obiecte

abstract

Obezitatea a devenit o epidemie globală 1 și este un factor de risc cunoscut pentru o serie de consecințe adverse asupra sănătății, inclusiv tulburări psihologice, osteoartrită, diabet de tip 2, hipertensiune, boli cardiovasculare, cancer și, în cele din urmă, o viață mai scurtă de 8-13 ani. formele 2, 3. Deoarece prevalența crescândă a obezității este atribuită în principal schimbărilor în expunerea la mediu, cum ar fi consumul excesiv de energie, sedentarismul și somnul, printre altele 4, cercetări recente s-au concentrat pe strategiile de prevenire pentru controlul epidemiei de obezitate 5 .

În ciuda impactului global al acestor schimbări de mediu, obezitatea pare să fie preferată la indivizii predispuși genetic și s-a observat un nivel ridicat de variație interindividuală între populațiile expuse6. Dovezile actuale au arătat că estimările eredității pentru trăsăturile legate de obezitate pot fi modulate de factori de stil de viață, cum ar fi activitatea fizică (AP) 7. Interacțiunile semnificative genă-mediu (GEI) între intronul FTO 1 și variația PA au fost constatate în mod constant în 16 studii transversale independente și de intervenție efectuate cu copii și populații adulte din strămoșii europeni, din Asia de Est și din Africa 8, 9, 10. O meta-analiză recentă la 111.421 subiecți cu descendență europeană a confirmat o interacțiune semnificativă cu riscul genetic PA x (GRS) utilizând 12 SNP predispozanți la obezitate și a arătat că această interacțiune a fost mai pronunțată la subiecții care trăiesc în America de Nord 11 .

Materiale și metode

Participanții la studiu

Datele pentru acest studiu au fost colectate printr-o cohortă potențială de participanți cu risc de diabet de tip 2 (T2D), care a fost descrisă în detaliu mai devreme 22, 23. Pe scurt, EpiDREAM a înscris un total de 24.872 de persoane din 21 de țări care au fost testate pentru eligibilitatea de a intra în studiul clinic DREAM 22. Persoanele identificate ca fiind expuse riscului de diabet de tip 2 pe baza istoricului familial, a etniei și a adipozității abdominale au fost testate folosind testul de toleranță la glucoză oral de 75 de grame (OGTT). Un subset de participanți DREAM din 1960 a primit rosiglitazonă în timpul urmăririi. Toți participanții au avut vârste cuprinse între 18 și 85 de ani și au fost examinați între iulie 2001 și august 2003. Ne-am concentrat pe 17.423 subiecți din șase grupuri etnice (Asia de Sud, Asia de Est, Europa, Africa, America Latină, America de Nord nativă). în studiul EpiDREAM (Figura 1 suplimentară), atât informațiile fenotipice, cât și cele de 50 K pe câmpul orientat spre gene. Etnia, raportată separat, a fost verificată la 17.423 de persoane utilizând software-ul eigensoft (//genepath.med.harvard.edu/

reich/Software.htm) și 40 de persoane au fost reclasificate. Primele 10 componente din această analiză componentă principală au rămas adaptate pentru stratificarea populației (Figura 2 suplimentară).

Dintre cei 17.423 de participanți la momentul inițial, analizele noastre de urmărire au inclus 9.228 de participanți cu date complete despre genotip și fenotip. Vizitele intermediare și finale ale participanților au avut loc la 12-24 luni și 36-48 luni (urmărire mediană 3, 3 ani) după vizita lor de screening. Participanții care nu au putut vizita clinica au fost contactați telefonic sau prin e-mail 23. Studiul EpiDREAM a fost aprobat de comitetele etice locale și metodologia studiului a fost realizată în conformitate cu liniile directoare aprobate. Consimțământul informat a fost obținut de la fiecare subiect înainte de participarea la studiu în conformitate cu Declarația de la Helsinki.

genotipare

fenotipare

În plus față de OGTT, participanții au completat un chestionar care include date demografice, istoric și comportamentul PA la momentul inițial și la urmărire. Măsurătorile antropometrice incluzând înălțimea, greutatea, circumferința taliei și șoldurile au fost efectuate folosind un protocol standardizat 22. Înălțimea (m), greutatea și circumferința șoldului (HC) (cm) au fost măsurate de profesioniștii din domeniul sănătății instruiți. Înălțimea în picioare a fost măsurată la cel mai apropiat de 0,1 cm și greutatea a fost măsurată la cel mai apropiat de 0,1 kg în hainele ușoare. Circumferința șoldului a fost măsurată de două ori la nivelul trohantelor mai mari folosind o bandă rigidă cu o greutate atașată de arc de 750 g. Mediile acestor două măsuri au fost utilizate în toate analizele. Indicele de masă corporală (IMC) a fost calculat ca greutate în kilograme împărțit la înălțime în metri (m) pătrat. Am folosit Indicele Adipozității Corpului (BAI), care estimează procentul adipozității corpului direct pe baza înălțimii șoldului și a circumferinței 25. Mai exact, BAI = [(circumferința șoldului)/((înălțimea) (1, 5)) - 18], cu circumferința șoldului și înălțimea exprimate în centimetri și metri, 25 .

Criteriile ADA din 2003 au fost utilizate pentru a clasifica participanții ca pacienți cu toleranță normală la glucoză (NGT), tulburare de glucoză în repaus alimentar (IFG), toleranță la glucoză afectată (IGT) sau T2D la momentul inițial, confirmat de un test de toleranță la glucoză pe cale orală. Normoglicemia a fost definită ca glucoză plasmatică în repaus alimentar 26. IFG și IGT au fost grupate într-o singură categorie și aceste trei grupuri (normoglicemie, IFG/IGT, diabet) au inclus variabila stării glicemice.

Măsurile PA s-au bazat pe perioada de timp a participării la 41 de activități fizice diferite (Tabelul 2 suplimentar). Pe baza acestor informații și a sondajului actualizat de activitate fizică 20, s-a obținut o rată cantitativă a cheltuielilor de energie (scor echivalent metabolic, scor MET). Fiecărei activități i s-a atribuit un scor MET bazat pe costurile energetice ale acelei activități. Energia cheltuită pentru fiecare timp liber și activitate legată de muncă a fost estimată prin înmulțirea orelor/săptămânii de participare cu valoarea corespunzătoare a MET. Aceste măsuri au fost rezumate în toate activitățile pentru a furniza o estimare generală a cheltuielilor de energie exprimată ca minute în TEP. Această măsură cantitativă a fost comparată cu o măsură scurtă, auto-raportată, categorică, bazată pe participarea PA în timpul liber și la muncă. Participanții au evaluat nivelul PA la locul de muncă și în timpul liber pe o scară de la unu la trei pentru a genera scoruri inițiale PA (1 = sedentar, 2 = moderat activ, 3 = foarte activ).

Analize statistice

Tabel în dimensiune completă

Scorurile fizice inițiale au modificat, de asemenea, efectul alelei riscului FTO asupra IMC și BAI inițiale (Tabelul 5, Figura 1). Fiecare alelă suplimentară a riscului de obezitate (C) a fost asociată cu (1) o creștere a IMC de 0,71 kg/m2 (P = 1,4 × 10-7), o creștere a BAI de 0,62 (P = 2, 1 × 10 - 5 ) în grupul inactiv și (2) o creștere a IMC de 0,35 kg/m2 (P = 0,03), o creștere a BAI de 0,40 (P = 0,02) în grupul activ. Acest lucru sugerează că AP este asociată cu o scădere cu 36-51% a efectului FTO rs1421085 asupra măsurilor de obezitate la momentul inițial. De asemenea, am efectuat o analiză de sensibilitate pentru a analiza interacțiunea BPA x FTO rs1421085 pentru IMC inițial numai la pacienții fără diabet și am găsit rezultate similare (β = −0, 40, 95% CI = −0, 62 la −0, 19, P = 2, 4 × 10 - 4).

activitatea

Imagine la dimensiune completă

Scorurile PA inițiale au interacționat cu FTO rs1421085 pentru a modula IMC și BAI la urmărire. Fiecare alelă suplimentară a riscului de obezitate (C) a fost asociată cu (1) o creștere a IMC de 0,72 kg/m2 (P = 1, 1 × 10 -5), o creștere a BAI de 0,75 (P = 3,4 × 10 - 4 ) în grupul de inactivitate și (2) o creștere a IMC de 0,19 kg/m2 (P = 0,39), o creștere a BAI de 0,19 (P = 0,44) în grupul activ. Aceasta corespunde unei scăderi de 74-75% a efectului FTO rs1421085 asupra IMC/BAI la urmărire.

Nu s-au observat interacțiuni semnificative între TNNI3K rs1514176, CDKAL1 rs2206734, GIPR rs11671664 sau riscul de obezitate GRS și scorul inițial PA/MET pe IMC/BAI la momentul inițial, urmărire sau modificare.

Pentru că Ahmad și colab. 11 au raportat că interacțiunea FTO x PA este de 10 ori mai mare în America de Nord comparativ cu cohortele europene, am analizat, de asemenea, o interacțiune cu 3 căi (FTO x PA x reședința nord-americană) între un subgrup de participanți europeni pentru a urma această constatare.3 interacțiunea pe cale nu a fost semnificativă (β = −0, 01, 95% CI = −0, 03 până la 2, 8 × 10 −3, P = 0, 10), recunoaștem că puterea noastră statistică de a detecta interacțiunile cu 3 căi în acest subgrup a fost limitat și această asociere necesită investigații suplimentare.

discuţie

Având în vedere consensul din ce în ce mai mare că aportul de alimente poate fi un factor principal al epidemiei de obezitate 40, este important de menționat că ambele măsuri PA au arătat asociații semnificative cu măsurile de adipozitate la momentul inițial și la urmărire. Acest lucru sugerează că AP poate afecta obezitatea în ciuda unei game largi de stiluri de viață în rândul participanților. Valoarea PA pentru gestionarea obezității a fost recunoscută într-o analiză recentă a sondajului național de sănătate și nutriție (NHANES) 1988-2010, care a constatat că PA a avut un impact mai mare asupra tendințelor IMC și talie decât aportul de calorii41. Analizele noastre transversale arată că o oră de jogging sau înot (8,0 activități MET) pe săptămână a fost asociată cu o scădere de aproximativ 0,5 kg/m 2 a IMC. Luate împreună, aceste date pun sub semnul întrebării ideea de a atribui epidemia de obezitate în principal aportului caloric excesiv 40 și de a susține valoarea universală a PA pentru a menține o greutate corporală sănătoasă 41 .

Deși scorul THP oferă o evaluare mai cuprinzătoare a participării PA, doar 11.015 (63%) participanți au finalizat evaluarea scorului THP comparativ cu 17.407 (99%) participanți care au finalizat scorul PA inițial. Pierderea de putere cauzată de o dimensiune mai mică a eșantionului poate fi compensată prin precizia adăugată a scorului MET. Simulările GEI au arătat că este necesar un eșantion de aproximativ 2.000 de participanți cu date de expunere la mediu măsurate cu exactitate și date rezultate (dublarea estimării riscului genetic în grupul expus comparativ cu grupul neexpus) cu rezultate adecvate este necesară pentru a detecta un GEI la scară largă. putere (95% putere, P = 1 × 10 −4) 42. Cu o măsurare mai puțin precisă a expunerii la mediu, cerința privind dimensiunea eșantionului poate fi mărită la 100.000 de participanți pentru a găsi aceeași interacțiune cu performanțe comparabile 42, 43. Utilizarea unei scurte evaluări PA poate fi cel mai bun compromis pentru a echilibra cerințele privind dimensiunea eșantionului cu necesitatea unei acuratețe suficientă, așa cum a sugerat recent Peters și colab. 44 .

Măsurarea datelor privind grăsimea corporală este mai puțin posibilă în dimensiunile mari ale eșantionului pentru studiile GEI. Doar două mici studii GEI (N 45, 46 și o meta-analiză de interacțiune PA x FTO care au analizat impedanța bioelectrică au fost peste 95% dintre europeni 16) Din câte știm, acesta este primul studiu de interacțiune la scară largă între PA și FTO rs1421085 folosind BAI. Grăsimea este inacceptabilă din punct de vedere financiar în analizele mari, BAI poate fi o metodă acceptabilă pentru a completa măsura IMC utilizată pe scară largă pentru a evalua adipozitatea în studiile GEI.

Limitările din acest studiu includ compoziția multietnică a cohortei EpiDREAM, care ar fi putut avea o eterogenitate semnificativă în teste, în special pentru că s-au observat diferențe semnificative în PA în diferite medii etnice 53. Deși scorul MET a fost calculat cu criterii mai obiective pentru participarea AP, reamintirea participării la 41 de activități diferite introduce o sursă de erori și comentarii. Deoarece majoritatea SNP-urilor predispuse la obezitate selectate în studiu au fost identificate inițial la populațiile europene, este posibil ca acestea să nu fie reprezentanți ideali pentru SNP cauzali în alte grupuri etnice. Suntem conștienți de faptul că cele 14 SNP analizate reprezintă doar un subgrup din lista actuală a SNP obezității verificate. În cele din urmă, populația EpiDREAM (participanți identificați pentru risc hiperglicemic) nu este reprezentativă pentru populația generală, iar participanții lipsiți la analiza de urmărire ar fi putut dezvolta o prejudecată sistematică în eșantionul nostru. Cu toate acestea, această discrepanță nu a afectat rezultatele noastre, deoarece nu s-au observat diferențe semnificative în IMC (P = 0, 25) sau BAI (P = 0, 21) între pacienții care au întrerupt și cei care nu.

Punctele tari ale acestei analize includ scorul exact al MET, care completează IMC-ul BAI recent dezvoltat, proiectarea cohortei prospective și eșantionul multietnic.

În rezumat, am identificat interacțiunea dintre FTO SNP rs1421085 și PA într-un grup promițător de șase grupuri etnice din 17 țări. Deși s-a demonstrat anterior, acesta este primul studiu care analizează prospectiv această interacțiune folosind o măsură cantitativă a PA atunci când se compară BAI și IMC dezvoltate recent. Analiza efectului obezității predispozante SNP asupra AP a relevat noi asociații, deși este necesar un studiu suplimentar pentru a confirma aceste efecte. Aceste descoperiri sugerează că programele de prevenire a obezității, cu accent pe PA energetică pentru subgrupurile cu risc genetic, pot aduce o contribuție valoroasă la lupta globală împotriva obezității.

Mai multe detalii

Cum se citează acest articol: Reddon, H. și colab. Activitatea fizică și predispoziția genetică la obezitate într-un studiu longitudinal multietnic. Știință. reprezentant. 6, 18672; doi: 10.1038/srep18672 (2016).