predictor of a number of health outcomes. This thesis reported large differences in serum 25OHD concentrations using different methods in 86 umbilical cord samples. The need for international standardization of serum 25OHD measurements was re-emphasized in this thesis.

Nutrition, growth and body composition in preterm infants

The goal of neonatal nutrition in the preterm infant is to achieve postnatal growth and body composition approximating that of a normal fetus of the same postmenstrual age and to obtain a functional outcome comparable to infants born at term. However, in clinical practice such a pattern is seldom achieved, with growth failure and altered body composition being extensively reported. The BabyGrow preterm nutrition study was a longitudinal, prospective, observational study designed to investigate nutrition and growth in 59 preterm infants following the implementation of evidence-based nutrition guidelines in the neonatal unit at Cork University Maternity Hospital. Nutrient delivery was precisely measured during the entire hospital stay and intakes were compared with current international recommendations. Barriers to nutrient delivery were identified across the phases of nutritional support i.e. exclusive parenteral nutrition and transition (establishment of enteral feeds) phases of nutrition and nutritional strategies to optimise nutrient delivery were proposed according to these phases. Growth was measured from birth up to 2 months corrected age and body composition was assessed in terms of fat mass and lean body mass by air displacement plethysmography (PEA POD) at 34 weeks gestation, term corrected age and 2 months corrected age. Anthropometric and body composition data in the preterm cohort were compared with a term reference group from the Cork BASELINE Birth Cohort Study (n=1070) at similar time intervals. The clinical and nutritional determinants of growth and body composition during the neonatal period were reported for the first time. These data have international relevance, informing authoritative agencies developing evidence-based practice guidelines for neonatal nutritional support. In the future, the nutritional management of preterm infants may need to be individualised to consider gestational age, birth weight as well as preterm morbidity.