A testtömeg-index, a derékbőség és a derék-csípő arány hosszanti összefüggései az idősebb felnőttek oxidatív stresszének biomarkereivel: egy nagy kohort vizsgálat eredményei

Ben Schöttker, PhD

Im Neuenheimer Feld 581

DE – 69120 Heidelberg (Németország)

Kapcsolódó cikkek a következőhöz: "

Facebook
Twitter
LinkedIn
Email

Absztrakt

Bevezetés

A Harman [1] által javasolt szabadgyök-elmélet, amely feltételezi, hogy a reaktív oxigénfajok (ROS) gyorsított öregedéshez vezetnek, fokozott figyelmet keltett. Az ROS és az antioxidánsok közötti sejtszintű egyensúlyhiány kiváltja az oxidatív stresszt (OS) [2], amely a lipidek, fehérjék és DNS oxidatív károsodása miatt megzavarhatja a sejtek normális működését [3], és ezáltal hozzájárul a sejtek öregedéséhez. Ezt követően arra lehet következtetni, hogy az antioxidáns védekező mechanizmusok növelése és/vagy a ROS károsodás csökkentése csökkentheti az OS-t, és ezáltal késleltetheti az öregedés folyamatát [2]. A glutation mellett a fehérjék tiolcsoportjai is reverzibilisen oxidálódhatnak, és elősegíthetik a redox folyamatok ellenőrzését [4]. Ezért a teljes tiolszint (TTL) a sejtek antioxidáns védekező képességének közvetett szérum biomarkerként tekinthető. A ROS károsodását közvetett módon a „Diacron reaktív oxigén metabolit tesztje” (D-ROM) szérum biomarkerrel lehet mérni, amely elsősorban a lipidperoxidáció biomarkere. A D-ROM és a TTL sok éven át tárolt vérmintákban nagyon stabilnak bizonyult [5]. A magas D-ROM szint és az alacsony TTL egyaránt dokumentáltan összefüggésbe hozható az OS-hez kapcsolódó betegségekkel [6] és a halálozással [7].

Az irodalomban az elhízásról beszélnek, mint a magas OS fő meghatározó tényezőiről [8]. Azt feltételezték, hogy fokozza az OS-t, ami viszont kapcsolódó metabolikus állapotokat indukálhat [9]. Ennélfogva az elhízás megelőzése vagy csökkentése megakadályozhatja a magas OS-t [10], és ezt követően az „egészséges öregedés” célpontjaként szolgálhat. Számos keresztmetszeti vizsgálat összefüggést vagy összefüggést mutatott ki az OS biomarkerek és a testtömeg-index (BMI) között [11-13]. Az elhízás és az OS összefüggésének irányultsága azonban vitatott [14]. Az ok-okozati összefüggéshez a súlyméréseknek meg kell jósolniuk a jövőbeni OS-t egy longitudinális vizsgálat tervezésében. Tudomásunk szerint eddig nem végeztek olyan populációalapú kohorsz-tanulmányokat, amelyek különböző antropometriai mérések hosszanti összefüggéseit vizsgálnák az OS biomarkerekkel. Ezért elvégeztük az első longitudinális vizsgálatot különféle súlymérőkről és azok összefüggéseiről a bevált OS biomarkerekkel. Részletesen arra kerestük a választ, hogy a BMI, a derékbőség (WC) és a derék-csípő arány (WHR) összefügg-e hosszirányban a D-ROM és a TTL szérumkoncentrációval az idősebb felnőttek nagy csoportjában (életkor: 57– 83 év), mivel ez utat jelenthet az „egészséges öregedésnek”.

Anyagok és metódusok

Dizájnt tanulni

Bevonási és kizárási kritériumok

Az első otthoni látogatást (amelyet az ESTHER vizsgálat 8 éves FU-ján hajtottak végre 2008-tól 2010-ig), mint kiindulási alapot, és a második otthoni látogatást (amelyet az ESTHER vizsgálat 11 éves FU-ján hajtottak végre 2011-től 2013-ig) a FU a jelenlegi vizsgálat céljából; Az 1. házi látogatáson 3 124 vizsgálat résztvevőjét követték nyomon, és a vizsgálati populáció megoszlását az 1. ábra mutatja. Kizártuk a résztvevőket antropometriai mérések, hiányzó vérminták, vagy hiányzó D-ROM és TTL mérések nélkül az 1. és/vagy 2. otthoni látogatás. Ezenkívül 665 vizsgálat résztvevőjét kizárták, mert nem vettek részt a 2. otthoni látogatáson. Összefoglalva, a longitudinális elemzés végső mintanagysága 1734 alany volt.

1. ábra.

Az ESTHER vizsgálat résztvevőinek folyamatábra. BMI, testtömeg-index; D-ROM, Diacron reaktív oxigén metabolit tesztje; TTL, a teljes tiolszint; WC, derék kerülete; WHR, derék-csípő arány. magas hemolitikus, ikterikus vagy lipémiás index.

Jóslók, eredmények és kovariátusok

Az érdeklődés előrejelzői a BMI-t, a WC-t és a WHR-t tartalmazták. A magasságot, súlyt, WC-t és a csípő kerületét a vizsgálati orvosok a házi látogatások során végzett fizikai vizsgálat során mérték. A kategorikus változó definíciókhoz a különböző mértékek következő elhatárolásait használtuk. A BMI-hez WHO-határértékeket használtak (2) [16], azzal a különbséggel, hogy a legalacsonyabb kategóriát nem kódolták, mert az idős vizsgálatban résztvevők közül csak kevesen rendelkeztek BMI 2-vel (n = 5). A WC esetében az elhízás meghatározásához a férfiaknál a ≥102 cm, a nőknél a ≥88 cm-es elválasztásokat alkalmazták [17], a WHR esetében pedig a férfiaknál ≥0,90, a nőknél pedig az elhízás meghatározásához ≥ 0,85-et [18]. ].

Az érdekes eredmények a D-ROM és a TTL koncentrációjának változásai voltak az 1. és 2. otthoni látogatás között egy prospektív elemzés céljából. A D-ROM (Diacron, Grosseto, Olaszország) és a TTL (Rel Assay Diagnostics, Gaziantep, Törökország) mérésére használt vizsgálatokat autoanalízishez (LX20-Pro; Beckman-Coulter, Woerden, Hollandia) adaptáltuk, és a méréseket elvégeztük szérummintákban az Egészségvédelmi Kutatások Laboratóriumában (Bilthoven, Hollandia) [19].

A kovariátként szolgáló többi biomarkert szérummintákból elemeztük egy központi laboratóriumban (Synlab, Heidelberg, Németország). A teljes koleszterint és a nagy sűrűségű koleszterint (HDL) enzimatikus kolorimetriás vizsgálatokkal (analitok: Chol2 2100 és HDLC3 450; Roche Diagnostics, Mannheim, Németország) és a C-reaktív fehérjét (CRP) értékeltük immunoturbidimetriával kobas 8000 C701 (analit: CRPL3 500, Roche Diagnostics, Mannheim, Németország). A szociodemográfiai tényezőkről (életkor, nem és iskolai végzettség), valamint az életmódbeli tényezőkről (dohányzás és alkoholfogyasztás) a résztvevő kérdőívéből, a kórtörténetéről (diabetes mellitus, magas vérnyomás, valamint a stroke, a szívinfarktus és a rák története) származó információkat vettük át. ) a háziorvosok kérdőívéből vették át. A diabetes mellitusban vagy magas vérnyomásban szenvedő személyeket ezenkívül feljegyezték, amikor a háziorvos vagy a vizsgálat résztvevője drogfogyasztást jelentett e krónikus betegségek ellen. A fizikai aktivitást interjún keresztül értékelték az otthoni látogatások során egy olyan kérdőíves eszközzel, amelyet Voorrips et al. [20].

Statisztikai analízis

Spearman-korrelációs együtthatók (r) segítségével kiszámítottuk a súlymérések, a D-ROM szintek és a TTL közötti összefüggéseket az első otthoni látogatás alkalmával. A korrelációs együtthatókat elhanyagolhatóként értelmeztük (∣r∣ 30 kg/m 2), WC és WHR 33,9, 58,0 és 72,5% volt. Az átlagos BMI, WC, WHR és D-ROM szintek meglehetősen stabilak maradtak az első és második otthoni látogatástól számított 3 év alatt, és az összes többi kovariábilis is alig változott. A TTL azonban kivétel volt, az átlagos TTL erősen, 49 µmol/l-rel csökkent.

A korrelációs mátrix (2. táblázat) azt mutatja, hogy magas korrelációk (mind r > 0,7) a BMI és a WC, valamint a WHR és a WC között figyeltek meg, míg a BMI és a WHR közötti összefüggés meglehetősen alacsony volt (r ≈ 0,3 mindkét otthoni látogatásnál). A D-ROM és a TTL azonban nem korrelált egymással. Ezenkívül elhanyagolható, bár statisztikailag szignifikáns 0,114≤ ∣ korrelációs együtthatókr∣ ≤0,288-ot detektáltunk a WC és WHR és D-ROM súlymérők, valamint a BMI, WC és TTL súlymérők között. A BMI nem volt korrelálva a D-ROM-mal, és a WHR nem korrelált a TTL-vel. Az 1. és 2. házi látogatáskor mért D-ROM szintek mérsékelten korreláltak egymással (r = 0,582), míg az első és a második otthoni látogatás TTL-mérései kissé alacsonyabb összefüggéseket mutattak egymással (r = 0,428).

2. táblázat.

Spearman korrelációs együtthatók (felső sorok) a o értékek (alsó sorok) a súlymérések, a D-ROM és a TTL között az első otthoni látogatáskor mért értékek (ESTHER tanulmány, n = 1,734)

A többváltozós korrigált, általánosított lineáris modellekben mind a 3 súlyméret nem volt szignifikánsan társítva a D-ROM-hoz (3. táblázat). Azonban minden súlymérés statisztikailag szignifikáns inverz összefüggést mutatott a TTL-rel, azzal a különbséggel, hogy a WHR csak statisztikailag szignifikáns, ha folyamatosan modellezték. A dózis-válasz görbék a BMI, a WC és a WHR fordított lineáris összefüggéseit mutatták a TTL-vel (2. ábra). Az érzékenységi elemzések során további kovariánsokhoz, például CRP-hez, teljes és HDL-koleszterinhez és betegségekhez igazítva, vagy kizárva azokat a tanulmányi résztvevőket, akik önkéntelenül 5 kg-ot vagy annál többet fogytak a 2. otthoni látogatás előtti évben, az eredmények nem különböztek lényegesen a fő eredményekhez (az adatok nem láthatók).

3. táblázat.

A kiindulási súlymérések longitudinális összefüggései a ∆D-ROM és ∆TTL koncentrációkkal korrigált, általánosított lineáris modellekben (ESTHER tanulmány, n = 1,734)

2. ábra.

Korlátozott köbös spline-kkel modellezett dózis-válasz görbe a testtömeg-index (BMI; A), derék kerülete (WC; B) és a derék-csípő arány (WHR; C) ∆összes tiolszinttel (TTL). Alsó_CL, alsó megbízhatósági határ; Felső_CL, felső megbízhatósági határ. A modell ki van igazítva a kiindulási életkorhoz, a nemhez, az iskolai végzettséghez, az alkoholfogyasztáshoz, a napi cigarettafogyasztáshoz, a fizikai aktivitáshoz, az alapszintű TTL-hez, valamint az életkor, az alkoholfogyasztás, a napi cigarettafogyasztás és a fizikai aktivitás 1. és 2. közötti változásaihoz. otthoni látogatás. Megjegyzés: az elemzést az 5 imputált adatsor közül az elsőben végeztük.

A nemek szerint rétegzett elemzések hasonló eredményeket hoztak, mint az ΔTTL teljes mintájának eredményei, szemben a biomarker nemi különbségével (4. táblázat). A D-ROM esetében azonban 2 eltérő eredményt figyeltek meg férfiaknál és nőknél. Először, a ≥35 kg/m 2 BMI statisztikailag szignifikánsan társult a ΔD-ROM-mal nőknél, férfiaknál azonban nem. Ezt a nemi különbséget úgy erősítették meg, hogy a modellbe beépítették a nem és a BMI ≥35 kg/m 2, valamint a BMI 2 közötti interakciót, amely statisztikailag szignifikánsan társult a ΔD-ROM-hoz (o = 0,02). Másodszor, a folyamatosan modellezett WHR statisztikailag szignifikánsan társult a ΔD-ROM-mal hímeknél, de nőknél nem, és az interakció ideje közel volt a statisztikai szignifikanciához (o = 0,06). Ezeket a nemi különbségeket a ΔD-ROM esetében azonban nem minden súlymérésnél figyelték meg következetesen, és véletlenszerű eredmények lehetnek több teszt.

4. táblázat.

Nemi-rétegzett eredmények a női és férfi vizsgálat résztvevői számára a kiindulási súlymérésekhez ΔD-ROM és ΔTTL koncentrációval korrigált, általánosított lineáris modellekben (ESTHER-tanulmány, n = 1,734)

Vita

Ebben az idősebb felnőttek nagy csoportos vizsgálatában a BMI, a WC és a WHR nem volt összefüggésben a D-ROM szinttel. Épp ellenkezőleg, minden súlymérés statisztikailag szignifikáns volt, inverz lineárisan társítva a TTL-hez. Vizsgálatunkban a D-ROM null eredményét nem támasztják alá más vizsgálatok, amelyek vizeletből származó 8-epi-prosztaglandin F2α-t (8-epi-PGF2α) használtak a lipidperoxidáció mérésére [11, 25]. A Framingham-vizsgálatban a 8-epi-PGF2α a BMI-hez kapcsolódott [11], és az idősebb felnőttek japán kohorszában a 8-epi-PGF2α korrelált a zsigeri zsírterülettel [25]. Mivel a 8-epi-PGF2α-t tartják az OS legmegbízhatóbb biomarkerének [26], nem kételkedünk az idézett tanulmányok eredményeiben, és inkább azt gondoljuk, hogy a D-ROM-mal végzett vizsgálatunknak nem volt statisztikai ereje.

A szövetek antioxidatív kapacitásának helyettesítő TTL-re vonatkozó eredményeink azonban összhangban vannak a korábbi keresztmetszeti vizsgálatokkal, amelyek a hasi elhízást csökkent antioxidáns-kapacitással kötötték [27-29]. Ehhez a bizonyítékhoz hozzáadjuk az első longitudinális elemzést, amely foglalkozik a súlymérések és a TTL összefüggésével, és fordított összefüggést figyeltünk meg a BMI, a WC és a WHR és a TTL között. A TTL-hez való asszociáció összehasonlítva erős volt a BMI és a WC szempontjából, amelyek szintén szoros összefüggésben voltak vizsgálati mintánkban. A WHR eredményei valamivel gyengébbek voltak, ami összhangban volt a BMI és a WHR közötti alacsonyabb korrelációval. Ez abba az irányba mutat, hogy mind az általános testzsírtartalom (legjobban BMI-vel mérve [30]), mind a zsigeri zsírtömeg (legjobban WC-vel mérve [31]) releváns összefüggésben van a TTL-vel.

Vizsgálatunk legfőbb erőssége a várható tervezése, amelyet úgy értünk el, hogy ismételt méréseket végeztünk 2 időpontban. Azonban tovább erősítette volna az eredményeket és a statisztikai hatalmat, ha ismételt mérésekkel több idõpontot vehettünk volna be a vizsgálatunkba. További előny volt tanulmányunk nagy mintamérete, amely növelte a statisztikai hatalmat. Vizsgálatunk legfontosabb korlátja a megfigyelés megtervezése. Bár vizsgálatunk során az összes rendelkezésre álló potenciális zavaró tényezőhöz igazodtunk, nem zárható ki maradéktalanul olyan tényezők zavara, amelyekhez nem igazodtunk. Végül szeretnénk leszögezni, hogy a vizsgálati eredményeket csak az idősebb kaukázusi felnőttekre lehet általánosítani, 57–83 évesekre, vagyis a vizsgálati mintánk résztvevőire.

Következtetés

Összegzésként elmondható, hogy ez az első longitudinális elemzés a súlymérőkről és az OS biomarkerekről alátámasztja azokat a hipotéziseket, miszerint a testzsírszintek relevánsan kapcsolódnak a szervezet csökkent antioxidáns védelmi képességéhez. Megmutattuk, hogy ezek az asszociációk fordítottan lineárisak az idősebb felnőtteknél (akik között szinte senki sem volt anorectikus), ami azt a szabályt sugallja: minél karcsúbb az egyén, annál jobb az antioxidáns védekező képesség. Klinikai vizsgálatokra van szükség annak megerősítéséhez, hogy az elhízott, idősebb felnőttek súlycsökkenése hatékonyan növelheti-e a TTL-t és ezáltal növelheti a várható élettartamot.

Elismerés

Köszönetünket fejezzük ki az ESTHER minden résztvevőjének és háziorvosának.

Etikai nyilatkozat

A résztvevők írásbeli tájékozott beleegyezésüket adták. A tanulmányt a Heidelbergi Egyetem Orvostudományi Karának Etikai Bizottsága és a Saar-vidéki Orvosi Egyesület jóváhagyta, és a Helsinki Nyilatkozattal összhangban készült.

Közzétételi nyilatkozat

A szerzőknek nem jelentenek be összeférhetetlenséget.

Finanszírozók

Ezt a tanulmányt a Német Kutatási Alapítvány támogatásával finanszírozták (SCHO 1545/3-1 támogatásszám). Az ESTHER tanulmányt a Saar-vidéki Szociális, Egészségügyi, Női és Családügyi Minisztérium (Saarbrücken, Németország), a Baden-Württembergi Tudományos, Kutatási és Művészeti Minisztérium (Stuttgart, Németország), Szövetségi Oktatási és Kutatási Minisztérium (Berlin, Németország), valamint a Szövetségi Családügyi, Idősek, Nők és Ifjúsági Minisztérium (Berlin, Németország). A finanszírozók semmilyen módon nem vettek részt ebben a projektben - sem a tanulmány tervezésében, kivitelezésében, elemzésében, adatértelmezésben, sem a kézirat megírásában.