Early cardiovascular morphology, function, and health following abnormal foetal growth

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-8158-9
Title: Early cardiovascular morphology, function, and health following abnormal foetal growth
Author: Olander, Rasmus
Other contributor: Helsingin yliopisto, lääketieteellinen tiedekunta
Helsingfors universitet, medicinska fakulteten
University of Helsinki, Faculty of Medicine
Kliininen tohtoriohjelma
Doktorandprogrammet i klinisk forskning
Doctoral Program in Clinical Research
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2022-06-03
Language: en
URI: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-8158-9
http://hdl.handle.net/10138/343233
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Abstract: The intrauterine milieu affects cardiovascular morbidity in adulthood with both restricted and excessive foetal growth linked to the development of cardiovascular and related disorders in the adult. Adulthood cardiovascular disease seems linked to both being born small or large for gestational age (SGA and LGA), suggesting a U-shaped association between birth weight and the later development of cardiovascular disease. The cardiovascular system has previously been studied in this setting using conventional ultrasound frequencies (<15 MHz), showing an increased carotid intima-media thickness in children following abnormal foetal growth. Similarly, abnormal foetal growth has also been found to associate with changes in the morphology, geometry, and function of the heart. Conflicting findings have, however, been presented, with both SGA and LGA children throughout childhood showing body-size-appropriate cardiovascular dimensions. Recently, very-high resolution ultrasound (VHRU; 22-71 MHz) has been shown to be a more accurate imaging modality for examining the minute structures of the arterial walls during the early newborn and childhood. Similarly, lean body mass (LBM) has been suggested to be a more accurate method for adjusting cardiovascular dimension for body size in children than conventional body surface area (BSA). In this thesis, the objectives were: I) to assess the impact of restricted or excessive foetal growth and body size on arterial morphology and function and their association with body size in preterm and term neonates, II) to assess the impact of restricted or excessive foetal growth on cardiac morphology, shape and function and the association of cardiac morphology with body size factors in preterm and term neonates, III) to assess the impact of restricted or excessive foetal growth on arterial health in early childhood by studying arterial morphology and stiffness in relation to postnatal growth and body composition in 5-year-old children, IV) to assess the impact of restricted or excessive foetal growth on cardiac morphology, shape, and function in relation to postnatal growth and body composition in 5-year-old children. The same children were examined at the neonate phase and followed up to the age of 5-years. This thesis shows, that during the neonatal stage and throughout childhood, both SGA and LGA children exhibit arterial and cardiovascular dimensions appropriate for body size. No clear evidence of adverse arterial or cardiac health, or signs of increased early cardiovascular disease in SGA or LGA neonates and children was found. Minor differences in some cardiac function parameters were observed in both SGA and LGA neonates and children. However, overall cardiac function was unaffected by abnormal foetal growth. Both arterial and cardiac dimensions were mainly predicted body size overall, and LBM in particular, at time of assessment in neonates and young children. Once adjusted for postnatal body size, the association between the abnormal foetal growth and cardiovascular dimensions disappeared. This thesis is the first to include data on the arterial walls in neonates and children born SGA and LGA using VHRU. The results show no abnormalities or changes in cardiovascular health at this stage associated with restrictive or excessive foetal growth, instead suggesting that the epidemiologically observed changes only become visible later in life. Further research should focus on examining the association between foetal programming and cardiovascular disease and examine the root causes of abnormal foetal growth and their association with cardiovascular disease in adulthood. Furthermore, LBM seems to be a promising and strong predictor of cardiovascular dimensions in children, and its role in adjusting arterial and cardiac dimensions for body size, sex and age in paediatric cardiology should be further studied and developed for the clinical setting.  Den intrauterina miljön påverkar den kardiovaskulära sjukligheten i vuxen ålder och såväl för liten som för stor fostertillväxt är båda förknippade med utvecklingen av kardiovaskulära och relaterade sjukdomar hos vuxna. Kardiovaskulär sjukdom i vuxen ålder tycks vara förknippat med för liten och för stor födelsevikt för gestationsåldern (SGA respektive LGA, eng. small for gestational age, large for gestational age), vilket skulle tyda på en U-formad association mellan födelsevikt och senare utveckling av kardiovaskulär sjukdom. Det kardiovaskulära systemet har tidigare studerats hos barn med konventionella ultraljudsfrekvenser (<15 MHz), och tjockare artärväggar i carotis, med större intima-media-tjocklek, har demonstrerats hos barn med onormal fostertillväxt. På samma sätt har onormal fostertillväxt visats sig vara förknippat med förändringar i hjärtats morfologi, geometri och funktion. Motstridiga fynd har dock presenterats, och studier har även demonstrerat kardiovaskulära dimensioner som är lämpliga för kroppsstorleken hos SGA och LGA barn under hela barndomen. Nyligen har högresolutionsultraljud (VHRU, eng. very-high resolution ultrasound; 22–71 MHz) visats vara en exaktare avbildningsmodalitet för att undersöka de små strukturerna i artärväggarna hos nyfödda och under den tidigare barndomen. På liknande sätt har den fettfria kroppsmassan (LBM, eng. lean body mass) föreslagits vara en mer exakt metod för att justera kardiovaskulär dimension för kroppsstorlek hos barn än konventionell kroppsyta (BSA). I denna doktorsavhandling var målen: I) att bedöma effekten av restriktiv och överdriven fostertillväxt på artärernas morfologi och funktion och deras samband med kroppsstorlek hos prematurer och fullgångna nyfödda, II) att bedöma effekten av restriktiv och överdriven fostertillväxt på hjärtats morfologi, form och funktion och deras samband med kroppsstorlek hos prematurer och fullgångna nyfödda, III) att bedöma effekten av restriktiv eller överdriven fostertillväxt på artärhälsan i tidig barndom genom att studera artärmorfologi och -stelhet i relation till postnatal tillväxt och kroppssammansättning hos 5-åriga barn, IV) att bedöma effekten av restriktiv eller överdriven fostertillväxt på hjärtats morfologi, form och funktion i relation till postnatal tillväxt och kroppssammansättning hos 5-åriga barn. Barnen undersöktes först som nyfödda, och följdes upp till 5-årsåldern. Denna avhandling visar att både SGA- och LGA-barn uppvisar arteriella och kardiovaskulära dimensioner som är lämpliga för kroppsstorlek både som nyfödda och under den tidiga barndomen. Samtidigt hittades inga tydliga bevis på sämre artär- eller hjärthälsa eller tecken på tidig kardiovaskulär sjukdom hos barn eller nyfödda som fötts SGA eller LGA. Mindre skillnader i vissa hjärtfunktionsparametrar observerades hos både SGA och LGA nyfödda och barn. Hjärtfunktionen som helhet påverkades dock inte av onormal fostertillväxt. Både artär- och hjärtdimensioner var huvudsakligen beronde av kroppsstorleken vid bedömningstillfället, och framför allt av LBM. Inget samband sågs mellan onormal tillväxt och kardiovaskulära dimensioner då de justerats för postnatal kroppsstorlek. Denna avhandling är den första som inkluderar data om artärväggarna hos nyfödda och barn som fötts SGA och LGA med VHRU. Resultaten visar inga abnormiteter eller förändringar i kardiovaskulär hälsa som skulle vara förknippade med restriktiv eller överdriven fostertillväxt, utan tyder istället på att de epidemiologiskt observerade förändringarna blir synliga först senare i livet. Ytterligare forskning bör fokusera på att undersöka sambandet mellan fosterprogrammering och kardiovaskulär sjukdom, och undersöka de grundläggande orsakerna till onormal fostertillväxt och deras samband med kardiovaskulär sjukdom i vuxen ålder. Vidare verkar kardiovaskulära dimensioner hos barn till en stor del vara beroende av LBM, och dess roll vid justering av arteriella och hjärtdimensioner för kroppsstorlek, kön och ålder inom pediatrisk kardiologi bör studeras ytterligare och utvecklas för den kliniska vardagen.
Subject: pediatrik
Rights: Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record