The effects of in utero exposure to gestational diabetes on hippocampal structure and function

University Of Southern California, Los Angeles CA

Investigators

Linked publications, trials & patents

Abstract

Project Summary/Abstract    The purpose of this project proposal is to study the effects of exposure to gestational diabetes mellitus (GDM) in  utero  on  hippocampal  structure  and  function  in  children  ages  7-­10  years.  Approximately  10%  of  children  are  exposed to gestational diabetes in utero, and GDM incidence is on the rise. In utero exposure to GDM has been  linked to an increased risk towards developing metabolic disorders, such as obesity and type 2 diabetes during  adulthood,  as  well  as  cognitive  deficits  and  neurobehavioral  disorders  in  offspring.  Animal  studies  show  that  young rats exposed to GDM in utero have impaired hippocampal structure and function, including neuronal loss,  altered  cell  signaling,  and  memory  impairments.  The  hippocampus  is  a  brain  region  involved  in  many  broad  functions of memory and learning, and its development is extremely sensitive to in utero insults, including altered  blood glucose levels. Thus, in utero exposure to GDM may cause abnormalities in the development of the fetal  programming of the hippocampus, which in turn leads to deficiencies in memory processing in the offspring. In  line with this hypothesis, a recent study showed that GDM-­exposed children (ages 7-­9 years) had specific deficits  on  the  working  memory  subscale  of  the  Wechsler  Intelligence  Scale  for  children.  Additionally,  12-­month  old  infants who were exposed to GDM in utero exhibited impaired declarative memory, as well as auditory and visual  recognition  memory  when  compared  to  unexposed  age-­matched  controls.  While  memory  was  investigated  in  these prior studies, hippocampal memory was not specifically explored. Based on prior studies, we hypothesize  that in utero exposure to maternal gestational diabetes will result in reduced hippocampal grey matter  volume and reduced hippocampal memory performance in children aged 7-­10 years old when compared  to unexposed children matched for age, gender, ethnicity and maternal pre-­pregnancy body mass index.  To test this hypothesis, we will use state of the art magnetic resonance imaging (MRI) methodologies to measure  hippocampal grey matter volume and a well-­validated relational memory task to assess hippocampal-­dependent  memory  function  in  a  unique  cohort  of  well-­characterized  children  who  were  exposed  to  GDM  in  utero  and  matched unexposed children.