Parental diet, pregnancy outcomes and offspring health:metabolic determinants in developing oocytes and embryos

The periconceptional period, embracing the terminal stages of oocyte growth and post-fertilisation development up to implantation, is sensitive to parental nutrition. Deficiencies or excesses in a range of macro- and micronutrients during this period can lead to impairments in fertility, fetal development and long-term offspring health. Obesity and genotype-related differences in regional adiposity are associated with impaired liver function and insulin resistance, and contribute to fatty acid-mediated impairments in sperm viability and oocyte and embryo quality, all of which are associated with endoplasmic reticulum stress and compromised fertility. Disturbances to maternal protein metabolism can elevate ammonium concentrations in reproductive tissues and disturb embryo and fetal development. Associated with this are disturbances to one-carbon metabolism, which can lead to epigenetic modifications to DNA and associated proteins in offspring that are both insulin resistant and hypertensive. Many enzymes involved in epigenetic gene regulation use metabolic cosubstrates (e.g. acetyl CoA and S-adenosyl methionine) to modify DNA and associated proteins, and so act as 'metabolic sensors' providing a link between parental nutritional status and gene regulation. Separate to their genomic contribution, spermatozoa can also influence embryo development via direct interactions with the egg and by seminal plasma components that act on oviductal and uterine tissues. © IETS 2014.

The effect of anxiety and depression scores of couples who underwent assisted reproductive techniques on the pregnancy outcomes.

Objective: The aim of this study was to determine the effect of anxiety and depression scores of couples who underwent Assisted Reproductive Techniques (ART) on pregnancy outcomes. Method: This study was conducted as a prospective and comparative study with 217 couples. The study data was collected by using a semi-structured questionnaire and the Turkish version of the State-Trait Anxiety Inventory (STAI), and Beck Depression Inventory (BDI). The questionnaire, STAI and BDI were applied to couples who initiated ART treatment. Couples’ state anxiety scores were re-evaluated after embryo transfer (ET). Results: A significant relationship was found between the depression score of women and pregnancy outcome (p < 0.05). It was determined that anxiety scores for both men and women were higher before the ART procedure, but their anxiety scores decreased after ET (p < 0.05). Spouses of women with a negative pregnancy outcome had higher trait and state anxiety mean scores (p > 0.05) and lower depression scores (p <0.05) than spouses of women with a positive pregnancy outcome. Conclusion: Study results indicated that the anxiety and depression scores of couples who had achieved a positive pregnancy result were lower than for couples with a negative result. The results of this study will contribute to the health professionals especially to the nurses who spend the most time with couples in providing consulting services and supporting psychological status of couples during ART process in Turkey.

Particulate urban air pollution affects the functional morphology of mouse placenta

in humans, adverse pregnancy outcomes (low birth weight, prematurity, and intrauterine growth retardation) are associated with exposure to urban air pollution. Experimental data have also shown that such exposure elicits adverse reproductive outcomes. We hypothesized that the effects of urban air pollution on pregnancy outcomes could be related to changes in functional morphology of the placenta. To test this, future dams were exposed during pregestational and gestational periods to filtered or nonfiltered air in exposure chambers. Placentas were collected from near-term pregnancies and prepared for microscopical examination. Fields of view on vertical uniform random tissue slices were analyzed using stereological methods. Volumes of placental compartments were estimated, and the labyrinth was analyzed further in terms of its maternal vascular spaces, fetal capillaries, trophoblast, and exchange surface areas. From these primary data, secondary quantities were derived: vessel calibers (expressed as diameters), trophoblast thickness (arithmetic mean), and total and mass-specific morphometric diffusive conductances for oxygen of the intervascular barrier. Two-way analysis of variance showed that both periods of exposure led to significantly smaller fetal weights. Pregestational exposure to nonfiltered air led to significant increases in fetal capillary surface area and in total and mass-specific conductances. However, the calibers of maternal blood spaces were reduced. Gestational exposure to nonfiltered air was associated with reduced volumes, calibers, and surface areas of maternal blood spaces and with greater fetal capillary surfaces and diffusive conductances. The findings indicate that urban air pollution affects placental functional morphology. Fetal weights are compromised despite attempts to improve diffusive transport across the placenta.

Identification of immunogenic proteins of Waddlia chondrophila.

Evidence is growing for a role of Waddlia chondrophila as an agent of adverse pregnancy outcomes in both humans and ruminants. This emerging pathogen, member of the order Chlamydiales, is also implicated in bronchiolitis and lower respiratory tract infections. Until now, the serological diagnosis of W. chondrophila infection has mainly relied on manually intensive tests including micro-immunofluorescence and Western blotting. Thus, there is an urgent need to establish reliable high throughput serological assays. Using a combined genomic and proteomic approach, we detected 57 immunogenic proteins of W. chondrophila, of which 17 were analysed by mass spectrometry. Two novel hypothetical proteins, Wim3 and Wim4, were expressed as recombinant proteins in Escherichia coli, purified and used as antigens in an ELISA test. Both proteins were recognized by sera of rabbits immunized with W. chondrophila as well as by human W. chondrophila positive sera but not by rabbit pre-immune sera nor human W. chondrophila negative sera. These results demonstrated that the approach chosen is suitable to identify immunogenic proteins that can be used to develop a serological test. This latter will be a valuable tool to further clarify the pathogenic potential of W. chondrophila.

Biology and pathogenicity of "Waddlia chondrophila"

Abstract This thesis investigates the pathogenicity of a Chlamydia-related bacterium: Waddlia chondrophila, which is suspected to cause abortion in bovines as well as miscarriages in humans. Macrophages represent the first line of defense of the innate immunity against invading pathogens, we thus studied the interaction between W. chondrophila and human macrophages. We observed that W. chondrophila multiplied very efficiently inside monocyte-derived macrophages. Diagnostic tools to detect obligate intracellular bacteria are lacking so we developed a Waddlia specific real-time PCR based on the 16S rRNA encoding gene. Since W. chondrophila could be involved in human miscarriage, we analyzed samples from women having miscarriage or uneventful pregnancy. Waddlia serologies results confirmed an association between the presence of W. chondrophila antibodies and miscarriage (23.2% versus 14.6% in the control group, p-value 0.044). As W. chondrophila's pathogenicity was suggested, we studied its antibiotic susceptibility. W. chondrophila revealed to be susceptible to macrolides and tetracylines but resistant to beta-lactams and fluoroquinolones. This resistance to fluoroquinolones could be explained by mutations in the quinolone resistance determining region of the gyrase (GyrA) and topoisomerase IV (ParC) encoding genes. In conclusion, this thesis allowed to precise the role of W. chondrophila in human miscarriage. However, more studies will be necessary to fully understand the pathogenesis of W. chondrophila in adverse pregnancy outcomes. Résumé Le but de cette thèse a été d'étudier la pathogénicité d'une bactérie apparentée aux Chlamydia: Waddlia chondrophila. Les macrophages représentant la première ligne de défense du système immunitaire inné contre les pathogènes, nous avons d'abord étudié l'interaction entre W. chondrophila and les macrophages humains. Nous avons pu observer que W. chondrophila résistait aux effecteurs microbicides des macrophages et se multipliait efficacement au sein de ces cellules. Au vu du manque d'outils diagnostiques pour détecter cette bactérie intracellulaire obligatoire, nous avons également développé une PCR en temps réel, spécifique pour Waddlia, basée sur le gène de l'ARN ribosomal 16S. Cette PCR a été utilisée dans les différents projets afin de détecter la présence de W. chondrophila. W. chondrophila étant suspectée de pouvoir causer des fausses couches chez la femme, nous avons analysé des échantillons provenant de femmes ayant souffert de fausse couche, ainsi que, comme contrôles, des femmes ayant eu une grossesse normale. Les sérologies ont révélé une association entre la présence d'anticorps dirigés contre Waddlia et la fausse couche (23.2% versus 14.6% chez les contrôles, p-value=0.044). La présence de la bactérie a aussi été détectée par PCR et immunohistochimie dans plusieurs échantillons. L'implication de W. chondrophila dans la fausse couche se précisant, nous avons étudié sa susceptibilité aux antibiotiques. W. chondrophila s'est révélée sensible aux macrolides et aux tetracyclines mais résistante aux beta-lactames et aux quinolones. Cette résistance aux quinolones peut être expliquée par la présence de mutations dans le QRDR (région déterminant la résistance aux quinolones) des gènes gyrA et parC. En conclusion, cette thèse a permis de préciser l'implication de W. chondrophila dans la fausse couche. Des études complémentaires seront cependant nécessaires pour confirmer et préciser le rôle exact de W. chondrophila dans les problèmes obstétricaux.

OmpA family proteins and Pmp-like autotransporter: new adhesins of Waddlia chondrophila.

Waddlia chondrophila is a obligate intracellular bacterium belonging to the Chlamydiales order, a clade that also includes the well-known classical Chlamydia responsible for a number of severe human and animal diseases. Waddlia is an emerging pathogen associated with adverse pregnancy outcomes in humans and abortion in ruminants. Adhesion to the host cell is an essential prerequisite for survival of every strict intracellular bacteria and, in classical Chlamydia, this step is partially mediated by polymorphic outer membrane proteins (Pmps), a family of highly diverse autotransporters that represent about 15% of the bacterial coding capacity. Waddlia chondrophila genome however only encodes one putative Pmp-like protein. Using a proteomic approach, we identified several bacterial proteins potentially implicated in the adhesion process and we characterized their expression during the replication cycle of the bacteria. In addition, we demonstrated that the Waddlia Pmp-like autotransporter as well as OmpA2 and OmpA3, two members of the extended Waddlia OmpA protein family, exhibit adhesive properties on epithelial cells. We hypothesize that the large diversity of the OmpA protein family is linked to the wide host range of these bacteria that are able to enter and multiply in various host cells ranging from protozoa to mammalian and fish cells.

Waddlia chondrophila induces systemic infection, organ pathology, and elicits Th1-associated humoral immunity in a murine model of genital infection.

Waddlia chondrophila is a known bovine abortigenic Chlamydia-related bacterium that has been associated with adverse pregnancy outcomes in human. However, there is a lack of knowledge regarding how W. chondrophila infection spreads, its ability to elicit an immune response and induce pathology. A murine model of genital infection was developed to investigate the pathogenicity and immune response associated with a W. chondrophila infection. Genital inoculation of the bacterial agent resulted in a dose-dependent infection that spread to lumbar lymph nodes and successively to spleen and liver. Bacterial-induced pathology peaked on day 14, characterized by leukocyte infiltration (uterine horn, liver, and spleen), necrosis (liver) and extramedullary hematopoiesis (spleen). Immunohistochemistry demonstrated the presence of a large number of W. chondrophila in the spleen on day 14. Robust IgG titers were detected by day 14 and remained high until day 52. IgG isotypes consisted of high IgG2a, moderate IgG3 and no detectable IgG1, indicating a Th1-associated immune response. This study provides the first evidence that W. chondrophila genital infection is capable of inducing a systemic infection that spreads to major organs, induces uterus, spleen, and liver pathology and elicits a Th1-skewed humoral response. This new animal model will help our understanding of the mechanisms related to intracellular bacteria-induced miscarriages, the most frequent complication of pregnancy that affects one in four women.

Uterine Doppler velocimetry of the uterine arteries in the second and third trimesters for the prediction of gestational outcome

PURPOSE: The aim of this longitudinal study was to investigate the value of uterine artery Doppler sonography during the second and third trimesters in the prediction of adverse pregnancy outcome in low-risk women. METHODS: From July 2011 to August 2012, a total of 205 singleton pregnant women presenting at our antenatal clinic were enrolled in this prospective study and were assessed for baseline demographic and obstetric data. They underwent ultrasound evaluation at the time of second and third trimesters, both included Doppler assessment of bilateral uterine arteries to determine the values of the pulsatility index (PI) and resistance index (RI) and presence of early diastolic notch. The endpoint of this study was assessing the sensitivity, specificity, positive predictive value (PPV) and negative predictive value (NPV) of Doppler ultrasonography of the uterine artery, for the prediction of adverse pregnancy outcomes including preeclampsia, stillbirth, placental abruption and preterm labor. RESULTS: The mean age of cases was 26.4±5.11. The uterine artery PI and RI values for both second (PI: 1.1±0.42 versus 1.53±0.59, p=0.002; RI: 0.55±0.09 versus 0.72±0.13, p=0.000 respectively) and third-trimester (PI: 0.77±0.31 versus 1.09±0.46, p=0.000; RI: 0.46±0.10 versus 0.60±0.14, p=0.010 respectively) evaluations were significantly higher in patients with adverse pregnancy outcome than in normal women. Combination of PI and RI >95th percentile and presence of bilateral notch in second trimester get sensitivity and specificity of 36.1 and 97% respectively, while these measures were 57.5 and 98.2% in third trimester. CONCLUSIONS: According to our study, it seems that uterine artery Doppler may be a valuable tool for the prediction of a variety of adverse outcomes in second and third trimesters.

Approche multidisciplinaire pour l’amélioration de l’estimation de l’exposition aux sous-produits de désinfection de l’eau en milieu domestique et en piscine

La désinfection de l’eau de consommation et des piscines induit la formation de sous-produits (SPD) potentiellement nocifs pour la santé, parmi lesquels les trihalométhanes (THM), les acides haloacétiques (HAA) et les chloramines (CAM). La difficulté d’estimer l’exposition humaine à ces SPD empêche de cerner précisément les risques sanitaires possiblement associés (i.e., cancérigènes, reprotoxiques, irritatifs). Nos travaux s’articulent autour d’une méthodologie consistant à intégrer des données d’occurrence environnementales à des modèles toxicocinétiques à base physiologique (TCBP) pour améliorer les mesures de l’exposition aux SPD. Cette approche multidisciplinaire veut prendre en compte de manière aussi appropriée que possible les deux composantes majeures des variations de cette exposition : les variations spatio-temporelles des niveaux de contamination environnementale et l’impact des différences inter- et intra-individuelles sur les niveaux biologiques. Cette thèse, organisée en deux volets qui explorent chacun successivement des aspects environnemental et biologique de la problématique, vise à contribuer au développement de cette stratégie innovante d’estimation de l’exposition et, plus généralement, à des meilleures pratiques en la matière. Le premier volet de la thèse s’intéresse à l’exposition en milieu domestique (i.e., résultant de l’utilisation de l’eau potable au domicile) et est consacré au cas complexe des THM, les plus abondants et volatils des SPD, absorbables par ingestion mais aussi par inhalation et voie percutanée. Les articles I et II, constitutifs de ce volet, documentent spécifiquement la question des variations inter- et intra- journalières de présence des SPD en réseau et de leurs impacts sur les estimateurs de l’exposition biologique. Ils décrivent l’amplitude et la diversité des variations à court terme des niveaux environnementaux, présentent les difficultés à proposer une façon systématique et « épidémiologiquement » pratique de les modéliser et proposent, de manière originale, une évaluation des mésestimations, somme toute modestes, des mesures biologiques de l’exposition résultant de leurs non-prise en compte. Le deuxième volet de la thèse se penche sur l’exposition aux SPD en piscine, d’un intérêt grandissant au niveau international, et se restreint au cas jugé prioritaire des piscines publiques intérieures. Ce volet envisage, pour quantifier l’exposition dans ce contexte particulier, l’extension de l’approche méthodologique préconisée, élaborée originellement pour application dans un contexte domestique : d’abord, à travers une analyse approfondie des variations des niveaux de contamination (eau, air) des SPD en piscine en vue de les modéliser (article III); puis en examinant, dans le cas particulier du chloroforme, le THM le plus abondant, la possibilité d’utiliser la modélisation TCBP pour simuler des expositions en piscine (article IV). Les résultats mettent notamment en évidence la difficulté d’appréhender précisément la contamination environnementale autrement que par un échantillonnage in situ tandis que la modélisation TCBP apparait, sur le plan toxicologique, comme l’outil le plus pertinent à ce jour, notamment au regard des autres approches existantes, mais qu’il convient d’améliorer pour mieux prédire les niveaux d’exposition biologique. Finalement, ces travaux illustrent la pertinence et la nécessité d’une approche multidisciplinaire et intégratrice et suggère, sur cette base, les pistes à explorer en priorité pour mieux évaluer l’exposition aux SPD et, in fine, cerner véritablement les risques sanitaires qui en résultent.

Exposition à la caféine durant la grossesse : les facteurs prédictifs de la consommation et association aux issues indésirables de grossesse

INTRODUCTION: Plusieurs études ont été menées sur le risque d’issus indésirables de grossesse associé à la prise de caféine durant la grossesse; cependant aucune étude n'a encore été réalisée sur les facteurs prédictifs de cette exposition. Pourtant, une prise en considération de ces facteurs augmenterait l’efficacité des recommandations nutritionnelles à ce sujet. En outre, peu d'études ont évalué le risque de nouveau-nés petits pour l'âge gestationnel (PAG) comparé aux autres issues indésirables de grossesse. OBJECTIFS: 1) Déterminer la fréquence de la consommation de caféine durant la grossesse et ses facteurs prédictifs ; 2) quantifier l’association de cette exposition au risque de (PAG). MÉTHODE: 3458 participantes ont été sélectionnées aléatoirement dans le Registre Québécois des Grossesses (RQG) créé par l’appariement de trois banques de données administratives : RAMQ, MED–ÉCHO et ISQ. Des analyses statistiques ont permis d’étudier les facteurs prédictifs de cette utilisation et une étude cas-témoins a permis de quantifier le risque de (PAG) qui lui est associé. RÉSULTATS: 87,3% des participantes consommaient de la caféine avant leur grossesse et 71,4% durant. L'âge maternel avancé, le tabagisme, l'hypertension et les hospitalisations avant la grossesse sont des facteurs prédictifs de la consommation de caféine durant la grossesse. Une augmentation de 20% de risque de PAG a été observée [OR = 1,19; 95% IC (1,01–1,40)]. CONCLUSION: La consommation de caféine pendant la grossesse est répandue et la sécurité de cette utilisation doit être questionnée. Nos résultats suggèrent que la consommation de caféine durant la grossesse augmenterait le risque de PAG.

Relación de la anemia con el estado nutricional y factores determinantes en gestantes de Colombia, 2005

La gestación es una etapa de cambios fisiológicos y metabólicos que buscan asegurar el normal crecimiento materno-fetal. Sin embargo se pueden presentar durante este periodo, toda una variedad de problemas tanto para la madre como para el feto. La anemia es una de las enfermedades más frecuentes y de mayor impacto durante la gestación. Es de destacar también la importancia del estado nutricional de la gestante y su relación con los resultados adversos del embarazo. Es limitado el conocimiento existente acerca de la relación del estado nutricional de las gestantes con la presencia de anemia en el embarazo. A nivel de Latinoamérica son limitados los estudios al respecto y los existentes, por sus características metodológicas y muéstrales, hacen difícil su extrapolación a nuestra población. Objetivo: Determinar la relación existente entre el estado nutricional según el índice de masa corporal y factores determinantes en la presencia de anemia en mujeres gestantes basadas en los datos de la ENSIN 2005. Metodología: se llevo a cabo un estudio observacional de prevalencia analítica, con base en los datos recogidos por la ENSIN 2005, encuesta realizada por Profamilia en el periodo comprendido entre el 25 de octubre de 2004 y el 15 de julio de 2005. Resultados: se logro establecer asociación significativa con algunos factores determinantes tales como el trimestre de gestación en anemia según hemoglobina (mayor riesgo en el 2do trimestre OR: 0,53; IC95% 0,32-0,86; p: 0,0104) y factores de tipo socio demográficos (región de residencia y estado civil). Conclusiones: Resaltamos la importancia de indagar más a fondo acerca de los determinantes sociales y su relación con el desarrollo de anemia y consideramos es necesario diseñar políticas orientadas a la mejora del estado nutricional de la población, mereciendo principal atención las mujeres embarazadas.

Relación de la anemia con el estado nutricional y factores determinantes en gestantes de Colombia, 2005

La gestación es una etapa de cambios fisiológicos y metabólicos que buscan asegurar el normal crecimiento materno-fetal. Sin embargo se pueden presentar durante este periodo, toda una variedad de problemas tanto para la madre como para el feto. La anemia es una de las enfermedades más frecuentes y de mayor impacto durante la gestación. Es de destacar también la importancia del estado nutricional de la gestante y su relación con los resultados adversos del embarazo. Es limitado el conocimiento existente acerca de la relación del estado nutricional de las gestantes con la presencia de anemia en el embarazo. A nivel de Latinoamérica son limitados los estudios al respecto y los existentes, por sus características metodológicas y muéstrales, hacen difícil su extrapolación a nuestra población. Objetivo: determinar la relación existente entre el estado nutricional según el índice de masa corporal y factores determinantes en la presencia de anemia en mujeres gestantes basadas en los datos de la ENSIN 2005. Metodología: se llevo a cabo un estudio observacional de prevalencia analítica, con base en los datos recogidos por la ENSIN 2005, encuesta realizada por Profamilia en el periodo comprendido entre el 25 de octubre de 2004 y el 15 de julio de 2005. Resultados: se logro establecer asociación significativa con algunos factores determinantes tales como el trimestre de gestación en anemia según hemoglobina (mayor riesgo en el 2do trimestre OR: 0,53; IC95% 0,32-0,86; p: 0,0104) y factores de tipo socio demográficos (región de residencia y estado civil). Conclusiones: resaltamos la importancia de indagar más a fondo acerca de los determinantes sociales y su relación con el desarrollo de anemia y consideramos es necesario diseñar políticas orientadas a la mejora del estado nutricional de la población, mereciendo principal atención las mujeres embarazadas.

PAPP-A y β-hCG libre como predictores de preeclampsia y bajo peso al nacer en una población latina

Introducción: La Preeclampsia ocurre entre el 2-7% de los embarazos. Previos estudios han sugerido la asociación entre los niveles alterados de PAPP-A y la β-hCG libre con el desarrollo de Preeclampsia (PE) y/o Bajo Peso al Nacer (BPN). Metodología: El diseño del estudio es de Prueba Diagnóstica con enfoque de casos y controles. Las mediciones séricas de PAPP-A y la β-hCG libre, fueron realizadas entre la semana 11-13.6 días durante 2 años. Resultados: La cohorte incluyó 399 pacientes, la incidencia de PE fue de 2,26% y de BPN fue de 14.54%. El punto de corte del percentil 10 fue MoM PAPP-A: 0,368293 y MoM β-hCG libre: 0,412268; la especificidad en PE leve fue de 90,5 y para BPN de 90. Los MoM de la β-hCG libre, la edad y el peso materno se comportan como factores de riesgo, mientras que mayores valores de MoM de la PAPP-A y mayor número de partos factores de protección. Para el BPEG severo la edad materna y la paridad se comportan como factores de riesgo, mientras que un aumento promedio de los valores de los MoM de la PAPP-A y la β-hCG libre, como factores de protección en el desarrollo de BPEG Severo. Conclusiones: Existe una relación significativa entre los valores alterados de PAPP-A y de β-hCG libre, valorados a la semana 11 a 13 con la incidencia de Preeclampsia y de Bajo Peso al nacer en fetos cromosómicamente normales, mostrando unos niveles significativamente más bajos a medida que aumentaba la severidad de la enfermedad.