Associations of maternal prenatal hair cortisol with maternal and child distress symptoms - The FinnBrain birth cohort study

Abstract

Maternal prenatal psychological distress (PD) can steer offspring development through adaptations in fetal programming. Maternal systemic cortisol levels are hypothesized to be a major mechanism in transmitting distress signals and hair cortisol concentrations (HCC) can be a proxy measure for the individual’s long-term cortisol exposure. The aims of this doctoral thesis were to systematically review the literature on the associations between maternal prenatal PD and HCC (Study I) and to investigate the associations of maternal prenatal HCC with maternal PD (Study II) and with child socioemotional problems (Study III).

Studies II and III were conducted among FinnBrain Birth Cohort Study subjects with maternal HCC measurements from either gestational week 24 (HCC1, n = 467) or 1–3 days after delivery (HCC2, n = 222) and with relevant questionnaire data (a selection of maternal prenatal PD measures for Study II and maternal reports of child socioemotional problems at 2 and 5 years for Study III; n = 321 for HCC1 and n = 121 for HCC2).

Associations between maternal prenatal PD and HCC were inconsistent in the six studies included in the systematic review (Study I). In Study II, concurrent PD was not associated with HCC, but elevated maternal HCC2 associated with trajectories of chronically elevated maternal prenatal depressive symptoms. Lower maternal HCC2 was associated with increased overall child socioemotional problems at a child’s age of 2 years and an increase in internalizing symptoms at 2 and 5 years in Study III. HCC1 is only associated with symptoms in girls, and the interaction between maternal PD and HCC2 was associated with child symptoms.

Novel evidence on maternal prenatal HCC presented here advances research assessing concurrent maternal mood and problems in child socioemotional development. Methodology has an impact on explaining whether associations between HCC and PD can be observed and the relevance of also lower maternal prenatal HCC on child outcomes should be acknowledged. Longitudinal and multidisciplinary study designs are essential to elucidate the mechanisms and clinical relevance of the offspring outcomes.

<b>Yhteydet äidin raskaudenaikaisen hiuskortisolin ja äidin ja lapsen stressioireiden välillä – FinnBrain-syntymäkohorttitutkimus</b>

Äidin raskaudenaikainen stressi voi vaikuttaa lapsen tulevaan kehitykseen sikiöaikaisen ohjelmoitumisen kautta. Äidin elimistön kortisolitasojen oletetaan toimivan yhtenä välittävänä mekanismina ja hiuskortisolimittauksella voidaan arvioida yksilön pitkäaikaista kortisolialtistusta. Väitöstutkimuksessa selvitettiin aiemmasta kirjallisuudesta äidin raskaudenaikaisen hiuskortisolin ja stressin välisiä yhteyksiä (tutkimus I) sekä tutkittiin, miten äidin raskaudenaikainen hiuskortisoli on yhteydessä äidin stressioireisiin (tutkimus II) ja lapsen sosioemotionaaliseen kehitykseen FinnBrain-kohorttitutkimusaineistossa (tutkimus III).

Tutkimuksessa II olivat mukana äidit, joilta oli tutkittu hiuskortisolikonsentraatio raskausviikolla 24 (n = 467) tai 1–3 päivää synnytyksen jälkeen (n = 222) ja jotka olivat vastanneet raskaudenaikaisia stressioireita mittaaviin kyselyihin. Tutkimuksessa III olivat mukana ne äiti-lapsiparit, joilta löytyi lisäksi tietoa lapsen sosioemotionaalisista oireista 2- ja 5-vuotiaana (hiuskortisoli keskiraskaudesta n = 321 ja loppuraskaudesta n = 121).

Systemaattisessa katsauksessa (tutkimus I) todettiin raskaudenaikaisen hiuskortisolin ja stressin kuvaavan toisilleen rinnakkaisia, mutta erillisiä ilmiöitä, ja metodologiset erot selittivät osaltaan vaihtelevien tulosten esiintymistä. Äidin stressioireet eivät olleet yhteydessä samanaikaiseen hiuskortisoliin tutkimuksessa II, mutta korkeampia loppuraskauden kortisolikonsentraatioita todettiin niillä, joilla oli pitkäaikaisesti koholla olevia masennusoireita. Tutkimuksessa III matalampi kortisolikonsentraatio loppuraskaudessa oli yhteydessä voimakkaampiin lapsen oireisiin ja yhteys korostui masennusoireisilla äideillä. Keskiraskauden hiuskortisoli oli yhteydessä lapsen oireiluun vain tytöillä.

Löydökset äidin raskaudenaikaisesta hiuskortisolista edistävät alan tutkimusta äidin samanaikaisia mielialaoireita ja lapsen sosioemotionaalisen kehityksen pulmia tutkittaessa. Metodologia selittää osaltaan kortisolitasojen ja oireiden välisen yhteyden havaitsemista ja matalatkin raskaudenaikaiset kortisolitasot voivat liittyä lapsen oireiluun. Pitkittäisillä ja tutkimusaloja yhdistelevillä tutkimuksilla voidaan saada lisätietoa välittävistä mekanismeista ja tulosten kliinisestä merkityksestä.