Doctor of Philosophy / Department of Animal Sciences and Industry / Duane L. Davis / Intrauterine growth restriction (IUGR) affects all mammals. In the swine industry IUGR pigs result from intrauterine crowding. Prenatal programming in IUGR pigs has substantial effects on myogenesis and adipogenesis. Prenatal programming due to IUGR is also a problem in humans and long-term effects on adipogenesis are well established for small for gestational age (SGA) babies. Mesenchymal stem cells (MSCs) are the precursors for adipocytes. The umbilical cord contains a population of MSCs in Wharton’s jelly (WJ) and they can be harvested postnatally without ethical issues. Therefore, WJMSCs are proposed as models for studying prenatal programming of adipogenesis. We selected genes from studies of adipogenesis in humans and other species and examined their expression in pig WJ. We assigned pigs within litter as High, Medium, or Low birth weight and evaluated these categories for expression of Cox1, Cox2, EGR1, PPARɣ1, PPARɣ2, and Pref1. Differences due to size classification within litter were limited but there were correlations between weaning weight and delta cycle threshold (ΔCt) for EGR1 (r = 0.28; P < 0.009), PPARɣ1 (r = 0.29; P < 0.007), and PPARɣ2 (r = 0.30; P < 0.005). This may be consistent with the reports for SGA babies where EGR1 is upregulated by prenatal growth restriction. To gain insight into when during pregnancy IUGR affects WJ cells we collected umbilical cords at d 60 and d 95. In d 60 umbilical cords, small fetuses had increased (P = 0.06) Cox1 gene expression. We tested the ability of d 60 WJ cells to undergo adipogenic differentiation using standard protocols and a cycling protocol that exposed the cells to adipogenic differentiation conditions interposed with a rest phase with high insulin. It has been reported that the cycling protocol revealed increased glucose uptake in WJ cells from human SGA babies. We found that d 60 WJ cells did not show adipogenic differentiation in any of the protocols tested however glucose uptake correlated negatively with birth weight at Cycle 0 (P < 0.02; r = 0.61). In summary, pig WJ cells reveal some effects of IUGR but they appear to differ from the relationship demonstrated reported for human SGA babies. A new finding was that at midgestation pig WJ cells do not appear to be competent to complete adipogenesis. We also studied nursing managements to improve outcomes for IUGR pigs. Colostrum intake may be a problem, particularly for light weight pigs and those born later during farrowing. Split suckling is the removal of some pigs to allow others unrestricted nursing access. We temporarily removed the six heaviest pigs and this treatment increased gain and weight by d 7 of age. Colostrum intake was highest for the high birth weight pigs. When we temporarily removed the first half of the litter, colostrum intake was increased for the second half of litter born and the difference in immunocrit was reduced between the two litter halves.

Bakgrund: I Sverige föds det mellan 110 000 - 150 000 barn varje år och av dem är cirka 440 dödfödda, vilket innebär att 4 av 1000 barn dör intrauterint eller i samband med förlossning. Intrauterin fosterdöd definieras när barnet dör i magen från graviditetsvecka 22 i Sverige. Det är viktigt att mödrars upplevelser uppmärksammas samt hur de påverkas av detta. Syfte: Att beskriva mödrars upplevelser av att förlora sitt barn intrauterint, samt att granska undersökningsgruppen som varit med i artiklarna. Metod: En beskrivande litteraturstudie av tolv vetenskapliga artiklar från databaserna PubMed och Cinahl. Huvudresultat: Det genomgående resultatet var att mödrar upplevde en känsla av förlust, en förlust av sin graviditet, en förlust av sitt barn och en förlust av rollen som mamma. Upplevelserna om hur de blev bemötta och omhändertagna av vårdpersonal var blandade. En del mödrar var mycket nöjda medan en del inte alls var nöjda med hur omvårdnaden av dem sköttes. Slutsatser: Förlusten mödrar drabbas av gör att de kan uppleva skuld, skam och sorg. Detta gör att de inte kan ta vara på den stund som krävs för att kunna se tillbaka på tiden med barnet på ett fint sätt. Detta innebär att ett stort ansvar vilar hos vårdpersonal som bör finnas där för att stötta och guida när det känns jobbigt att ta egna beslut som mamma.

Preeclampsia (PE), intrauterine growth restriction (IUGR) and gestational diabetes (GDM) increase the risk of maternal and fetal morbidity and mortality. The roles of Advanced Glycation End-products (AGEs) are already well documented concerning inflammation, hypoxia and oxidative stress. AGEs bind to its receptor, Receptor for Advanced Glycation End-products (RAGE), and activate an inflammatory pathway. This pathway alters the efficacy of invasive trophoblast cells and in the placenta and can result in placental dysfunction. We hypothesized that the placental dysfunction found in PE, IUGR, and GDM resulted from an over activation of the RAGE-mediated inflammatory pathway. Using human placental samples, we found that RAGE protein expression via western blotting was increased in PE and decreased in IUGR while GDM remained similar to that of control placentas. We then wanted to determine the efficacy of RAGE activation to alter the invasive nature of invasive cytotrophoblasts cells. We found that the addition of AGEs to SW71 cells decreases invasion through the activation of JNK and ERK cellular signaling pathways. Altogether these findings suggest that RAGE activation in trophoblast cells seems result in insufficient placental pathogenesis causing PE, however the IUGR and GDM samples we obtained did not seem to have resulted from RAGE activation. We also found that RAGE activation can alter the ability of invasive trophoblasts to invade, thus limiting the ability of the placental cells to remodel the maternal spiral arteries. We believe that further research into specific triggers of IUGR (smoking-induced) and un-treated diabetes could result in RAGE stimulated placental insufficiency.

SAMMANFATTNING I Sverige föds 3-4 dödfödda barn per 1000 födda barn. Orsaken till barnadöden förblir för många föräldrar okänt. Studiens syfte var att beskriva vad kvinnor som besvarat ett frågeformulär om tidiga tecken på att barnet skulle dö intrauterint, ville förmedla om sin upplevelse i samband med deras barns död och födelse och om det fanns några skillnader i kvinnans upplevelse beroende på om deras döda barn föddes före graviditetsvecka 28 jämfört med efter graviditetsvecka 28. Frågeformuläret var tillgängligt från den 1 september 2011 till och med den 31 december 2014 på Spädbarnsfondens hemsida. Efter uppmaningen: " Här kan du skriva helt fritt och berätta om något som du vill förmedla och som du inte tycker har tagits upp i detta frågeformulär" hade kvinnorna obegränsat utrymme för att förmedla sina erfarenheter. En kvalitativ innehållsanalys utfördes på 290 svar. Fem kategorier identifierades: Tiden före och efter förlossningen 146 (36%) av svaren, Kontakten med sjukvården 119 (29%), Kunskap 75 (19%), Mötet med barnet 34 (8%), samt Förbättring av vården 31 (8%). Kategorierna handlade om kvinnans upplevelse av bemötandet och stöd som de fått innan, under och efter förlossningen, om otillräcklig kunskap om barnadöd, skapa minnen av barnet och avsaknaden av minnen, om kvinnans känslor inför förlossningen, symtom under graviditeten och om att kvinnorna uppskattade att forskning kring intrauterin död genomförs. Kvinnorna beskrev brister i sin kunskap om att barn kan dö före födelsen och de saknade information om detta under graviditeten. De menade att denna information kan ges inom föräldrautbildningen på mödravårdscentralen. En del kvinnor upplevde bemötandet i samband med deras barns död som bra och tryggt medan andra tyckte att bemötandet hade varit dåligt. Mötet med barnet blev både bra och dåligt och kvinnorna önskade att barnmorskan hade hjälpt dem mer med detta. Kvinnor som fött sitt döda barn efter vecka 28 tog upp att de önskade att deras oro under graviditeten skulle tagits på mer allvar och de upplevde att de var till besvär när de kontaktade barnmorskan.

This thesis will be organized into two chapters discussing the placental expression of two proteins, pyruvate kinase M2 (PKM2) and heat shock protein 27 (HSP 27), in human placentas. Understanding the mechanisms of placental metabolism in healthy and diseased placentas helps us understand how placenta disorders occur and how we can treat these disorders. The goal is to investigate these proteins to gain an understanding of their roles in placental disorders and help decrease maternal and fetal mortality rates. Chapter one covers the background of pyruvate kinase M2 (PKM2) in cancer and embryonic tissues, and the expression of PKM2 in the human placenta. Cancer PKM2 has been studied extensively, but little is know about the role of placental PKM2. Expression of PKM2 is confirmed in normal human placenta samples and described in preeclamptic and intrauterine growth restriction (IUGR) affected human placentas. Proteins associated with elevated PKM2 in cancer are also associated with elevated PKM2 in human placentas. Comparing normal and diseased placenta samples helps understand the similarities between cancer PKM2 and placental PKM2. Understanding the mechanisms of placental metabolism and PKM2 expression in the human placenta will clarify how the placenta is affected by preeclampsia and IUGR and the role placental PKM2 plays in each of these diseases. Chapter two will cover a paper that I wrote on the expression of phosphorylated heat shock protein 27 (HSP27) in the human placenta. Heat shock proteins are involved in the stress response and help inhibit apoptosis. The object of the study was to look for correlations between p-HSP27 and apoptosis in human and ovine placenta samples. P-HSP27 was quantified in human placenta samples and in placenta sampled collected from ovine models. Pregnant control and hyperthermic sheep models were used to quantify expression of p-HSP27 across gestation. This study showed similarities between human IUGR and our ovine IUGR model, suggesting a link between decreased p-HSP27 and increased apoptosis in IUGR.

Varje år sker 2,6 miljoner dödfödslar världen över. Av 1000 födda barn föds tre till fyra barn döda (en stilla födsel), i Sverige varje år. Att ett barn dör intrauterint eller under förlossningen kan ha många orsaker, ungefär 90 procent av alla dödfödda barn dör intrauterint i Sverige. Inom mödrahälsovården arbetar barnmorskor med att identifiera riskfaktorer som kan leda till negativt graviditetsutfall både för barnet och kvinnan. Frånvaro av fosterrörelser kan ge misstankar om att barnet har dött i livmodern, om hjärtljud hos fostret inte kan registreras konfirmeras misstanken. Ett barn som föds stilla är förenat med långvarig och djup sorg. Barnmorskors medverkan, attityder och förhållningssätt är viktiga och värdefulla vid en stilla födsel och det krävs stor kunskap och engagemang från barnmorskorna. Barnmorskorna ska se till alla människors lika värde och arbetar för att ge kvalitativ och respektfull vård. Syftet med denna litteraturöversikt var att belysa barnmorskors upplevelser av att bistå en stilla födsel. Med ökad kunskap och förståelse kunna ge barnmorskor vägledning att hantera dessa händelser i sin profession. En allmän litteraturöversikt där 16 vetenskapliga artiklar kvalitetsgranskades och inkluderades i resultatet. En analys genomfördes av utvalda kvalitativa artiklar i sex steg. Tre kategorier identifierades: En svår situation, Känsla av otrygghet och I mötet med föräldrarna, med totalt åtta underkategorier. Underkategorierna som framkom var: Svårigheter med att bistå, Strategier, Emotionellt och mentalt påverkad, Bristande kunskap och kompetens, Kollegialt stöd, Ge stöd i sorg - attityder och förhållningssätt, Ärofullt och givande samt Behandla barnet med respekt. Barnmorskors upplevelser av att bistå en stilla födsel var individuellt och berodde till stor del av tidigare erfarenheter. En stilla födsel medförde många starka känslor vilket bidrog till att barnmorskor upplevde det svårt att stödja familjer i sorg. Tillgängligheten av stöd från kollegor var av stor betydelse för hur barnmorskor hanterade sina känslor och situationen. Behovet att tydliga riktlinjer i vården vid en stilla födsel upplevdes vara stort. / Every year 2,6 million stillbirths occur worldwide. Out of 1000 born children three to four children are stillborn (a still birth), in Sweden every year. The reason why a child dies intrauterine or during childbirth can depend on many different factors, about 90 percent of all stillborn children die intrauterine in Sweden. In maternal health care midwives work to identify risk factors that can lead to negative pregnancy outcomes in both the child and the pregnant woman. Absence of fetal movements may give rise to suspicions that the child has died in the womb, if the fetal heartbeat can not be registered, the suspicion is confirmed. A child who is born still iss associated with prolonged and deep grief. Midwives' involvement, attitudes and approach is important and valuable, and great knowledge and commitment is required from the midwife in a stillbirth. The midwives’ must ensure the equal value of all people and work to provide qualitative and respectful care. The aim of this literature review was to illuminate midwives' experience of assisting a stillbirth. With increased knowledge and understanding, be able to give midwives guidance to deal with these events in their profession. A general literature review where 16 scientific articles were quality reviewed and included in the result. An analysis was performed of selected qualitative articles in six steps. Three categories were identified: A difficult situation, A feeling of insecurity and In the meeting with the parents, with a total of eight subcategories. The subcategories that emerged were: Difficulties with assisting, Strategies, Emotionally and mentally affected, Lack of knowledge and competence, Collegial support, Giving support in grief - attitudes and approach, Honorable and rewarding and Treat the child with respect. Midwives' experiences of assisting a stillbirth were individual and were largely due to previous experiences. A stillbirth brought many strong emotions, which contributed to midwives finding it difficult to support families in grief. The availability of support from colleagues was of great importance for how midwives handled their emotions and situations. The need for clear guidelines in care during a stillbirth was perceived to be great.

The receptor for advanced glycation end-products (RAGE) is a transmembrane cell surface protein of the immunoglobulin superfamily that acts as part of both the innate and adaptive immune system. RAGE is highly expressed in lung tissue and is therefore of interest in the pulmonary immune response. Specifically, RAGE mediates several cell-signaling responses such as inflammation and apoptosis. This work sought to elucidate the role of RAGE in the setting of chronic pulmonary irritation such as that found in long-term exposure to secondhand smoke (SHS). This irritation has several shared characteristics with lung diseases such as chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and is therefore of value in discovering potential mechanistic targets for future therapeutic treatments for exacerbations of the disease. We validated the extracellular signal-regulated kinase (ERK) pathway as a downstream RAGE cascade to activate the cellular transcription factor NF-B and excluded the protein kinase B (AKT) pathway in chronic pulmonary inflammation. We also identified several proinflammatory cytokines mediated by RAGE in long-term SHS exposure; these included increased expression of TNF-, MIP-1, IL-13, and IFN, among others. Furthermore, we identified semisynthetic glycosaminoglycan ethers (SAGEs) as effective RAGE inhibitors in acute pulmonary inflammation and the improvement of lung function. RAGE is also implicated in many other diseases such as type II diabetes mellitus, Alzheimer’s disease, atherosclerosis, and obstetric complications. We investigated its postnatal expression in pups that experienced SHS-induced intrauterine growth restriction (IUGR) antenatally. Increased expression of RAGE correlated with concomitant decreased heart and kidney weights at 4 weeks of age. By 12 weeks of age, weights had improved to age-expected measurements, and detected RAGE protein levels had decreased. These results implicate a potential role for RAGE in disease pathologies of adults who experienced antenatal IUGR due to maternal SHS exposure during pregnancy. In addition to the RAGE signaling pathways, we also investigated the Gas6/AXL pathway in the lungs of pregnant preeclamptic rodents. Gas6 is a ligand for the transmembrane AXL receptor and has been found in increased levels in the serum of pregnant women with preeclampsia (PE). Previous studies in our lab demonstrated a rodent Gas6 model of PE. Using this model, we established that the maternal lung from Gas6-induced preeclamptic rats experienced increased AXL mRNA as well as higher total cell counts, protein, and inflammatory cytokines in bronchoalveolar lavage fluid (BALF). These findings established a connection between lung inflammation and the development of preeclampsia that was previously unknown.

No description available.

Globalt sker omkring 2,6 miljoner fall av intrauterin fosterdöd varje år. Det finns ett flertal maternella och fetala orsaker och riskfaktorer för att drabbas av intrauterin fosterdöd, men i de flesta fall förblir dödsorsaken okänd. Att bli förälder innebär en av livets största transitioner och anknytning till det väntade barnet startar tidigt i graviditeten. Förlusten orsakar därför en svår sorg hos föräldrarna. Barnmorskan har stor inverkan på föräldrars upplevelse av intrauterin fosterdöd och bör besitta kunskap om föräldrars erfarenheter och behov i samband med att de drabbas. Historiskt har mycket förändrats i synen på dödfödsel och handläggning av förlossning i Sverige sedan 1960-talet men globalt finns ett flertal sociala och kulturella normer och tabun kring dödfödsel som kan vara försvårande för föräldrarnas upplevelser i samband med att de drabbas.  Syftet med litteraturöversikten var att beskriva föräldrars upplevelser av att drabbas av intrauterin fosterdöd.  Metoden som användes var en litteraturöversikt där data från 15 artiklar från 12 olika länder inkluderades. Datan analyserades med integrerad analys.  I resultatet framkom tre kategorier och åtta underkategorier: ”Upplevelsen av förlust” med underkategorierna ”Känslomässiga reaktioner”, ”Hanteringsmekanismer” och ”Påverkan på parrelationen”. ”Betydelsen av stöd” med underkategorierna ”Stöd från vänner och familj”, ”Vårdmötet” samt ”Betydelsen av trosuppfattning och kulturell kontext” och ”Att möta sitt dödfödda barn” med underkategorierna ”Att se och hålla sitt barn” samt ”Bekräftelse av barnet som person”. Initialt beskrivs sorg, chock, förvirring och emotionell smärta. Många föräldrar klandrar sig själva för dödsfallet. Stöd från familj och vänner är betydande. Sociala och kulturella normer samt tron på en högre makt kan vara försvårande eller stödjande i sorgeprocessen. Föräldrar önskade att barnet skulle behandlas med respekt samt bekräftas som person.  Slutsatsen blev att emotionell smärta och sorg vid förlust av ett barn som dör intrauterint var betydande oavsett när under graviditeten och var i världen det skedde, oavsett kulturell kontext och eventuell trosuppfattning. Det dödfödda barnet var för alltid en betydande del av föräldrarnas liv och minnen av barnet blev värdefulla. Vårdmötet hade stor betydelse för föräldrarnas upplevelse. En stor andel föräldrar önskade möta sitt barn men alla fick inte möjlighet att göra det på grund av barriärer kring kultur, trosuppfattning, sociala normer, riktlinjer i vården och egen rädsla. / Globally, about 2,6 million cases of intrauterine fetal death occur every year. There are several maternal and fetal causes and risk factors for intrauterine fetal death to occur, but in most cases the cause of death remains unknown. Becoming a parent is one of lifes’ biggest transitions and attachment to the expected child starts early in the pregnancy. The loss therefore cause severe grief for the parents. The midwife has great influence on the parents' experience, and knowledge of parents’ experiences and needs when facing an intrauterine fetal death is important. Historically, much has changed in the view of stillbirth and the handling of the birth of a stillborn in Sweden since the 1960s, but globally there are many social and cultural norms and taboos surrounding stillbirth that can be aggravating for the parents’ experiences in connection to their loss.  The purpose of the literature review was to describe parents’ experiences when they suffer from intrauterine fetal death.  Used method was a literature review were data from 15 articles from 12 different countries were included. The data were analyzed with integrative analysis.  In the results three categories and eight subcategories emerged: "The experience of loss" with the subcategories "Emotional reactions", "Coping mechanisms” and ”Impact on the couples relationship", "The importance of support" with the subcategories "Support from friends and family", "The care meeting" and "The importance of beliefs and cultural context", "Meeting your stillborn child" with the subcategories "Seeing and holding your child" and "Confirmation of the child as a person". Initially, grief, shock, confusion and emotional pain are described. Many parents blame themselves for the death. Support from family and friends was significant. Social and cultural norms as well as belief in a higher power could be aggravating or supportive in the grieving process. Parents wanted their child to be treated with respect and confirmed as an individual.  The conclusion was that emotional pain and grief in connection to perinatal losswas significant regardless of when during pregnancy and where in the world it occured, regardless of cultural context and possible beliefs. The stillborn child was forever a significant part of the parents’ lives and memories of the child became valuable. The personal treatment in the care encounter is of great importance for the parents’ experience. A large proportion of parents wanted to meet their child, but not everyone was given the opportunity to do so due to barriers surrounding culture, beliefs, social norms, care policies and own fears.

Die Entwicklung eines Embryos und Fetus beeinflusst die Anfälligkeit für kardiovaskuläre Erkrankungen im weiteren Verlauf des Lebens entscheidend. Zugrundeliegende Mechanismen sind jedoch weitestgehend unbekannt. Unter Zuhilfenahme eines neuen Mausmodells für intrauterine kardiale Wachstumsretardierung zielt die vorliegende Dissertation auf die Identifikation adaptiver Wachstumsmechanismen ab, welche die Anpassung der Organgröße und die Aufrechterhaltung einer normalen Herzfunktion ermöglichen. Vielzählige Gene des Aminosäure (AS)-Metabolismus und der Proteinhomeostase zeigten eine vermehrte Expression in neugeborenen Mausherzen nach gestörter Embryonalentwicklung. Es wurde angenommen, dass sowohl die AS-Verfügbarkeit als auch die Aktivität der mechanistic target of rapamycin (mTOR) Signalkaskade entscheidend für eine normale Herzentwicklung und postnatales kompensatorisches Wachstum sind. Der mTOR Komplex 1 (mTORC1) wurde in prä- und perinatalen Mäusen mittels Rapamycin-Behandlung trächtiger Weibchen inhibiert. Die Auswirkungen einer prä- und postnatalen AS-Restriktion wurden anhand einer Niedrigproteindiät untersucht. Rapamycin-behandelte Neugeborene zeichneten sich durch vermindertes Gesamtwachstum sowie Entwicklungsverzögerung aus. Dabei war die kardiale Entwicklung besonders betroffen. Kardiale Proliferationsraten waren nicht verändert, die verminderte Herzgröße wurde jedoch auf eine verringerte Kardiomyozytengröße sowie eine erhöhte Apoptoserate zurückgeführt. Die intrauterine AS-Restriktion wurde überraschend gut von den Mausherzen toleriert. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass die mTOR Signalkaskade essentiell für eine normale Herzentwicklung sowie kompensatorisches kardiales Wachstum ist. Darüber hinaus stellt die pränatale Rapamycin-Behandlung möglicherweise ein neues Modell der intrauterinen Wachstumsretardierung dar, welches Untersuchungen von Programmierungs-Mechanismen vor allem während der fötalen und perinatalen Herzentwicklung ermöglicht. / Intrauterine development influences the susceptibility to cardiovascular disease in adulthood, although the underlying molecular mechanisms are vastly unknown. Utilizing a new mouse model of impaired heart development, this thesis aims at identifying pre- and postnatal adaptive growth mechanisms to restore organ size and allow normal cardiac function. Unbiased functional annotation of genes differentially expressed in neonatal hearts after impaired intrauterine development revealed numerous gene clusters involved in amino acid (AA) metabolism and protein homeostasis. It was hypothesized that both AA availability and mechanistic target of rapamycin (mTOR) pathway activation are crucial for normal heart development and compensatory cardiac growth. mTOR complex 1 (mTORC1) was inhibited in fetal and neonatal mice by rapamycin treatment of pregnant dams. The effects of pre- and postnatal AA restriction were studied by feeding dams a low protein diet (LPD) throughout pregnancy and keeping the offspring on LPD postnatally. Rapamycin treated neonates were characterized by overall growth restriction and developmental delay, where cardiac development was especially affected (reduction of heart size, weight and heart weight to body weight ratio, severe thinning and noncompaction of the ventricular myocardium as well as immature myocardial morphology). While proliferation rates were unaffected, the reduced neonatal heart size was attributed to decreased cardiomyocyte size and increased apoptosis. Strikingly, the murine heart appeared to be surprisingly resistant to intrauterine AA restriction. In conclusion, the data revealed mTOR being essential for normal as well as compensatory cardiac development and growth. Moreover, prenatal rapamycin treatment might represent a new model of intrauterine growth restriction, which potentially allows the investigation of developmental programming mechanisms within the heart particularly in the fetal and neonatal phase of development.