Objective. Most biomarker studies of maternal smoking have been based on a single blood or urinary cotinine value, which is inadequate in capturing maternal tobacco exposure over the entire pregnancy. This thesis used maternal hair biomarkers to investigate the association between maternal active and passive smoking, and birthweight for gestational age (BW for GA). / Methods. Subjects were 444 term controls drawn from 5,337 participants of a multi-centre nested case-control study of preterm birth in Montreal. Maternal hair, collected after delivery, was measured for average nicotine and cotinine concentration across the pregnancy, assuming hair growth of 1 cm/month. The BW for GA z-score used Canadian population-based standards. Multiple linear regression was used to assess effects on the z-score, after controlling for potential confounders. / Results. In regression models for maternal active smoking analysis, the addition of hair nicotine to models containing either self-report or hair cotinine or both self-report and cotinine explained significantly more variance in the BW for GA z-score (p=0.009, p=0.017, and p=0.033, respectively). In maternal passive smoking analysis, no significant effect of ETS on BW for GA was found using hair biomarkers. / Conclusion. These results indicate that hair biomarkers are sensitive tools capable of predicting reductions in birthweight for maternal active smoking. The stronger results obtained for nicotine are reflective of the fact that hair nicotine is a better measure of maternal smoking, but it could also suggest that nicotine plays an aetiologic role in affecting foetal growth.

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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O cálcio tem se mostrado útil na regulação do metabolismo energético, favorecendo a perda de peso. Visto que tanto o desmame precoce como a exposição materna à nicotina na lactação são fatores condicionantes para o desenvolvimento de obesidade, hiperleptinemia e resistência à insulina, além de outras alterações endócrinas na idade adulta, decidimos avaliar os possíveis efeitos da suplementação dietética com cálcio sobre as disfunções apresentadas pelos seguintes modelos experimentais: 1) Desmame precoce (DP): ratas lactantes foram envolvidas com atadura para interromper o acesso da prole ao leite nos 3 últimos dias da lactação. As proles das ratas controles tiveram livre acesso ao leite materno durante todo o período da lactação (21 dias). 2) Exposição materna à nicotina (N): Dois dias após o nascimento, ratas lactantes receberam implantes de minibombas osmóticas contendo solução de nicotina (6 mg/kg/dia, 14 dias) ou salina (C), nas mesmas condições. Aos 120 dias de idade, as proles de ambos os modelos de obesidade experimental receberam dieta padrão ou dieta suplementada com cálcio (10g de carbonato de cálcio/kg de ração). O sacrifício ocorreu aos 180 dias de idade. Os dados foram considerados significativos quando p<0,05. Corroborando dados anteriores do nosso grupo, as proles de ambos os modelos de programação (N e DP) apresentaram maior gordura corporal total e visceral, hiperleptinemia, resistência hipotalâmica a leptina e distúrbios na homeostase glicêmica. Além disto, verificamos que as proles N e DP também exibiram aumento dos níveis séricos de 25-hidroxivitamina D3. Todos essas alterações endócrino-metabólicas foram corrigidas pelo tratamento com suplementação com cálcio. Além disso, a prole DP aos 180 dias mostrou hiperfagia e hipertrigliceridemia, que também foram normalizados pela suplementação dietética com cálcio. A prole N apresentou hipotireoidismo, maior conteúdo de catecolaminas e maior expressão de tirosina hidroxilase (TH). A terapia com cálcio reverteu a disfunção adrenal, embora não tenha sido eficaz para normalizar a hipofunção tireoideana. Assim, a suplementação dietética com cálcio normalizou a maioria dos parâmetros da síndrome metabólica observadas nos dois modelos de plasticidade ontogenética. É possível que a redução da adiposidade central induzida pela terapia com cálcio, por si, tenha sido o principal mecanismo que resultou na melhora dos parâmetros estudados. Uma vez que a suplentação de cálcio reverteu as concentrações séricas de 25-hidroxivitamina D3 dos animais obesos, é possível que o efeito anti-obesidade do cálcio também ocorra via ação do calcitriol sobre o adipócito. / Calcium influences energy metabolism regulation and causes body weight loss. Since early weaning and maternal nicotine exposure during lactation programs for obesity, hyperleptinemia, insulin resistance and others endocrine dysfunctions, we studied the possible effect of dietary calcium supplementation on endocrine dysfunctions in these two experimental model of obesity: 1) Early Weaning (EW): lactating rats were involved with a bandage to interrupt the lactation during the last 3 days of standard lactation, and C (control) - dams whose pups had free access to milk during all lactation (21 days). 2) Maternal nicotine exposure (N): Two days after birth, it was implanted on the mothers, osmotic minipumps containing nicotine solution (6 mg/Kg/day, 14 days) or saline (C) in the same condition. At 120 days-old, all offspring received dietary calcium supplementation (10g of calcium carbonate/Kg of rat chow) or standard diet. Rats were killed at 180 days-old. Significant data were p<0.05. As expected, N and DP offspring showed higher visceral and total body fat mass, hyperleptinemia, hypothalamic leptin resistance and insulin resistance. In addition they presented higher serum 25-hydroxyvitamin D3. All these disturbances were corrected after calcium supplementation. Besides, adult EW offspring displayed hyperphagia and hypertriglyceridemia that was normalized with calcium therapy. Also, N offspring presented hypothyroidism, higher tyrosine hydroxylase expression and higher adrenal catecholamine content. Despite calcium treatment have normalized adrenal dysfunction, it did not reverse the hypothyroidism. So, dietary calcium supplementation seems to revert most of the metabolic syndrome parameters observed in our two developmental plasticity models. It is conceivable that the reduction in fat mass per se, induced by calcium therapy, is the main mechanism that improves all parameters. Because serum 25-hydroxyvitamin D3 levels were corrected by calcium supplementation in obese offspring, it is possible that the anti-obesity effect of calcium occurs through calcitriol action on the adipocyte.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O cálcio tem se mostrado útil na regulação do metabolismo energético, favorecendo a perda de peso. Visto que tanto o desmame precoce como a exposição materna à nicotina na lactação são fatores condicionantes para o desenvolvimento de obesidade, hiperleptinemia e resistência à insulina, além de outras alterações endócrinas na idade adulta, decidimos avaliar os possíveis efeitos da suplementação dietética com cálcio sobre as disfunções apresentadas pelos seguintes modelos experimentais: 1) Desmame precoce (DP): ratas lactantes foram envolvidas com atadura para interromper o acesso da prole ao leite nos 3 últimos dias da lactação. As proles das ratas controles tiveram livre acesso ao leite materno durante todo o período da lactação (21 dias). 2) Exposição materna à nicotina (N): Dois dias após o nascimento, ratas lactantes receberam implantes de minibombas osmóticas contendo solução de nicotina (6 mg/kg/dia, 14 dias) ou salina (C), nas mesmas condições. Aos 120 dias de idade, as proles de ambos os modelos de obesidade experimental receberam dieta padrão ou dieta suplementada com cálcio (10g de carbonato de cálcio/kg de ração). O sacrifício ocorreu aos 180 dias de idade. Os dados foram considerados significativos quando p<0,05. Corroborando dados anteriores do nosso grupo, as proles de ambos os modelos de programação (N e DP) apresentaram maior gordura corporal total e visceral, hiperleptinemia, resistência hipotalâmica a leptina e distúrbios na homeostase glicêmica. Além disto, verificamos que as proles N e DP também exibiram aumento dos níveis séricos de 25-hidroxivitamina D3. Todos essas alterações endócrino-metabólicas foram corrigidas pelo tratamento com suplementação com cálcio. Além disso, a prole DP aos 180 dias mostrou hiperfagia e hipertrigliceridemia, que também foram normalizados pela suplementação dietética com cálcio. A prole N apresentou hipotireoidismo, maior conteúdo de catecolaminas e maior expressão de tirosina hidroxilase (TH). A terapia com cálcio reverteu a disfunção adrenal, embora não tenha sido eficaz para normalizar a hipofunção tireoideana. Assim, a suplementação dietética com cálcio normalizou a maioria dos parâmetros da síndrome metabólica observadas nos dois modelos de plasticidade ontogenética. É possível que a redução da adiposidade central induzida pela terapia com cálcio, por si, tenha sido o principal mecanismo que resultou na melhora dos parâmetros estudados. Uma vez que a suplentação de cálcio reverteu as concentrações séricas de 25-hidroxivitamina D3 dos animais obesos, é possível que o efeito anti-obesidade do cálcio também ocorra via ação do calcitriol sobre o adipócito. / Calcium influences energy metabolism regulation and causes body weight loss. Since early weaning and maternal nicotine exposure during lactation programs for obesity, hyperleptinemia, insulin resistance and others endocrine dysfunctions, we studied the possible effect of dietary calcium supplementation on endocrine dysfunctions in these two experimental model of obesity: 1) Early Weaning (EW): lactating rats were involved with a bandage to interrupt the lactation during the last 3 days of standard lactation, and C (control) - dams whose pups had free access to milk during all lactation (21 days). 2) Maternal nicotine exposure (N): Two days after birth, it was implanted on the mothers, osmotic minipumps containing nicotine solution (6 mg/Kg/day, 14 days) or saline (C) in the same condition. At 120 days-old, all offspring received dietary calcium supplementation (10g of calcium carbonate/Kg of rat chow) or standard diet. Rats were killed at 180 days-old. Significant data were p<0.05. As expected, N and DP offspring showed higher visceral and total body fat mass, hyperleptinemia, hypothalamic leptin resistance and insulin resistance. In addition they presented higher serum 25-hydroxyvitamin D3. All these disturbances were corrected after calcium supplementation. Besides, adult EW offspring displayed hyperphagia and hypertriglyceridemia that was normalized with calcium therapy. Also, N offspring presented hypothyroidism, higher tyrosine hydroxylase expression and higher adrenal catecholamine content. Despite calcium treatment have normalized adrenal dysfunction, it did not reverse the hypothyroidism. So, dietary calcium supplementation seems to revert most of the metabolic syndrome parameters observed in our two developmental plasticity models. It is conceivable that the reduction in fat mass per se, induced by calcium therapy, is the main mechanism that improves all parameters. Because serum 25-hydroxyvitamin D3 levels were corrected by calcium supplementation in obese offspring, it is possible that the anti-obesity effect of calcium occurs through calcitriol action on the adipocyte.