Maternal adipose tissue response to nicotine administration in the pregnant rat: effects on fetal body fat and cellularity

1. Nicotine has been implicated as a causative factor in the intrauterine growth retardation associated with smoking in pregnancy. A study was set up to ascertain the effect of nicotine on fetal growth and whether this could be related to the actions of this drug on maternal adipose tissue metabolism. 2. Sprague-Dawley rats were mated and assigned to control and nicotine groups, the latter receiving nicotine in the drinking-water throughout pregnancy. Animals were weighed at regular intervals and killed on day 20 of pregnancy. Rates of maternal adipose tissue lipolysis and lipogenesis were measured. Fetal and placental weights were recorded and analysis of fetal body water, fat, protein and DNA carried out. 3. Weight gains of mothers in the nicotine group were less in the 1st and 2nd weeks of pregnancy, but similar to controls in the 3rd week. Fetal body-weights, DNA, protein and percentage water contents were similar in both groups. Mean fetal body fat (g/kg) was significantly higher in the nicotine group (96.2 (SE 5.1)) compared with controls (72.0 (SE 2.9)). Rates of maternal lipolysis were also higher in the nicotine group. 4. The cause of these differences and their effects on maternal and fetal well-being is discussed.

Evidence for sex differences in fetal programming of physiological stress reactivity in infancy

Associations between low birth weight and prenatal anxiety and later psychopathology may arise from programming effects likely to be adaptive under some, but not other, environmental exposures and modified by sex differences. If physiological reactivity, which also confers vulnerability or resilience in an environment-dependent manner, is associated with birth weight and prenatal anxiety, it will be a candidate to mediate the links with psychopathology. From a general population sample of 1,233 first-time mothers recruited at 20 weeks gestation, a sample of 316 stratified by adversity was assessed at 32 weeks and when their infants were aged 29 weeks (N = 271). Prenatal anxiety was assessed by self-report, birth weight from medical records, and vagal reactivity from respiratory sinus arrhythmia during four nonstressful and one stressful (still-face) procedure. Lower birth weight for gestational age predicted higher vagal reactivity only in girls (interaction term, p = .016), and prenatal maternal anxiety predicted lower vagal reactivity only in boys (interaction term, p = .014). These findings are consistent with sex differences in fetal programming, whereby prenatal risks are associated with increased stress reactivity in females but decreased reactivity in males, with distinctive advantages and penalties for each sex.

Fetal programming of adipose tissue function: an evolutionary perspective

Obesity is an escalating threat of pandemic proportions and has risen to such unrivaled prominence in such a short period of time that it has come to define a whole generation in many countries around the globe. The burden of obesity, however, is not equally shared among the population, with certain ethnicities being more prone to obesity than others, while some appear to be resistant to obesity altogether. The reasons behind this ethnic basis for obesity resistance and susceptibility, however, have remained largely elusive. In recent years, much evidence has shown that the level of brown adipose tissue thermogenesis, which augments energy expenditure and is negatively associated with obesity in both rodents and humans, varies greatly between ethnicities. Interestingly, the incidence of low birth weight, which is associated with an increased propensity for obesity and cardiovascular disease in later life, has also been shown to vary by ethnic background. This review serves to reconcile ethnic variations in BAT development and function with ethnic differences in birth weight outcomes to argue that the variation in obesity susceptibility between ethnic groups may have its origins in the in utero programming of BAT development and function as a result of evolutionary adaptation to cold environments.

Study of the evolution of the placenta and fetal pancreas in the pathophysiology of growth retardation intrauterine due to restricted maternal diet

CONTEXTO: O retardo do crescimento intra-uterino (RCIU) continua sendo importante problema em perinatologia neste final de século. A natureza do agente etiológico, o período da gestação em que ocorreu o insulto e a sua duração influenciam o tipo de RCIU. OBJETIVO: Estudar a fisiopatologia do retardo de crescimento intrauterino (RCIU) em ratas, decorrente da restrição protéico-calórica materna, em relação à evolução do pâncreas fetal e placenta entre o 18o e 21o dias de prenhez. TIPO DE ESTUDO: Ensaio clínico randomizado em animal de laboratório. PARTICIPANTES: 41 ratas prenhes, normoglicêmicas, da raça Wistar. INTERVENÇÃO: Constituíram-se seis grupos experimentais: controle, com dieta ad libitum e cesárea, respectivamente, no 18º e 21º dias; grupos dieta restritiva a 25% introduzida no 1o dia da prenhez e cesárea no 18o e 21o dias; grupos com a mesma restrição, porém iniciada no 3o dia, com cesárea no 18o e 21o dias. VARIÁVEIS ESTUDADAS: Os recém-nascidos foram classificados, em relação à média mais ou menos um desvio padrão do grupo controle, em peso pequeno (PIP), adequado (AIP) e grande (GIP) para a idade de prenhez; as placentas foram pesadas e processadas para estudo histopatológico, incluindo morfologia e histoquímica, e os pâncreas fetais, para estudo morfológico. RESULTADOS: A desnutrição protéico-calórica materna causou RCIU após o 18o dia da prenhez. Antes desse período não ocorreu RCIU, porque a desnutrição materna diminuiu o número da prole e a placenta tornou-se vicariante. A restrição alimentar não interferiu com a morfologia do pâncreas fetal, e o estudo imunohistoquímico da placenta mostrou que, quando a restrição é introduzida no 1o dia de prenhez, os estoques de glicogênio também não sofrem alterações, diminuindo entre o 18o e 21o dias, como na prenhez normal. A restrição no 3o dia cursou com baixas concentrações de glicogênio placentário no 18o dia e desaparecimento no 21o dia. CONCLUSÃO: A fisiopatologia do RCIU, decorrente da restrição protéico-calórica materna em ratas, está relacionada com menor peso placentário e baixos estoques de glicogênio placentário.

Influência das Alterações Hemodinâmicas Maternas sobre o Desenvolvimento Fetal

Objetivo: avaliar as alterações hemodinâmicas e estruturais cardíacas maternas nos três trimestres da gestação e relacioná-las com a classificação do recém-nascido, de acordo com o peso/idade gestacional. Métodos: foi realizada avaliação ecocardiográfica em 22 gestantes, sem patologias, para estudo do débito cardíaco, pressão arterial média, diâmetro do átrio esquerdo e resistência periférica, em três períodos da gestação: antes da 12ª , na 26ª e na 36ª semanas de gestação. Dezessete gestantes deram à luz recém-nascidos com peso adequado, quatro, recém-nascidos pequenos, e uma gestante, recém-nascido grande para a idade gestacional. Resultados: nas mães que deram à luz recém-nascidos pequenos para a idade gestacional, o débito cardíaco e o diâmetro do átrio esquerdo mantiveram-se inalterados, com tendência de elevação da pressão arterial média e aumento de 28% da resistência periférica, durante a gestação. As mães que deram à luz recém-nascidos adequados para idade gestacional tiveram aumento médio do débito cardíaco de 19% entre o primeiro e segundo trimestres e de 8% entre o segundo e terceiro trimestres da gestação. O diâmetro do átrio esquerdo elevou-se próximo de 9% durante a gestação, com manutenção da pressão arterial média e tendência de queda da resistência periférica. Conclusões: os resultados obtidos nesse trabalho suportam a associação entre adaptação hemodinâmica e peso do RN

Fatores de risco para macrossomia fetal em gestações complicadas por diabete ou por hiperglicemia diária

OBJETIVO: identificar fatores de risco para a macrossomia fetal na população de gestantes portadoras de diabete ou hiperglicemia diária. MÉTODOS: estudo retrospectivo, tipo caso-controle, incluindo 803 pares de mães e recém-nascidos desta população específica, distribuídos em dois grupos: macrossômicos (casos, n=242) e não macrossômicos (controles, n=561). Foram comparadas variáveis relativas à idade, paridade, peso e índice de massa corporal (IMC), ganho de peso (GP), antecedentes de diabete, hipertensão arterial e tabagismo, tipo e classificação do diabete e indicadores do controle glicêmico no terceiro trimestre. As médias foram avaliadas pelo teste F e as variáveis categorizadas foram submetidas à análise univariada, utilizando-se o teste do chi². Os resultados significativos foram incluídos no modelo de regressão múltipla, para identificação do risco independente de macrossomia, considerando-se OR, IC 95% e valor de p. Para todas as análises foi estabelecido o limite de significância estatística de 5% (p<0,05). RESULTADOS: observou-se associação significativa entre macrossomia e GP maior que 16 kg, IMC >25 kg/m², antecedentes pessoais, obstétricos e, especificamente, o de macrossomia, classificação nos grupos de Rudge (IB e IIA + IIB), média glicêmica (MG) >120 mg/dL e média de glicemia pós-prandial >130 mg/dL no terceiro trimestre. Na análise de regressão múltipla, o GP >16 kg (OR=1,79; IC 95%: 1,23-1,60), o IMC >25 kg/m² (OR=1,83; IC 95%: 1,27-2,64), o antecedente pessoal de diabete (OR=1,56; IC 95%: 1,05-2,31) e de macrossomia (OR=2,37; IC 95%: 1,60-3,50) e a MG >120 mg/dL no terceiro trimestre (OR=1,78; IC 95%: 1,13-2,80) confirmaram risco independente para macrossomia nestas gestações de risco. CONCLUSÃO: o GP superior a 16 kg, o IMC maior ou igual a 25 kg/m², a MG superior a 120 mg/dL no terceiro trimestre e a presença de antecedentes pessoais de diabete ou de macrossomia foram identificados como fatores de risco para macrossomia fetal em gestantes portadoras de diabete ou de hiperglicemia diária.

Repercussions of mild diabetes on pregnancy in Wistar rats and on the fetal development

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Animal models for clinical and gestational diabetes: maternal and fetal outcomes

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Evaluation of neonatally-induced mild diabetes in rats: Maternal and fetal repercussions

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Effect of Morus nigra aqueous extract treatment on the maternal-fetal outcome, oxidative stress status and lipid profile of streptozotocin-induced diabetic rats

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Maternal undernutrition and the offspring kidney: from fetal to adult life

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Aerobic capacity of rats recovered from fetal malnutrition with a fructose-rich diet

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Recovery of rat growth and lipid profiles in adult rats subjected to fetal protein malnutrition with a fructose-rich diet

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Metabolic responses to acute physical exercise in young rats recovered from fetal protein malnutrition with a fructose-rich diet

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

EFFECT OF EXERCISE DURING PREGNANCY AND DAM AGE ON MATERNAL BLOOD-CHEMISTRY AND FETAL GROWTH

In order to determine the effect of maternal exercise on maternal nutritional status and fetal growth, young (Y = 45-50 days old) Wistar rats were divided into 4 groups of 5 to 8 animals: control pregnant (CP), control non-pregnant (CNP), exercise-trained (swimming 1 h/day, 5 days/week, for 19 days) pregnant (TP) and exercise-trained non-pregnant (TNP). Four equivalent groups of adult rats (A - 90-100 days old) were also formed. Serum glucose, total protein, albumin, hematocrit and liver glycogen were determined in female rats and pups. There were no statistical differences in serum glucose, total protein and albumin levels, litter size ot birth weight among exercise-trained animals, controls and their respective pups. Hematocrit was significantly lower in pups of exercise-trained young rats than in all other groups (YCP = 38.6 +/- 3.0; YTP = 32.6 +/- 2.1; ACP = 39.0 +/- 2.5; ATP = 39.2 +/- 2.9%). Liver glycogen levels were lower in pregnant than in non-pregnant rats but similar in exercise-trained and control rats of the same age and physiological status (YCNP = 4.1 +/- 0.2; YCP = 2.7 +/- 0.9; YTNP = 4.9 +/- 0.8; YTP = 2.7 +/-0.4; ACNP = 6.1 +/- 0.6; ACP = 3.1 +/- 0.8; ATNP = 6.6 +/- 0.8; ATP = 2.2 +/- 0.9 mg/100 mg). We conclude that pups of adult female rats are spared from the effects of this kind of exercise training during pregnancy. on the other hand, it appears that maternal adaptations to exercise training in young rats are able to preserve only some aspects of pup metabolism.