Serum uric acid and metabolic risk factors in three ethnic groups: Asian Indians and Creoles in Mauritius and Chinese in Qingdao, China

In humans with a loss of uricase the final oxidation product of purine catabolism is uric acid (UA). The prevalence of hyperuricemia has been increasing around the world accompanied by a rapid increase in obesity and diabetes. Since hyperuricemia was first described as being associated with hyperglycemia and hypertension by Kylin in 1923, there has been a growing interest in the association between elevated UA and other metabolic abnormalities of hyperglycemia, abdominal obesity, dyslipidemia, and hypertension. The direction of causality between hyperuricemia and metabolic disorders, however, is unceartain. The association of UA with metabolic abnormalities still needs to be delineated in population samples. Our overall aims were to study the prevalence of hyperuricemia and the metabolic factors clustering with hyperuricemia, to explore the dynamical changes in blood UA levels with the deterioration in glucose metabolism and to estimate the predictive capability of UA in the development of diabetes. Four population-based surveys for diabetes and other non-communicable diseases were conducted in 1987, 1992, and 1998 in Mauritius, and in 2001-2002 in Qingdao, China. The Qingdao study comprised 1 288 Chinese men and 2 344 women between 20-74, and the Mauritius study consisted of 3 784 Mauritian Indian and Mauritian Creole men and 4 442 women between 25-74. In Mauritius, re-exams were made in 1992 and/or 1998 for 1 941 men (1 409 Indians and 532 Creoles) and 2 318 non pregnant women (1 645 Indians and 673 Creoles), free of diabetes, cardiovascular diseases, and gout at baseline examinations in 1987 or 1992, using the same study protocol. The questionnaire was designed to collect demographic details, physical examinations and standard 75g oral glucose tolerance tests were performed in all cohorts. Fasting blood UA and lipid profiles were also determined. The age-standardized prevalence in Chinese living in Qingdao was 25.3% for hyperuricemia (defined as fasting serum UA > 420 μmol/l in men and > 360 μmol/l in women) and 0.36% for gout in adults between 20-74. Hyperuricemia was more prevalent in men than in women. One standard deviation increase in UA concentration was associated with the clustering of metabolic risk factors for both men and women in three ethnic groups. Waist circumference, body mass index, and serum triglycerides appeared to be independently associated with hyperuricemia in both sexes and in all ethnic groups except in Chinese women, in whom triglycerides, high-density lipoprotein cholesterol, and total cholesterol were associated with hyperuricemia. Serum UA increased with increasing fasting plasma glucose levels up to a value of 7.0 mmol/l, but significantly decreased thereafter in mainland Chinese. An inverse relationship occurred between 2-h plasma glucose and serum UA when 2-h plasma glucose higher than 8.0 mmol/l. In the prospective study in Mauritius, 337 (17.4%) men and 379 (16.4%) women developed diabetes during the follow-up. Elevated UA levels at baseline increased 1.14-fold in risk of incident diabetes in Indian men and 1.37-fold in Creole men, but no significant risk was observed in women. In conclusion, the prevalence of hyperuricemia was high in Chinese in Qingdao, blood UA was associated with the clustering of metabolic risk factors in Mauritian Indian, Mauritian Creole, and Chinese living in Qingdao, and a high baseline UA level independently predicted the development of diabetes in Mauritian men. The clinical use of UA as a marker of hyperglycemia and other metabolic disorders needs to be further studied. Keywords: Uric acid, Hyperuricemia, Risk factors, Type 2 Diabetes, Incidence, Mauritius, Chinese

Langattoman peltotiedustelijan maanalainen toimintaympäristö ja laitesuunnittelu

Tässä väitöskirjassa esitellään langattomien maanalaisten peltotiedustelijoiden järjestelmän tavoitteet ja rajoitukset. Tarkoitus oli kehittää käytännön viljelyyn sovellettava pellon seurantajärjestelmä, sillä reaaliaikaisen kosteus- ja lämpötilatiedon keruulaitteiden puuttuminen haittaa viljelytoimenpiteiden suunnittelua. Mittaus-aineistosta voi tehdä sekä havaintoja pellon ominaisuuksista että muutoksista niissä. Tulevaisuudessa tiedustelijalla saatetaan voida mitata ravinteita tai kemikaaleja. Kun peltotiedustelijan 869 MHz:n radioaalto saavuttaa vastaanottoantennin, on 1) maa-aines vaimentanut sitä; 2) osa aallosta heijastunut rajapinnoilta; 3) pellosta ulos taittuva aalto hajaantunut ja; 4) aallon intensiteetti alentunut etäisyyden kasvaessa. Maan sähkökenttäkäyttäytymistä kuvaava permittiivisyys on kompleksinen suure, jonka reaaliosa kuvaa varautumiskykyä (polarisoitumista) ja imaginaariosa häviöllisyyttä (sähkönjohtavuutta). Pellon pinnassa aalto on pallomainen, joten heijastumisen lisäksi hajaannuttaa taittuminen suurilla taitekulmilla sen tehoa. Tiedustelijan prototyyppiä varten kehitettiin maa-aineksessa toimivat antennit, joiden taajuuskaistat kattoivat ne aallonpituudet, jotka 869 MHz:n radioaalto saa kuivassa ja märässä mullassa, sillä aallon etenemisnopeus ja pituus muuttuvat maan kosteudesta riippuen. Vaimennusmallin testausmittauksiin tehtiin discone-antenni, ja tiedustelijaa varten piirilevytekniikalla pienikokoinen elliptinen monopoliantenni, jonka piirikortille ladottiin myös tiedustelijan elektroniikka. Multalaatikkoon upotettujen antennien säteilyominaisuudet määritettiin piirianalysaattorilla heijastusvaimennusmittauksin. Elektroniikkasuunnittelun tavoitteita oli pieni koko ja pitkä toimintaikä. Näihin päästiin komponenttivalinnoilla sekä ohjelmoinnin keinoin. Tiedustelija teki mittaukset ja lähetti tulokset 10 min välein ja sen keskivirrankulutus oli 4,2 uA käytettäessä 3 V:n paristoa, jonka 1800 mAh kapasiteetti riittäisi huonollakin hyötysuhteella yli 10 vuodeksi. Vuoden mittaisen 12 prototyypin käytön perusteella voidaan kantamaa parantaa yli nykyisen 200 m:n ilman käyttöiän lyhentymistä 1) nostamalla laitteen lähetystehoa ja pariston käyttöastetta lisäkomponenteilla; 2) parantamalla vastaanottoantennin vahvistusta; 3) pidentämällä lähetysten jaksoa; 4) ohjelmoimalla tiedustelija suodattamaan mittaustietoja ja; 5) koodaamalla useita tuloksia samaan lähetteeseen. Järjestelmän ja mittaustulosten käytettävyyttä voidaan parantaa paikantamalla tiedustelijoiden syvyydet aaltoilevan lämpötilan vaihe-erojen perusteella ja ohjelmoimalla tiedustelijaan opastava asennustoiminto. Lisäksi maahan asennetun tiedustelijan toimintaparametrit tai jopa koko ohjelmisto voidaan vaihtaa langattomasti. Vastaanottoasemat matkapuhelinmastoissa voisivat vastaanottaa viestejä parin kilometrin säteeltä. Koostettu aineisto maaperäsimulaattoreihin yhdistettynä antaisi kuvan alueellisesta tilanteesta ja viljelijän omille lohkoille sijoitetut tiedustelijat korjauspisteitä keskiarvosta.