scholarly journals Exploring the impact of maternal nutritional status on the compositional profile of mid-trimester biofluids

2017 ◽  
Author(s):  
Μαρία Φωτίου
Keyword(s):  
Nuclear Magnetic Resonance ◽  
Magnetic Resonance ◽  
Nutritional Status ◽  
Compositional Profile ◽  
Maternal Nutritional Status ◽  
The Impact ◽  
Nuclear Magnetic

Μελέτες υποδεικνύουν ότι ακόμη και ήπιες αποκλίσεις από ένα θρεπτικά-ισορροπημένο ενδομήτριο περιβάλλον, οι οποίες οφείλονται στη διατροφική κατάσταση και το μεταβολισμό της μητέρας, μπορεί να προκαλούν σοβαρές επιπτώσεις στην υγεία του απογόνου κατά την ενήλικη ζωή. Ο προσδιορισμός/ταυτοποίηση μεταβολιτών στο αμνιακό υγρό (ΑΥ) θα συνέβαλε στη διαλεύκανση των μηχανισμών, μέσω των οποίων η μητρική διατροφή επηρεάζει το ενδομήτριο περιβάλλον. Πράγματι, μελέτες σε ζώα έχουν δείξει ότι παρεμβάσεις στη μητρική διατροφή μεταβάλουν τη σύσταση του ΑΥ. Ωστόσο, τα δεδομένα που αφορούν στη συσχέτιση της διατροφής έγκυων γυναικών με τη συγκέντρωση μεταβολιτών στο ΑΥ είναι περιορισμένα. Σκοπός της διατριβής ήταν η διερεύνηση της επίδρασης της μητρικής διατροφικής κατάστασης στη σύσταση του ΑΥ έγκυων γυναικών. Το δείγμα αποτέλεσαν έγκυες που υποβλήθηκαν σε αμνιοπαρακέντηση για προγεννητικό έλεγχο. Η συλλογή δημογραφικών/ανθρωπομετρικών χαρακτηριστικών πραγματοποιήθηκε με χρήση ερωτηματολογίων, η καταγραφή της μητρικής διατροφικής πρόσληψης με ημιποσοτικό-ερωτηματολόγιο-συχνότητας-κατανάλωσης-τροφίμων, ενώ δεδομένα για την εξέλιξη/έκβαση της κύησης ελήφθησαν από ιατρικά αρχεία. Για την ανάλυση του ΑΥ χρησιμοποιήθηκαν συμβατικά αναλυτικά εργαλεία και πυρηνικός μαγνητικός συντονισμός (Nuclear Magnetic Resonance, NMR). Η διατριβή αποτελείται από 3 μελέτες. Στην 1η μελέτη διερευνήθηκε η συσχέτιση των συγκεντρώσεων γλυκόζης, ουρικού οξέος, και ιόντων φωσφόρου, καλίου και νατρίου στο ΑΥ με α. την ηλικία κύησης, β. δημογραφικά/ανθρωπομετρικά χαρακτηριστικά των εγκύων και γ. παραμέτρους νεογνικής ανάπτυξης. Από τα σημαντικότερα ευρήματα ήταν η συσχέτιση μεταξύ εβδομάδας κύησης και ιόντων φωσφόρου, η οποία αναδεικνύει το ρόλο του φωσφόρου στην εμβρυική ανάπτυξη/ωρίμανση. Επίσης, ο δείκτης-σωματικής-μάζας των εγκύων πριν την εγκυμοσύνη παρουσίασε στατιστικά σημαντική συσχέτιση με τη συγκέντρωση του ουρικού οξέος, ενώ η εκατοστιαία-θέση-βάρους των νεογνών με τη συγκέντρωση του ουρικού οξέος και των ιόντων φωσφόρου. Η 2η μελέτη περιγράφει την περίπτωση εγκύου της οποίας το ΑΥ κατά την 222/7 εβδομάδα κύησης παρουσίασε υπερβολικά υψηλή συγκέντρωση ουρικού οξέoς και καλίου, και υψηλή αναλογία κυστεΐνης/μεθειονίνη, σε σχέση με τις μέσες τιμές που αναφέρονται στη βιβλιογραφία για τη συγκεκριμένη εβδομάδα κύησης. Τη χρονική στιγμή της αμνιοπαρακέντησης, η έγκυος ήταν κλινικά υγιής. Ωστόσο, την 280/7 εβδομάδα, διαγνώστηκε προεκλαμψία. Το σημαντικότερο εύρημα αφορά στον υψηλό λόγο κυστεΐνης/μεθειονίνη που πιθανότατα απορρέει από τη μη κάλυψη των συστάσεων σε συγκεκριμένα μη-ενεργοφόρα θρεπτικά συστατικά που δρουν ως ρυθμιστές του μεταβολισμού στον κύκλο της μεθειονίνης (π.χ. φυλλικό οξύ). Στην 3η μελέτη διερευνήθηκε η υπόθεση ότι οι διατροφικές συνήθειες της μητέρας αντικατοπτρίζονται στο μεταβολομικό αποτύπωμα του ΑΥ. Μελετήθηκαν 2 διατροφικά-πρότυπα εγκύων, τα οποία διέφεραν στατιστικά σημαντικά ως προς το %ποσοστό της συνολικής ημερήσιας ενεργειακής πρόσληψης 10 ομάδων τροφίμων. Οι διατροφικές προτιμήσεις αποτυπώθηκαν και στην πρόσληψη ενεργοφόρων και μη-ενεργοφόρων θρεπτικών συστατικών. Με την εφαρμογή της μεταβολομικής (NMR) φάνηκε ότι οι διατροφικές συνήθειες της μητέρας αντικατοπτρίζονται στο ΑΥ, καθώς τα δύο διατροφικά πρότυπα διέφεραν στις συγκεντρώσεις γλυκόζης, αμινοξέων, ενδιάμεσων μεταβολιτών του κύκλου του κιτρικού οξέος, και μυρμηκικού οξέος. Η μελέτη ανέδειξε τη δυνατότητα εφαρμογής της μεταβολομικής-ανάλυσης σε συνδυασμό με τα διατροφικά-πρότυπα με στόχο τη διερεύνηση της επίδρασης της μητρικής διατροφής στην εξέλιξη της κύησης. Τα αποτελέσματα της διατριβής θα μπορούσαν να συμβάλουν στην αποσαφήνιση των μηχανισμών μέσω των οποίων η μητρική διατροφική κατάσταση επηρεάζει την έκβαση της κύησης, καθώς και στη διαμόρφωση διατροφικών συστάσεων.

Frequency cycling for compensation of undesired off-resonance effects in surface nuclear magnetic resonance

Geophysics ◽  
2016 ◽  
Vol 81 (4) ◽  
pp. WB33-WB48 ◽  
Author(s):  
Denys Grombacher ◽  
Mike Müller-Petke ◽  
Rosemary Knight
Keyword(s):  
Nuclear Magnetic Resonance ◽  
Magnetic Resonance ◽  
Larmor Frequency ◽  
Forward Model ◽  
Resonance Excitation ◽  
Entire Volume ◽  
Resonance Effects ◽  
Aquifer Properties ◽  
The Impact ◽  
Nuclear Magnetic

To produce reliable estimates of aquifer properties using surface nuclear magnetic resonance (NMR), an accurate forward model is required. The standard surface NMR forward model assumes that excitation occurs through a process called on-resonance excitation, which occurs when the transmit frequency is set to the Larmor frequency. However, this condition is often difficult to satisfy in practice due to the challenge of accurately determining the Larmor frequency within the entire volume of investigation. As such, in situations where an undesired offset is present between the assumed and true Larmor frequency, the accuracy of the forward model is degraded. This is because the undesired offset leads to a condition called off-resonance excitation, which impacts the signal amplitude, phase, and spatial distribution in the subsurface, subsequently reducing the accuracy of surface NMR estimated aquifer properties. Our aim was to reduce the impact of an undesired offset between the assumed and true Larmor frequency to ensure an accurate forward model in the presence of an uncertain Larmor frequency estimate. We have developed a methodology where data are collected using two different transmit frequencies, each an equal magnitude above and below the assumed Larmor frequency. These data are combined, through a method we refer to as frequency cycling, in a manner that allow the component well-described by our estimate of the Larmor frequency to be stacked coherently, whereas the component related to the presence of an undesired offset is combined destructively. In synthetic and field studies, we have determined that frequency cycling is able to mitigate the influence of an undesired offset providing more accurate estimates of aquifer properties. Furthermore, the frequency-cycling method stabilized the complex inversion of surface NMR data, allowing advantages associated with complex inversion to be exploited.

Nuclear Magnetic Resonance (NMR)–Based Serum Metabolic Profiles: Impact of Fasting Status

2019 ◽  
Vol 152 (Supplement_1) ◽  
pp. S28-S29
Author(s):  
Laura Smy ◽  
Megan Lee ◽  
Irene De Biase ◽  
Jon Genzen ◽  
Tatiana Yuzyuk
Keyword(s):  
Nuclear Magnetic Resonance ◽  
Magnetic Resonance ◽  
Total Cholesterol ◽  
Ldl Cholesterol ◽  
Clinical Laboratory ◽  
Sample Collection ◽  
Lipoprotein Subclass ◽  
The Impact ◽  
Lipid Parameters ◽  
Nuclear Magnetic

Abstract Introduction Measurement of lipoprotein subclass concentration (-c), particle number (-p), and size (-s) by nuclear magnetic resonance (NMR) has gained traction recently in the clinical laboratory due to associations between smaller lipid particle sizes and atherogenic risk, especially for LDL-p. Since patients may not comply with the clinician’s recommendation of fasting before sample collection, our objective was to evaluate the impact of fasting status on NMR-based lipid and amino acid determinations. Methods Fifty self-reported healthy participants were recruited using an internal review board-approved protocol: males (n = 25; 41.3 ± 10.5 years; BMI 27.7 ± 4.6 kg/m2) and females (n = 25; 35.6 ± 9.1 years; BMI 25.3 ± 5.4 kg/m2). Blood was collected after overnight fast and 4 hours after a high-fat meal. Samples were analyzed using the AXINON lipoFIT by NMR assay (Numares) with an Avance III NMR spectrometer and Ascend 600 MHz magnet (Bruker). This assay included measurements of triglycerides, total cholesterol, IDL-c, and LDL, HDL, VLDL concentrations; particle numbers; and sizes. Additionally, NMR-based glucose, alanine, valine, leucine, and isoleucine concentrations were acquired. Conventional lipid parameters were obtained using cobas 8000 chemistry system (Roche). Fasting and postprandial results were compared for significant differences. Results As expected, mean triglycerides increased after the meal (53%, P < .0001). Increases were also observed for VLDL-c (22%, P < .0001) and large VLDL-p (56%, P < .0001), as well as LDL-s, HDL-s, and VLDL-s (all <3.5%, P < .005). In contrast, LDL-p, small LDL-p, large LDL-p, HDL-p, small HDL-p, glucose, total cholesterol, and LDL, HDL, and IDL cholesterols demonstrated at most an 11% decrease (all P < .002). Valine, leucine, and isoleucine also increased after the meal (31%-46%, P < .0001 for all). Differences in individual lipids or amino acids were not sufficient to distinguish between fasting vs postprandial states, although incorporation of valine into a ratio with VLDL-c and LDL cholesterol (Valine*VLDL-c/LDL cholesterol) provided adequate differentiation (ROC analysis: AUC 0.91 [SD 0.03, P < .0001]). A cutoff of 75 for the ratio had a sensitivity of 88.9% (95% CI, 76.0%-96.3%) and specificity of 85.4% (95% CI, 72.2%-93.9%). Interference with NMR results occurred for three participants’ postprandial samples. These individuals had significantly higher fasting triglycerides, LDL-p, small LDL-p, large VLDL-p, VLDL-s, VLDL-c, IDL-c and lower LDL-s, and HDL-s compared to other participants. Conclusions The clinical impact on results from postprandial samples warrants further evaluation prior to accepting nonfasting samples for NMR analysis. Considering a subpar compliance with fasting, algorithms to differentiate fasting and postprandial specimens may be useful in identifying suboptimal specimens.

scholarly journals Characterizing the internal structure of laboratory ice samples with nuclear magnetic resonance

2015 ◽  
Vol 61 (225) ◽  
pp. 55-64 ◽  
Author(s):  
Timothy I. Brox ◽  
Mark L. Skidmore ◽  
Jennifer R. Brown
Keyword(s):  
Nuclear Magnetic Resonance ◽  
Magnetic Resonance ◽  
Network Structure ◽  
Freezing Point ◽  
Ice Core ◽  
Dynamic Network ◽  
Polycrystalline Ice ◽  
Ice Binding Protein ◽  
The Impact ◽  
Nuclear Magnetic

AbstractDue to solute impurities and freezing-point depression in polycrystalline ice, a complicated and dynamic network of liquid water forms within the solid ice matrix at the boundaries between ice crystal grains. Impurity concentrations, temperature and pressure influence this network structure and impact physical, transport and rheological properties of ice. However, the nature of this internal network structure is not fully understood. Here we utilize nuclear magnetic resonance (NMR) measurements of diffusion and magnetic relaxation to study the geometry and interconnectivity of the liquid-filled network in laboratory ice, formed from a 7 g L−1 NaCl solution, and its evolution due to recrystallization processes. Additionally, we apply these NMR measurements to observe the impact on ice microstructure of an ice-binding protein (IBP) excreted by the V3519-10 organism (Flavobacteriaceae family) isolated from the Vostok ice core in Antarctica. Recrystallization inhibition was observed as a function of IBP concentration. This work demonstrates the utility of advanced NMR techniques for applications to ice microstructure and has broader implications for understanding geophysical properties of cryospheric systems.

scholarly journals Quantification of body fluid compartmentalization by combined time-domain nuclear magnetic resonance and bioimpedance spectroscopy

2021 ◽  
Vol 320 (1) ◽  
pp. R44-R54
Author(s):  
Jeffrey L. Segar ◽  
Kirthikaa Balapattabi ◽  
John J. Reho ◽  
Connie C. Grobe ◽  
Colin M.L. Burnett ◽  
...  
Keyword(s):  
Nuclear Magnetic Resonance ◽  
Magnetic Resonance ◽  
Time Domain ◽  
Body Fluid ◽  
New Technologies ◽  
Size Composition ◽  
Interactive Effects ◽  
Bioimpedance Spectroscopy ◽  
The Impact ◽  
Nuclear Magnetic

The measurement of fluid compartmentalization, or the distribution of fluid volume between extracellular (ECF) and intracellular (ICF) spaces, historically requires complicated, burdensome, and often terminal methodologies that do not permit repeated or longitudinal experiments. New technologies including time-domain nuclear magnetic resonance (TD-NMR)-based methods allow for highly accurate measurements of total body water (TBW) within minutes in a noninvasive manner, but do not permit dissection of ECF versus ICF reservoirs. In contrast, methods such as bioimpedance spectroscopy (BIS) allow dissection of ECF versus ICF reservoirs but are hampered by dependence on many nuanced details in data collection that undermine confidence in experimental results. Here, we present a novel combinatorial use of these two technologies (NMR/BIS) to improve the accuracy of BIS-based assessments of ECF and ICF, while maintaining the advantages of these minimally invasive methods. Briefly, mice undergo TD-NMR and BIS-based measures, and then fat masses as derived by TD-NMR are used to correct BIS outputs. Mice of the C57BL/6J background were studied using NMR/BIS methods to assess the effects of acute furosemide injection and diet-induced obesity on fluid compartmentalization, and to examine the influence of sex, body mass and composition, and diet on TBW, ECF, and ICF. We discovered that in mice, sex and body size/composition have substantial and interactive effects on fluid compartmentalization. We propose that the combinatorial use of NMR/BIS methods will enable a revisioning of the types of longitudinal, kinetic studies that can be performed to understand the impact of various interventions on body fluid homeostasis.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document