Maternal and newborn infants amino acid concentrations in obese women born themselves with normal and small for gestational age birth weight

This study was undertaken to compare amino acid concentrations in maternal and newborn infants’ serum in normal pregnancy and two groups of obese women who were born themselves with normal and small for gestational age (SGA) birth weight. Maternal cholesterol, lipoproteins concentrations and maternal and infants amino acid concentrations were evaluated at the time of delivery in 28 normal pregnancies, 46 obese pregnant women with normal birth weight (Ob-AGA group) and 44 obese pregnant women born themselves SGA (Ob-SGA group). Mean birth weight of newborn infants in Ob-SGA group was significantly less than in normal and Ob-AGA groups. Cholesterol and lipoproteins were significantly elevated in obese women (more prominent in Ob-SGA group). Most amino acid concentrations and fetal–maternal amino acid gradients were significantly lower in Ob-SGA group. These data suggest significant changes in placental amino acid transport/synthetic function in obese women who were born themselves SGA

Maternal nutrition and the problem of intrauterine disease programming in children

Environmental conditions during perinatal development such as maternal undernutrition or overnutrition can program changes in the integration among physiological systems leading to cardio-metabolic diseases. This phenomenon can be understood in the context of the phenotypic plasticity and refers to the adjustment of a phenotype in response to environmental input without genetic change. Experimental studies indicate that fetal exposure to an adverse maternal environment may alter the morphology and physiology that contribute to the development of cardio-metabolic diseases. The significance and role of genetic polymorphism, markers of chronic inflammation, oxidative stress, endothelial dysfunction, leptin synthesis disruption, rennin-angiotensin system in intrauterine cardio-metabolic disease programming are discussed. The study demonstrated that both maternal protein restriction and overnutrition alter the central and peripheral control of arterial pressure and metabolism. Breastfeeding may have beneficial effect on obesity risk later in life in genetically predisposed groups. Understanding the mechanisms which affect health outcomes in the offspring influenced by the macronutrient composition of the maternal diet during pregnancy or lactation may lead to new maternal nutrition recommendations, disease prevention strategies, and therapies that reduce the increasing incidence of cardio-metabolic diseases in children and adults.Условия развития в перинатальный период, такие как повышение или понижение питания матери, могут программировать определенные изменения интеграции основных физиологических систем плода и ребенка, в частности артериальную гипертензию, дислипидемию и диабет 2-го типа, часто объединяемые в мировой литературе названием «кардиометраболические заболевания». Такое программирование может быть понято в контексте феномена фенотипической пластичности, представляющего собой изменение фенотипа в ответ на эпигенетические воздействия без изменения генотипа. Экспериментальные исследования на животных (крысы, овцы, приматы) подтверждают возможность развития кардиометаболических заболеваний в ответ на неблагоприятные условия внутриутробной среды. Обсуждается значение генетического полиморфизма, маркеров хронического воспаления, окислительного стресса, эндотелиальной дисфункции, нарушения синтеза лептина, активности ренин-ангиотензиновой ситемы в программировании этих заболеваний. Показано, как повышение питания или ограничение содержания белка в рационе матери меняют периферический и центральный контроль артериального давления и метаболизма. Полноценное грудное кормление в постнатальном периоде способно нивелировать предрасположенность к кардиометаболическим заболеваниям, связанную с генетическими полиморфизмами. Понимание механизмов, посредством которых количество и качество питания матери во время беременности и лактации влияют на состояние здоровья потомства на протяжении всей последующей жизни, может привести к формированию новых рекомендаций по питанию матерей, новорожденных детей с программируемой патологией, а также развитию технологий, направленных на предупреждение кардиометаболических заболеваний у детей и взрослых

Kidney disease and perinatal programming of arterial hypertension: the results of experimental researches

Deterioration of development conditions in the perinatal period (starvation of the mother, excess sodium ions in her diet, exposure to glucocorticosteroids, placental insufficiency) programs significant changes in the excretion of sodium ions in the newborn and leads to the development of hypertension. Studies on experimental animals show that unfavourable conditions of intrauterine development can reduce the effective area of glomerular filtration and its rate. These circumstances increase the expression of membrane carriers of sodium ions in the apical membranes, the production of superoxide radicals and enhance the reabsorption of sodium. The article discusses the potential mechanisms of perinatal programming of renal hypertension in humans.Ухудшение условий развития в перинатальный период (голодание матери, избыток ионов натрия в ее рационе, воздействие глюкокортикостероидов, плацентарная недостаточность) программирует значительные изменения экскреции ионов натрия у новорожденного и ведет к развитию артериальной гипертензии. Исследования на экспериментальных животных показывают, что неблагоприятные условия внутриутробного развития могут уменьшить эффективную площадь гломерулярной фильтрации и ее скорость. Эти обстоятельства увеличивают экспрессию мембранных переносчиков ионов натрия в апикальных мембранах, продукцию супероксидных радикалов и усиливают реабсорбцию натрия. В статье обсуждаются потенциальные механизмы перинатального программирования почечной гипертензии у человека

Pre-eclampsia in a mother and programming of the child’s cardiovascular health

The authors present a review of the literature devoted to the problem of programming the formation of the cardiovascular system structure and function in children born from mothers with preeclampsia. These children are at high risk of developing cardiovascular diseases. Pre-eclampsia is caused by the endothelium dysfunction, deregulation of the immune and inflammatory factors during pregnancy. Experimental studies identify these factors as key epigenetic factors programming the condition of the cardiovascular system of the offspring. The modern concept of intrauterine programming, describing this phenomenon, focuses on three main areas of research: experimental models simulating the intrauterine environment with preeclampsia; research of the pathological phenotype formation under the influence of these factors; epigenetic studies of the influence of preeclampsia on the cardiovascular system functioning. The article discusses the perspectives of epigenetic programming prevention.Представлен обзор литературы, посвященной проблеме программирования формирования структуры и функции сердечно-сосудистой системы у детей от матерей с преэклампсией. Такие дети имеют высокий риск развития сердечно-сосудистых заболеваний в последующей жизни. Показано, что в основе развития преэклампсии лежат дисфункция эндотелия, нарушения регуляции иммунных и воспалительных факторов при беременности. Экспериментальные исследования идентифицируют эти факторы как ключевые эпигенетические факторы программирования состояния сердечно-сосудистой системы потомства. Современная концепция внутриутробного программирования, описывающая этот феномен, сфокусирована на трех основных областях исследований: экспериментальных моделях, имитирующих внутриутробную среду при преэклампсии; изучении того, как у человека формируется патологический фенотип под влиянием указанных факторов; эпигенетических исследованиях воздействия преэклампсии на функцию сердечно-сосудистой системы. Обсуждаются перспективы профилактики эпигенетического программирования

Maternal nutrition and the problem of intrauterine disease programming in children

Environmental conditions during perinatal development such as maternal undernutrition or overnutrition can program changes in the integration among physiological systems leading to cardio-metabolic diseases. This phenomenon can be understood in the context of the phenotypic plasticity and refers to the adjustment of a phenotype in response to environmental input without genetic change. Experimental studies indicate that fetal exposure to an adverse maternal environment may alter the morphology and physiology that contribute to the development of cardio-metabolic diseases. The significance and role of genetic polymorphism, markers of chronic inflammation, oxidative stress, endothelial dysfunction, leptin synthesis disruption, rennin-angiotensin system in intrauterine cardio-metabolic disease programming are discussed. The study demonstrated that both maternal protein restriction and overnutrition alter the central and peripheral control of arterial pressure and metabolism. Breastfeeding may have beneficial effect on obesity risk later in life in genetically predisposed groups. Understanding the mechanisms which affect health outcomes in the offspring influenced by the macronutrient composition of the maternal diet during pregnancy or lactation may lead to new maternal nutrition recommendations, disease prevention strategies, and therapies that reduce the increasing incidence of cardio-metabolic diseases in children and adults.Условия развития в перинатальный период, такие как повышение или понижение питания матери, могут программировать определенные изменения интеграции основных физиологических систем плода и ребенка, в частности артериальную гипертензию, дислипидемию и диабет 2-го типа, часто объединяемые в мировой литературе названием «кардиометраболические заболевания». Такое программирование может быть понято в контексте феномена фенотипической пластичности, представляющего собой изменение фенотипа в ответ на эпигенетические воздействия без изменения генотипа. Экспериментальные исследования на животных (крысы, овцы, приматы) подтверждают возможность развития кардиометаболических заболеваний в ответ на неблагоприятные условия внутриутробной среды. Обсуждается значение генетического полиморфизма, маркеров хронического воспаления, окислительного стресса, эндотелиальной дисфункции, нарушения синтеза лептина, активности ренин-ангиотензиновой ситемы в программировании этих заболеваний. Показано, как повышение питания или ограничение содержания белка в рационе матери меняют периферический и центральный контроль артериального давления и метаболизма. Полноценное грудное кормление в постнатальном периоде способно нивелировать предрасположенность к кардиометаболическим заболеваниям, связанную с генетическими полиморфизмами. Понимание механизмов, посредством которых количество и качество питания матери во время беременности и лактации влияют на состояние здоровья потомства на протяжении всей последующей жизни, может привести к формированию новых рекомендаций по питанию матерей, новорожденных детей с программируемой патологией, а также развитию технологий, направленных на предупреждение кардиометаболических заболеваний у детей и взрослых

Significance of maternal biological sounds for the early adaptation of premature infants

Premature infants may often have periods of apnea, bradycardia, and hypoxia, called cardiorespiratory events (CRE). Such periods of physiological instability are the result of the immaturity of respiration and the autonomic nervous system regulation mechanisms. It is known that systematic listening of maternal biological sounds (MBS) (heart sounds, her voice and peristalsis sounds) by premature infants in the intensive care unit can reduce the incidence of CRE compared to children under the routine sound load of the department. A decrease in CRE frequency with increasing age of children was noted. MBS effect was especially pronounced in children older than 33 weeks of gestation, which suggests the existence of a therapeutic window for MBS action, when brain development can be best supported. A number of researchers demonstrate an improvement in physiological stability and speech formation under the influence of MBS. The role of intrauterine programming in this phenomenon is discussed. Further research is needed on the potential and clinical capabilities of this non-pharmacological method in treatment of apnea and neurophysiological rehabilitation of premature infants.У недоношенных детей в течение дня могут часто возникать периоды апноэ, брадикардии и гипоксии, именуемые кардиореспираторными событиями (КРС). Подобные периоды физиологический нестабильности являются результатом незрелости механизмов регуляции дыхания и вегетативной нервной системы. Показано, что систематическое прослушивание недоношенными детьми в условиях отделения интенсивной терапии биологических звуков матери (БЗМ) (сердечных тонов, ее голоса и звуков перистальтики) может уменьшить частоту возникновения КРС по сравнению с детьми, находящимися под рутинной звуковой нагрузкой отделения. Отмечено уменьшение частоты КРС по мере увеличения возраста детей. Эффект БЗМ особенно выражен у детей старше 33 недель гестации, что предполагает существование терапевтического окна для действия БЗМ, когда развитие мозга может быть поддержано наилучшим образом. Ряд исследователей демонстрируют улучшение физиологической стабильности и становления речи под влиянием БЗМ. Обсуждается роль внутриутробного программирования в этом явлении. Необходимо дальнейшее исследование потенциала и клинических возможностей этого нефармакологического метода в лечении апноэ и нейрофизиологической реабилитации недоношенных детей