Maternal Pregnancy Diet Quality Is Directly Associated with Autonomic Nervous System Function in 6-Month-Old Offspring

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dc.contributor.author

Krzeczkowski, John E.

Boylan, Khrista

Arbuckle, Tye E.

Muckle, Gina

Poliakova, Natalia

Séguin, Jean R.

Favotto, Lindsay A.

Savoy, Calan

Amani, Bahar

Mortaji, Neda

Van Lieshout, Ryan J.

dc.date.accessioned

2024-03-13T17:07:53Z

dc.date.available

2024-03-13T17:07:53Z

dc.date.issued

2019-10-01

dc.description - en

"Health Canada is responsible for helping Canadians maintain and improve their health. The number of women consuming diets of less than ideal quality (low in nutrients and high in fats and sugars) is increasing. A woman’s diet during pregnancy can impact the health of her baby. The autonomic nervous system coordinates the body’s response to external and internal demands to regulate certain body processes, such as the rate of breathing. This system works automatically, without a person’s conscious effort. One way to assess autonomic nervous system function is by measuring variability between inter-beat intervals of the heart – called heart rate variability. Greater heart rate variability suggests a more flexible autonomic nervous system that is capable of adapting to a range of challenges. In contrast, low heart rate variability suggests a more rigid system with limited capacity to respond to stressors. This study was designed to examine associations between prenatal diet quality and heart rate variability in 400 mother-infant pairs from the Maternal-Infant Research on Environmental Chemicals-Infant Development (MIREC-ID) Study. Maternal diet quality during pregnancy was assessed by questionnaire. Infant heart rate variability was measured by electrocardiogram (ECG) in 6-month old infants. This study found that 75% of the women consumed diets of average quality. Poorer diet quality during pregnancy was associated with lower heart rate variability in infants, suggesting less flexibility of the autonomic nervous system to respond to stressors. This may be a mechanism by which poor prenatal diet increases the child’s susceptibility to diseases later in life."

dc.description.abstract - en

Background: Many pregnant women are consuming diets of poor overall quality. Although many studies have linked poor prenatal diet quality to an increased risk of specific diseases in offspring, it is not known if exposure to poor prenatal diet affects core neurophysiological regulatory systems in offspring known to lie upstream of multiple diseases. Objective: We aimed to examine the association between prenatal diet quality and autonomic nervous system (ANS) function in infants at 6 mo of age. Methods: Data from 400 women (aged >18 y, with uncomplicated pregnancies) and their infants participating in the Maternal-Infant Research on Environmental Chemicals-Infant Development cohort were used to investigate links between prenatal diet quality and infant ANS function at 6 mo of age. Prenatal diet quality was assessed using the Healthy Eating Index (2010), calculated from a validated FFQ completed by women during the first trimester. Infant ANS function was measured using 2 assessments of heart rate variability (HRV) including root mean square of successive differences (RMSSD) and SD of N-N intervals (SDNN). Associations were analyzed before and after adjustment for socioeconomic status, maternal depression symptoms, maternal cardiometabolic dysfunction, breastfeeding, and prenatal smoking. Results: Poorer prenatal diet quality was associated with lower infant HRV assessed using RMSSD (B: 0.07; 95% CI: 0.01, 0.13; R2 = 0.013) and SDNN (B: 0.18; 95% CI: 0.02, 0.35; R2 = 0.011). These associations remained significant after adjustment for confounding variables [RMSSD: B: 0.09; 95% CI: 0.003, 0.18; squared semipartial correlation (sp2) = 0.14 and SDNN B: 0.24; 95% CI: 0.0, 0.49; sp2 = 0.13]. Conclusions: In a large cohort study, poorer prenatal diet quality was associated with lower offspring HRV, a marker of decreased capacity of the ANS to respond adaptively to challenge. Therefore, poor prenatal diet may play a significant role in the programming of multiple organ systems and could increase general susceptibility to disease in offspring. Keywords: biomarkers; developmental origins of health and disease; diet quality; maternal diet; neuropsychiatric disorders; pregnancy; prenatal programming.

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

Contexte : De nombreuses femmes enceintes suivent un régime alimentaire globalement de mauvaise qualité. Bien que de nombreuses études aient établi un lien entre une mauvaise qualité d'alimentation prénatale et un risque accru de maladies spécifiques chez la progéniture, on ne sait pas si l'exposition à une mauvaise alimentation prénatale affecte les systèmes de régulation neurophysiologiques fondamentaux chez la progéniture, connus pour se situer en amont de plusieurs maladies. Objectif : Nous avions pour objectif d'examiner l'association entre la qualité de l'alimentation prénatale et le fonctionnement du système nerveux autonome (SNA) chez les nourrissons âgés de 6 mois. Méthodes : Les données de 400 femmes (âgées de plus de 18 ans, avec des grossesses sans complications) et de leurs nourrissons participant à la cohorte de recherche mère-enfant sur les produits chimiques environnementaux-développement de l'enfant ont été utilisées pour étudier les liens entre la qualité de l'alimentation prénatale et la fonction du SNA du nourrisson à 6 mois de âge. La qualité du régime alimentaire prénatal a été évaluée à l'aide du Healthy Eating Index (2010), calculé à partir d'un FFQ validé complété par les femmes au cours du premier trimestre. La fonction SNA du nourrisson a été mesurée à l'aide de 2 évaluations de la variabilité de la fréquence cardiaque (VRC), y compris la moyenne quadratique des différences successives (RMSSD) et l'écart-type des intervalles N-N (SDNN). Les associations ont été analysées avant et après ajustement en fonction du statut socio-économique, des symptômes de dépression maternelle, du dysfonctionnement cardiométabolique maternel, de l'allaitement et du tabagisme prénatal. Résultats : Une mauvaise qualité de l'alimentation prénatale était associée à une VRC inférieure du nourrisson évaluée à l'aide du RMSSD (B : 0,07 ; IC à 95 % : 0,01, 0,13 ; R2 = 0,013) et du SDNN (B : 0,18 ; IC à 95 % : 0,02, 0,35 ; R2 = 0,011). ). Ces associations sont restées significatives après ajustement pour les variables confondantes [RMSSD : B : 0,09 ; IC à 95 % : 0,003, 0,18 ; corrélation semi-partielle au carré (sp2) = 0,14 et SDNN B : 0,24 ; IC à 95 % : 0,0, 0,49 ; sp2 = 0,13]. Conclusions : Dans une vaste étude de cohorte, une mauvaise qualité du régime alimentaire prénatal était associée à une VRC plus faible chez la progéniture, un marqueur de la capacité réduite du SNA à répondre de manière adaptative au défi. Par conséquent, une mauvaise alimentation prénatale peut jouer un rôle important dans la programmation de plusieurs systèmes organiques et pourrait augmenter la susceptibilité générale aux maladies chez la progéniture. Mots-clés : biomarqueurs ; origines développementales de la santé et de la maladie ; qualité du régime alimentaire ; alimentation maternelle; troubles neuropsychiatriques ; grossesse; programmation prénatale.

dc.description.fosrctranslation - fr

« Santé Canada a la responsabilité d'aider les Canadiens à maintenir et à améliorer leur santé. Le nombre de femmes qui suivent un régime alimentaire de qualité loin d’être idéale (pauvre en nutriments et riche en graisses et en sucres) est en augmentation. Le régime alimentaire d’une femme pendant la grossesse peut avoir un impact sur la santé de son bébé. Le système nerveux autonome coordonne la réponse du corps aux demandes externes et internes pour réguler certains processus corporels, tels que le rythme respiratoire. Ce système fonctionne automatiquement, sans effort conscient de la part d’une personne. Une façon d’évaluer le fonctionnement du système nerveux autonome consiste à mesurer la variabilité entre les intervalles entre les battements du cœur – appelée variabilité de la fréquence cardiaque. Une plus grande variabilité de la fréquence cardiaque suggère un système nerveux autonome plus flexible, capable de s'adapter à toute une gamme de défis. En revanche, une faible variabilité de la fréquence cardiaque suggère un système plus rigide avec une capacité limitée à répondre aux facteurs de stress. Cette étude a été conçue pour examiner les associations entre la qualité du régime alimentaire prénatal et la variabilité de la fréquence cardiaque chez 400 couples mère-enfant de l'étude MIREC-ID (Maternal-Infant Research on Environmental Chemicals-Infant Development). La qualité de l'alimentation maternelle pendant la grossesse a été évaluée par questionnaire. La variabilité de la fréquence cardiaque du nourrisson a été mesurée par électrocardiogramme (ECG) chez des nourrissons âgés de 6 mois. Cette étude a révélé que 75 % des femmes suivaient un régime alimentaire de qualité moyenne. Une alimentation de mauvaise qualité pendant la grossesse était associée à une plus faible variabilité de la fréquence cardiaque chez les nourrissons, ce qui suggère une moindre flexibilité du système nerveux autonome pour répondre aux facteurs de stress. Cela pourrait être un mécanisme par lequel une mauvaise alimentation prénatale augmente la susceptibilité de l’enfant aux maladies plus tard dans la vie. »

dc.identifier.uri

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/2121

dc.language.iso

en

dc.publisher

Elsevier

dc.subject - en

Health

Health and safety

dc.subject - fr

Santé

Santé et sécurité

dc.subject.en - en

Health

Health and safety

dc.subject.fr - fr

Santé

Santé et sécurité

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Maternal Pregnancy Diet Quality Is Directly Associated with Autonomic Nervous System Function in 6-Month-Old Offspring

dc.type - en

Article

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