, Generation R Study Group, Erasmus MC, University Medical Center, Rotterdam, Olanda,

, Pediatrie, Erasmus MC, Universitatea Medical Center, Rotterdam, Olanda,

, Generation R Study Group, Erasmus MC, University Medical Center, Rotterdam, Olanda,

, Pediatrie, Erasmus MC, Universitatea Medical Center, Rotterdam, Olanda,

, Departamentul de Pediatrie, Leiden University Medical Center, Leiden, Olanda,

, Generation R Study Group, Erasmus MC, University Medical Center, Rotterdam, Olanda,

, Radiologie, Erasmus MC, University Medical Center, Rotterdam, Olanda,

, Generation R Study Group, Erasmus MC, University Medical Center, Rotterdam, Olanda,

, Pediatrie, Erasmus MC, Universitatea Medical Center, Rotterdam, Olanda,

, Radiologie, Erasmus MC, University Medical Center, Rotterdam, Olanda,

, Generation R Study Group, Erasmus MC, University Medical Center, Rotterdam, Olanda,

, Pediatrie, Erasmus MC, Universitatea Medical Center, Rotterdam, Olanda,

* Corespondență către: Vincent W. V. Jaddoe, MD, dr., The Generation R Study Group (Na 2915), Erasmus MC, University Medical Center, PO Box 2040, 3000 CA Rotterdam, Olanda. E-mail:

, Generation R Study Group, Erasmus MC, University Medical Center, Rotterdam, Olanda,

, Pediatrie, Erasmus MC, Universitatea Medical Center, Rotterdam, Olanda,

Abstract

fundal

Adipozitatea este asociată cu o masă ventriculară stângă mai mare la copii și adulți. Rolul distribuției grăsimii corporale în aceste asociații nu este clar. Am examinat asocierile de distribuție a grăsimii corporale și supraponderalitatea cu măsurile cardiace obținute prin imagistica prin rezonanță magnetică cardiacă la copiii de vârstă școlară.

Metode și rezultate

Am emis ipoteza că distribuția generală și abdominală a grăsimii corporale influențează măsurile cardiace dreapta și stânga încă din copilărie. Prin urmare, într-un studiu bazat pe populație între 2836 de copii în vârstă de școală, am examinat asocierile măsurilor generale și abdominale ale grăsimii corporale și a supraponderabilității cu structura și funcția ventriculară dreaptă și stângă pe baza imagisticii prin rezonanță magnetică cardiacă (RMN).

Metode

Datele, metodele analitice și materialele de studiu nu vor fi puse la dispoziția altor cercetători în scopul reproducerii rezultatelor sau al replicării procedurii.

Proiectarea și studierea populației

Acest studiu a fost încorporat în Studiul Generation R, un studiu de cohortă prospectiv bazat pe populație, începând cu viața fetală în Rotterdam, Olanda. 10 Rata de răspuns la naștere a fost de 61% (2002-2006). 10 Etnia copilului a fost clasificată în funcție de țara de naștere a părinților, clasificată ca olandeză sau neolandeză. 10 Cele mai mari etnii non-olandeze sunt Antilele europene, turcești, marocane, surinameze, capverdiene și olandeze. Sexul copiilor a fost obținut din moașele și registrele spitalului la naștere. IMC-ul copilăriei, compoziția corpului și măsurile cardiace au fost evaluate în timpul a 2 vizite la vârsta de 10 ani. Diferența mediană de timp între cele 2 vizite a fost de 1,1 (IC 95%, 0-24,8) luni. În total, 4135 de copii născuți singuri au participat la studiile de imagistică prin rezonanță magnetică (RMN). Am obținut scanări RMN de bună calitate la 2836 copii fără anomalii cardiace (vezi diagrama de flux din Figura S1). Consimțământul informat scris a fost obținut de la toți părinții participanților la studiu. Studiul a fost aprobat de comitetul local de etică medicală.

Evaluări generale și de distribuție a grăsimii corporale abdominale

Personalul instruit la un centru de cercetare dedicat a măsurat înălțimea și greutatea copiilor la vârsta de 9,9 (IC 95%, 9,5–11,8) ani, conform protocoalelor specifice de cercetare. S-au calculat IMC (kg/m 2) și suprafața corpului. 11 Am obținut scoruri de deviație standard (SDS) specifice IMC pentru sex și vârstă pe baza curbelor de creștere olandeză de referință. 12 Statutul supraponderal al copilăriei a fost definit în funcție de punctele limită specifice vârstei și sexului. 13

Masa totală de grăsime corporală și regională și masa slabă au fost măsurate utilizând un scaner cu absorbție de raze X cu energie duală (iDXA; GE-Lunar, 2008, Madison, WI) și analizate utilizând versiunea software 12.6 enCORE. 14 Am împărțit masa totală a grăsimii la înălțimea 4 pentru a obține un indice de masă a grăsimii necorelat cu înălțimea, confirmat de o analiză de regresie log-log. 15 Masa corporală slabă a fost împărțită la înălțimea pătrată pentru a obține indicele de masă slabă. Corelațiile dintre măsurile generale și specifice ale compoziției corpului sunt prezentate în Tabelul S1.

Grăsimea viscerală a fost obținută prin RMN, așa cum s-a descris anterior și în Date S1. 10, 16 IDEAL IQ și achizițiile LavaFlex au fost utilizate pentru a obține imagistica grăsimii abdominale. Acestea au fost analizate prin Analiza de imagine de precizie (Analiza de imagine de precizie, Kirkland, WA) folosind software-ul sliceOmatic (TomoVision, Magog, QC, Canada). Indicele țesutului adipos visceral necorelat cu înălțimea a fost calculat ca țesut adipos visceral/înălțimea 3. 15

Imagistica prin rezonanță magnetică cardiacă

Așa cum s-a descris anterior, am obținut imagini localizatoare, urmate de scanări ECG de respirație cu respirație pentru vederi cu 2 și 4 camere. 17 A fost obținută apoi o stivă de cine cu precizie fără starea de axe scurtă pe mai multe rețineri de expirație de expirație finală. Analizele de imagine offline au fost efectuate prin analiza de imagine de precizie utilizând software-ul QMASS (Medis, Leiden, Olanda), urmând liniile directoare ale Societății pentru rezonanță magnetică cardiovasculară. 18 Mușchiul papilar a fost inclus în cavitatea ventriculară. Măsurătorile cardiace au inclus capătul ventricular drept - volum diastolic (RVEDV), fracția de ejecție a ventriculului drept (RVEF), LVEDV, fracția de ejecție a ventriculului stâng (LVEF) și LVM. Am calculat LMVR ca LVM/LVEDV, ca un marker al remodelării concentrice. De asemenea, am obținut volumul accident vascular cerebral și debitul cardiac. Am folosit rezistența vasculară sistemică ca proxy pentru postîncărcare, care a fost calculată ca presiune arterială medie împărțită la debitul cardiac. Am adăugat această măsură pentru a explora asocierile dintre compoziția corpului și încărcarea ulterioară, ceea ce poate explica modul în care adipozitatea este asociată cu remodelarea cardiacă prin modificări ale hemodinamicii cardiace și a stresului peretelui.

Măsurători ale tensiunii arteriale

Tensiunea arterială sistolică și diastolică a copilăriei a fost măsurată pe artera brahială dreaptă de 4 ori folosind un sfigmomanometru automat validat (Accutorr Plus; Datascope, Fairfield, NJ). Valorile medii ale ultimelor 3 măsurători au fost utilizate în analizele noastre. Presiunea arterială medie a fost calculată ca 1/3 × tensiune arterială sistolică + 2/3 × tensiune arterială diastolică. 19

Analize statistice

Rezultate

Caracteristicile subiectului

Copiii supraponderali și obezi au avut un indice de masă slabă mai mare, un indice de masă grasă, un indice de țesut adipos visceral și tensiune arterială decât copiii cu greutate normală (Tabelul 1). De asemenea, volumul cardiac, masa, raportul masă/volum și volumul accident vascular cerebral au fost cele mai mari la copiii obezi. RVEF a fost mai scăzută la copiii supraponderali și obezi, dar nu s-a observat nicio diferență pentru LVEF. Rezistența vasculară sistemică a fost cea mai mică la copiii obezi.

Tabelul 1. Caracteristicile copiilor din studiu

Subponderalitate, N = 189 (6,7%) Greutate normală, N = 2149 (75,8%) Supraponderalitate, N = 412 (14,5%) Obeză, N = 86 (3,0%)P ValoareVârsta la imagistica prin rezonanță magnetică, y9,9 (9,4–11,8)9,9 (9,5–11,8)10,0 (9,5–11,8)9,9 (9,5-11,7)0,74Sex masculin, N99 (52,4)1064 (49,5)173 (42,0)37 (43,0)0,02Etnie non - olandeză, N71 (38,4)728 (34,6)226 (56,1)56 (67,5) 2 14,2 (12,7-14,9)16,6 (14,7-19,4)21,1 (19,6-23,8)25,1 (23,7-31,1) 2 1,02 (0,88-1,20)1,13 (0,97-1,36)1,33 (1,14-1,58)1,48 (1,27-1,81) 2 10,6 (9,0–11,8)11,8 (10,2-13,6)12,8 (11,3-14,7)13,8 (11,4-16,3) 4 1,43 (1,01-2,40)2,04 (1,20-3,46)3,69 (2,40-5,19)5,02 (3,51-6,97) 3 0,09 (0,05-0,17)0,12 (0,06-0,25)0,21 (0,09-0,40)0,26 (0,12-0,53) a Derivat din analiza varianței, Mann-Whitney U test sau chi - test pătrat.

Distribuția grăsimilor corporale generale și abdominale și măsuri cardiace

IMC a fost asociat pozitiv cu RVEDV, LVEDV și LVM, cu cea mai puternică asociere între IMC și LVEDV (o creștere 1 - SD a IMC a fost asociată cu 0,41 SDS (IC 95%, 0,38-0,44) LVEDV mai mare) (Tabelul 2). Puterea asocierii IMC cu LMVR a fost mai mică (diferență: 0,07 SDS [95% CI, 0,04-0,11] per creștere de 1 SD în IMC). IMC a fost asociat invers cu rezistența vasculară sistemică (diferență: -0,20 SDS [95% CI, -0,24 până la -0,17]). Asocierile indicelui de masă slabă cu toate măsurile cardiace au fost mai puternice decât cele pentru IMC, iar cele mai puternice asociații au fost cu LVEDV (diferență: 0,51 SDS [IC 95%, 0,48-0,54]). Indicele masei grase și indicele țesutului adipos visceral au fost, de asemenea, asociate pozitiv cu RVEDV, LVEDV, LVM și LMVR și invers asociate cu rezistența vasculară sistemică. Majoritatea asociațiilor s-au atenuat doar ușor după ajustarea tensiunii arteriale (Tabelul S2). Asocierile cu RVEF, LVEF și volumul cursei sunt prezentate în Tabelul S3. Copiii cu obezitate au avut un LVM cu 1,12 - SDS (95% CI, 0,94-1,30) mai mare și un 0,35 - SDS (95% CI, 0,14-0,57) cu LVMR mai mare decât copiii cu greutate normală (Tabelul S4).

Tabelul 2. Asocieri ale măsurilor de masă a grăsimii corporale generale și abdominale cu măsuri cardiace (N = 2836)

Date exprimate ca coeficienți de regresie liniară (IC 95%). Estimările reprezintă diferențe în SDS ale măsurătorilor cardiace pe SDS ale măsurii generale a copilăriei și a grăsimii abdominale (determinanți). Modelele sunt ajustate pentru vârsta copilului, sex, etnie și diferența de timp între măsurarea măsurilor de masă a grăsimii corporale și imagistica prin rezonanță magnetică cardiacă. Modelele ajustate și pentru tensiunea arterială sunt prezentate în Tabelul S2. SDS indică scorul deviației standard.

A P

grăsimii

A, Reprezintă diferențele dintre capătul ventricular drept și stâng - volumul diastolic per schimbare reziduală standardizată a măsurii masei de grăsime generale sau abdominale condiționată de indicele de masă corporală. B, Reprezintă diferențele dintre masa ventriculară stângă și raportul masă/volum al ventriculului stâng per schimbare reziduală standardizată a măsurii de masă a grăsimii generale sau abdominale condiționată de indicele de masă corporală. C, Reprezintă diferențe în rezistența vasculară sistemică per schimbare reziduală standardizată a măsurii masei de grăsime generale sau abdominale condiționată de indicele de masă corporală. SDS indică scorul deviației standard. Valorile sunt exprimate ca coeficienți de regresie standardizați (IC 95%) din analize condiționale cu indicele de masă corporală ca expunere. Estimările reprezintă diferențele în măsurătorile cardiace în funcție de modificarea reziduală standardizată a măsurii de masă a grăsimii generale sau abdominale condiționată de indicele de masă corporală. Modelele sunt ajustate pentru vârsta copilului, sex, etnie, diferența de timp între măsurarea compoziției corpului și imagistica prin rezonanță magnetică cardiacă și tensiunea arterială sistolică și diastolică a copilului.

Discuţie

În acest studiu de cohortă bazat pe populație, am observat că supraponderalitatea și obezitatea au fost asociate cu măsurile cardiace stânga și dreapta. Masa de grăsime generală și abdominală a fost pe întregul spectru asociat cu RVEDV mai mare, LVEDV, LVM și LMVR și cu o rezistență vasculară sistemică mai mică. Copiii obezi au LVM și LMVR mai mari. Asocierea IMC mai mare cu măsuri cardiace mai mari pare să fie determinată în principal de creșterea indicelui de masă slabă.

Interpretarea rezultatelor principale

Studiile la adulți cu privire la asocierile adipozității cu structura și funcția cardiacă au arătat că obezitatea este asociată cu RVEDV, LVEDV și LVM mai mari. 23, 24 Obezitatea sau IMC nu pot face distincția între masa corporală slabă și cea adiposă, ambele crescând la subiecții supraponderali și obezi. 25, 26 Mecanismele exacte care ar putea explica asocierile dintre obezitate și boli cardiace rămân neclare. Un rol major pare să fie rezervat modificărilor cardiometabolice asociate cu obezitatea și țesutul adipos visceral. 27 La adulți, masa grasă abdominală este asociată cu boli cardiovasculare. 28 Adipozitatea viscerală, dar nu și adipozitatea subcutanată, s-a dovedit a fi asociată cu LVM și LMVR, independent de greutate. 27 Un alt studiu a arătat că adipozitatea regiunii șoldului a fost asociată cu remodelarea excentrică a ventriculului stâng, iar adipozitatea viscerală a fost asociată cu remodelarea concentrică. 8 Până în prezent, rămâne neclar prin ce mecanisme masa adipoasă generală și abdominală afectează structura și funcția cardiacă în copilărie.

În acest studiu transversal am examinat asocierile dintre masa generală a copilăriei și masa adipoasă abdominală cu structura și funcția cardiacă. Am observat că toate măsurile de masă grasă generală și abdominală au fost asociate cu RVEDV, LVEDV și LVM mai mari, independent de tensiunea arterială. Cu toate acestea, independent de IMC, doar un indice de masă slabă mai mare a fost asociat cu o creștere a RVEDV, LVEDV și LVM, în timp ce indicele mai mare de masă grasă și indicele de adipozitate viscerală au fost asociate cu RVEDV, LVEDV și LVM mai mici. Rezultatele noastre sunt în conformitate cu studiile anterioare care sugerează că obezitatea a fost asociată cu o creștere a LVEDV și LVM atât la adulți, cât și la copii. 29, 30 Un studiu a sugerat că masa corporală slabă a fost principalul determinant al LVM în copilărie, nu grăsimea corporală totală sau tensiunea arterială. 31 Masa corporală slabă este asociată cu o creștere a volumului de sânge, ceea ce duce la o preîncărcare mai mare și, astfel, la creșterea LVM și LVEDV, în timp ce masa adiposă este mai puțin activă metabolic. 32 Astfel, RVEDV, LVEDV și LVM mai mari care pot fi observate la copiii care sunt supraponderali sunt determinate în principal de creșterea masei slabe și nu de masa mai mare de grăsime sau de tensiunea arterială mai mare.

Obezitatea nu este asociată doar cu structura cardiacă, ci și cu funcția. Studiile la adulți și copii au arătat modificări ale tulpinii la persoanele obeze, indicând leziuni subclinice, dar nu au fost observate modificări ale RVEF sau LVEF. 29, 38 În conformitate cu aceste studii, nu am observat nicio asociere între IMC și FEVS. Cu toate acestea, am observat că IMC a fost asociat cu RVEF mai mic. Un alt studiu a raportat o relație între dimensiunea corpului copilăriei și RVEF mai mic. 39 Un studiu la adulți a arătat că indicele crescut al țesutului adipos visceral a fost asociat cu LVEF mai mic. 27 La adulții obezi, mai ales atunci când este prezentă apneea în somn, funcția cardiacă corectă poate fi afectată. Cu toate acestea, considerăm că este puțin probabil ca apneea de somn sau hipertensiunea pulmonară să fi fost un factor în studiul nostru cu copii relativ sănătoși de 10 ani. Asocierile și mecanismele care leagă obezitatea și adipozitatea viscerală de RVEF și LVEF necesită studii suplimentare.

Considerații metodologice

Concluzii

IMC mai mare din copilărie este asociat atât cu dimensiunile ventriculare stângi, cât și cu cele mai mari. Descoperirile noastre sugerează că aceste asociații sunt influențate în principal de masa slabă mai mare. În copilărie, masa slabă poate fi un determinant mai puternic al creșterii inimii decât masa grasă.

Surse de finanțare

Studiul Generation R este posibil datorită sprijinului financiar oferit de Centrul Medical Erasmus, Rotterdam; Universitatea Erasmus Rotterdam; și Organizația Olandeză pentru Cercetare și Dezvoltare în Sănătate. Cercetările care au condus la aceste descoperiri au fost susținute de subvenții de la Organizația Olandeză pentru Cercetare și Dezvoltare în Sănătate (VIDI 016.136.361), Consolidatorul Consiliului European de Cercetare (ERC - 2014 - CoG - 648916) și Programul de cercetare și inovare Orizont 2020 al Uniunii Europene (733206 din LifeCycle și acordați 633595 din DynaHEALTH). Studiul a fost susținut și de subvenții de la Fundația Olandeză a Inimii (2017T013 către R.G.), Fundația Olandeză pentru Diabet (2017.81.002) și Organizația Olandeză pentru Cercetare și Dezvoltare în Sănătate (ZonMW, 543003109).

Dezvăluiri

Mulțumiri

Autorii recunosc cu recunoștință contribuția copiilor și mamelor participante, familiilor acestora, medicilor generaliști, spitalelor, moașelor și farmaciilor din Rotterdam. Studiul Generation R este realizat de Centrul Medical Erasmus în strânsă colaborare cu Facultatea de Drept și Facultatea de Științe Sociale a Universității Erasmus Rotterdam; Serviciul Municipal de Sănătate din zona Rotterdam, Rotterdam; Fundația pentru îngrijire la domiciliu din Rotterdam, Rotterdam; și Stichting Trombosedienst și Artsenlaboratorium Rijnmond, Rotterdam.