Adiposity as a cause of cardiovascular disease: a Mendelian randomization study

Background: Adiposity, as indicated by body mass index (BMI), has been associated with risk of cardiovascular diseases in epidemiological studies. We aimed to investigate if these associations are causal, using Mendelian randomization (MR) methods.

Methods: The associations of BMI with cardiovascular outcomes [coronary heart disease (CHD), heart failure and ischaemic stroke], and associations of a genetic score (32 BMI single nucleotide polymorphisms) with BMI and cardiovascular outcomes were examined in up to 22 193 individuals with 3062 incident cardiovascular events from nine prospective follow-up studies within the ENGAGE consortium. We used random-effects meta-analysis in an MR framework to provide causal estimates of the effect of adiposity on cardiovascular outcomes.

Results: There was a strong association between BMI and incident CHD (HR = 1.20 per SD-increase of BMI, 95% CI, 1.12–1.28, P = 1.9·10−7), heart failure (HR = 1.47, 95% CI, 1.35–1.60, P = 9·10−19) and ischaemic stroke (HR = 1.15, 95% CI, 1.06–1.24, P = 0.0008) in observational analyses. The genetic score was robustly associated with BMI (β = 0.030 SD-increase of BMI per additional allele, 95% CI, 0.028–0.033, P = 3·10−107). Analyses indicated a causal effect of adiposity on development of heart failure (HR = 1.93 per SD-increase of BMI, 95% CI, 1.12–3.30, P = 0.017) and ischaemic stroke (HR = 1.83, 95% CI, 1.05–3.20, P = 0.034). Additional cross-sectional analyses using both ENGAGE and CARDIoGRAMplusC4D data showed a causal effect of adiposity on CHD.

Conclusions: Using MR methods, we provide support for the hypothesis that adiposity causes CHD, heart failure and, previously not demonstrated, ischaemic stroke.

Abdominal Aortic Aneurysm Genetic Associations: Mostly False? A Systematic Review and Meta-analysis

OBJECTIVE/BACKGROUND: Many associations between abdominal aortic aneurysm (AAA) and genetic polymorphisms have been reported. It is unclear which are genuine and which may be caused by type 1 errors, biases, and flexible study design. The objectives of the study were to identify associations supported by current evidence and to investigate the effect of study design on reporting associations.

METHODS: Data sources were MEDLINE, Embase, and Web of Science. Reports were dual-reviewed for relevance and inclusion against predefined criteria (studies of genetic polymorphisms and AAA risk). Study characteristics and data were extracted using an agreed tool and reports assessed for quality. Heterogeneity was assessed using I(2) and fixed- and random-effects meta-analyses were conducted for variants that were reported at least twice, if any had reported an association. Strength of evidence was assessed using a standard guideline.

RESULTS: Searches identified 467 unique articles, of which 97 were included. Of 97 studies, 63 reported at least one association. Of 92 studies that conducted multiple tests, only 27% corrected their analyses. In total, 263 genes were investigated, and associations were reported in polymorphisms in 87 genes. Associations in CDKN2BAS, SORT1, LRP1, IL6R, MMP3, AGTR1, ACE, and APOA1 were supported by meta-analyses.

CONCLUSION: Uncorrected multiple testing and flexible study design (particularly testing many inheritance models and subgroups, and failure to check for Hardy-Weinberg equilibrium) contributed to apparently false associations being reported. Heterogeneity, possibly due to the case mix, geographical, temporal, and environmental variation between different studies, was evident. Polymorphisms in nine genes had strong or moderate support on the basis of the literature at this time. Suggestions are made for improving AAA genetics study design and conduct.

Electrospun fibrous mats for skin and abdominal wall repair

Esta tese centra-se no desenvolvimento de materiais biodegradáveis e nãodegradáveis produzidos por eletrofiação com aplicação na área biomédica. O poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) (PHBV), um poliéster biodegradável, foi selecionado como base dos materiais biodegradáveis, enquanto o poli(tereftalato de etileno) (PET), um polímero sintético, estável e biocompatível, foi selecionado para a produção das matrizes não degradáveis. Adicionou-se quitosana aos sistemas com o objetivo de melhorar o processo de eletrofiação e as propriedades morfológicas, físico-químicas e biológicas dos materiais resultantes. A composição química, bem como as características morfológicas e físicoquímicas dos materiais em estudo, foram manipuladas de modo a otimizar a sua performance como suportes celulares para engenharia de tecidos. Foram realizados estudos in vitro com cultura de fibroblastos L929 para avaliar o comportamento das células, i.e. viabilidade, adesão, proliferação e morte, quando cultivadas nas matrizes produzidas por eletrofiação. Adicionalmente foram realizados ensaios in vivo para investigar o potencial dos materiais em estudo na regeneração cutânea e como tela abdominal. Os principais resultados encontrados incluem: o desenvolvimento de novas matrizes híbridas (PHBV/quitosana) adequadas ao crescimento de fibroblastos e ao tratamento de lesões de pele; o desenvolvimento de um sistema de eletrofiação com duas seringas para a incorporação de compostos bioativos; diversas estratégias para manipulação das características morfológicas dos materiais de PHBV/quitosana e PET/quitosana produzidos por eletrofiação; uma melhoria do conhecimento das interações fibroblastos-suporte polimérico; a verificação de uma resposta inflamatória desencadeada pelos materiais nãodegradáveis quando utilizados no tratamento de defeitos da parede abdominal, o que sugere a necessidade de novos estudos para avaliar a segurança do uso de biomateriais produzidos por eletrofiação.

The impact of oligofructose on stimulation of gut hormones, appetite regulation and adiposity

Objective: To investigate the effect of nutrient stimulation of gut hormones by oligofructose supplementation on appetite, energy intake (EI), body weight (BW) and adiposity in overweight and obese volunteers. Methods: In a parallel, single-blind and placebo-controlled study, 22 healthy overweight and obese volunteers were randomly allocated to receive 30 g day−1 oligofructose or cellulose for 6 weeks following a 2-week run-in. Subjective appetite and side effect scores, breath hydrogen, serum short chain fatty acids (SCFAs), plasma gut hormones, glucose and insulin concentrations, EI, BW and adiposity were quantified at baseline and post-supplementation. Results: Oligofructose increased breath hydrogen (P < 0.0001), late acetate concentrations (P = 0.024), tended to increase total area under the curve (tAUC)420mins peptide YY (PYY) (P = 0.056) and reduced tAUC450mins hunger (P = 0.034) and motivation to eat (P = 0.013) when compared with cellulose. However, there was no significant difference between the groups in other parameters although within group analyses showed an increase in glucagon-like peptide 1 (GLP-1) (P = 0.006) in the cellulose group and a decrease in EI during ad libitum meal in both groups. Conclusions: Oligofructose increased plasma PYY concentrations and suppressed appetite, while cellulose increased GLP-1 concentrations. EI decreased in both groups. However, these positive effects did not translate into changes in BW or adiposity.

Preterm nutritional intake and MRI phenotype at term age: a prospective observational study

Objective: To describe (1) the relationship between nutrition and the preterm-at-term infant phenotype, (2) phenotypic differences between preterm-at-term infants and healthy term born infants and (3) relationships between somatic and brain MRI outcomes. Design: Prospective observational study. Setting: UK tertiary neonatal unit. Participants: Preterm infants (<32 weeks gestation) (n=22) and healthy term infants (n=39) Main outcome measures: Preterm nutrient intake; total and regional adipose tissue (AT) depot volumes; brain volume and proximal cerebral arterial vessel tortuosity (CAVT) in preterm infants and in term infants. Results: Preterm nutrition was deficient in protein and high in carbohydrate and fat. Preterm nutrition was not related to AT volumes, brain volume or proximal CAVT score; a positive association was noted between human milk intake and proximal CAVT score (r=0.44, p=0.05). In comparison to term infants, preterm infants had increased total adiposity, comparable brain volumes and reduced proximal CAVT scores. There was a significant negative correlation between deep subcutaneous abdominal AT volume and brain volume in preterm infants (r=−0.58, p=0.01). Conclusions: Though there are significant phenotypic differences between preterm infants at term and term infants, preterm macronutrient intake does not appear to be a determinant. Our preliminary data suggest that (1) human milk may exert a beneficial effect on cerebral arterial vessel tortuosity and (2) there is a negative correlation between adiposity and brain volume in preterm infants at term. Further work is warranted to see if our findings can be replicated and to understand the causal mechanisms.

Validation of a fast method for quantification of intra-abdominal and subcutaneous adipose tissue for large-scale human studies

Central obesity is the hallmark of a number of non-inheritable disorders. The advent of imaging techniques such asMRI has allowed for a fast and accurate assessment of body fat content and distribution. However, image analysis continues to be one of the major obstacles to the use of MRI in large-scale studies. In this study we assess the validity of the recently proposed fat–muscle quantitation system (AMRATM Profiler) for the quantification of intra-abdominal adipose tissue (IAAT) and abdominal subcutaneous adipose tissue (ASAT) from abdominal MR images. Abdominal MR images were acquired from 23 volunteers with a broad range of BMIs and analysed using sliceOmatic, the current gold-standard, and the AMRATM Profiler based on a non-rigid image registration of a library of segmented atlases. The results show that there was a highly significant correlation between the fat volumes generated by the two analysis methods, (Pearson correlation r = 0.97, p < 0.001), with the AMRATM Profiler analysis being significantly faster (~3 min) than the conventional sliceOmatic approach (~40 min). There was also excellent agreement between the methods for the quantification of IAAT (AMRA 4.73 ± 1.99 versus sliceOmatic 4.73 ± 1.75 l, p = 0.97). For the AMRATM Profiler analysis, the intra-observer coefficient of variation was 1.6% for IAAT and 1.1% for ASAT, the inter-observer coefficient of variationwas 1.4%for IAAT and 1.2%for ASAT, the intra-observer correlationwas 0.998 for IAAT and 0.999 for ASAT, and the inter-observer correlation was 0.999 for both IAAT and ASAT. These results indicate that precise and accurate measures of body fat content and distribution can be obtained in a fast and reliable form by the AMRATM Profiler, opening up the possibility of large-scale human phenotypic studies.

Análise do padrão de recrutamento abdominal em crianças com dor espinal, entre os 7 e os 10 anos, durante a flexão rápida do ombro, com recurso a electromiografia de superfície

Estudos epidemiológicos dão conta de um aumento exponencial de crianças que reportam dor espinal nalgum momento da vida, tendo-se vindo a atribuir a esta um interesse crescente. Nesta sequência têm vindo a ser estudados factores de risco para a dor espinal, cujo leque tem aumentado devido ao contexto social em que nos inserimos. Um dos aspectos sobre o qual recai a nossa investigação relaciona-se com a activação muscular nas crianças com dor espinal, aspecto ainda não estudado nesta população em particular. A literatura indica que, na população adulta sem dor espinal existe pré-activação muscular abdominal aquando da flexão rápida do ombro e a maioria dos estudos revistos apontam para a inexistência da mesma nos indivíduos com dor espinal. Apesar disso, não existem evidências que o demonstrem em crianças pelo que o nosso estudo pretende descrever o padrão de recrutamento abdominal utilizado pelas crianças com dor espinal, aquando do movimento rápido do membro superior bem como analisar os principais factores de risco. Para recolha dos dados utilizou-se o Questionário de Dor Adaptado, para rastrear a amostra com dor espinal e descrever a sua história ocupacional, e Electromiografia de Superfície, com utilização do acelerómetro, que nos deu conta do início do movimento. Os dados obtidos neste estudo indicam que existe activação muscular abdominal, no momento imediatamente prévio ao início do movimento de flexão do ombro, em quase toda a musculatura abdominal, em crianças com dor espinal excepto em dois participantes que revelam um atraso na activação do músculo oblíquo interno direito e num outro que revela um atraso na activação do recto abdominal. Um dos participantes apresentou pré-activação em todos os músculos estudados. Isto provavelmente encontra-se relacionado com o processo de maturação e indica que possivelmente esta é uma boa altura para prevenir a evolução da dor e possíveis futuros problemas ocupacionais daí advindos, como faltar ao trabalho e ter uma baixa participação social. Estudos futuros devem debruçar-se sobre esta temática e sobre a delineação de novos programas, desta feita de prevenção, de modo a evitar problemas ocupacionais na idade adulta, já que crianças com dor são mais susceptíveis de se tornarem adultos com dor crónica.

Padrão de ativação de músculos do core abdominal e tilt pélvico no teste de extensão da anca, em indivíduos com e sem dor lombo- pélvica

Introdução: Os padrões de movimento podem sofrer alterações por atraso no timing de ativação e/ou modificações na sequência de recrutamento muscular, predispondo o indivíduo a disfunções, nomeadamente a dor lombo-pélvica. Objetivo: Investigar o timing e o padrão de ativação de músculos do core abdominal, durante o movimento de extensão da anca, do membro dominante, em indivíduos com e sem dor lombo- pélvica crónica inespecífica. Pretende-se, também, pesquisar a existência do padrão de ativação considerado “normal“ e verificar a relação entre o padrão de ativação e o tilt pélvico, em ambos os indivíduos. Métodos: Estudo transversal, com 64 estudantes universitários, divididos em dois grupos: 31 sem e 33 com dor lombo-pélvica. Através de eletromiografia de superfície foi recolhida a atividade muscular dos Eretores da Espinha ipsilateral e contralateral, Glúteo Máximo e Bicípite Femoral ipsilaterais. Foi analisado o timing de ativação muscular e as respetivas ordens de ativação. Adicionalmente foi medido o tilt pélvico. Resultados: O grupo com dor lombo-pélvica apresentou um atraso significativo no timing de ativação dos músculos Glúteo Máximo ipsilateral (t=-3,171;p=0,002) e Bicípite Femoral ipsilateral (t=-2,092;p=0,041), em comparação com o grupo sem dor. Verificou-se uma associação significativa entre as 5 ordens de ativação mais frequentes e a presença de dor lombo-pélvica (xf2=11,54;p=0,015). A ordem de ativação "normal" – Glúteo Máximo ipsilateral>Bicípite Femoral ipsilateral>Eretor da Espinha contralateral>Eretor da Espinha ipsilateral – não foi utilizada. Verificou-se que o Bicípite Femoral ipsilateral foi maioritariamente o primeiro a ativar-se e o Glúteo Máximo ipsilateral o último em ambos os grupos. Verificou-se um tilt pélvico significativamente superior nos indivíduos que ativam primeiro o Bicípite Femoral ipsilateral nos grupos com (U=51;p=0,001) e sem dor (U=41p=0,001). Conclusão: Os indivíduos com dor lombo-pélvica apresentaram um atraso no timing de ativação dos músculos do core abdominal. Os resultados parecem refutar a ordem de ativação "normal" que tem sido proposta. Não foi possível apoiar nem contestar a teoria de que um atraso na ativação do Glúteo Máximo está associado com dor lombo-pélvica.

Efeitos de um programa de exercícios específico no domicílio, em indivíduos com doença arterial coronária, na composição corporal, gordura abdominal, perfil lipídico, glicose e nível de atividade física

contribuindo para o aumento da gordura abdominal, e consequentes complicações metabólicas. O exercício físico permite quebrar este ciclo através da estimulação da lipólise e da utilização de ácidos gordos. Objetivo: Verificar os efeitos de um programa de exercícios no domicílio, em indivíduos com doença arterial coronária, na composição corporal, gordura abdominal, perfil lipídico, glicose, e nível de atividade física. Métodos: Estudo experimental composto por 20 indivíduos, aleatorizados grupo experimental (GE) e grupo de controlo (GC), ambos com 10, tendo o GE sido sujeito ao programa durante 8 semanas. Realizou-se uma avaliação inicial e final, através da bioimpedância, Tomografia Computorizada (TC) abdominal, perimetria, adipometria, análises sanguíneas e acelerómetro. Resultados: Numa análise intergrupal, verificouse uma diminuição da percentagem (%) de gordura total (GT) calculado pela adipometria (p<0.01), na prega supra-ilíaca (p=0.005), na prega abdominal horizontal (p=0.001) e vertical (p=0.003) no GE, e da % de tempo em atividades moderadas no GC (p=0.035). Após 8 semanas o GE diminuiu a %GT (p=0.008); a massa gorda (MG) (p=0.002); perímetro abaixo da última costela (p=0.037) e acima das cristas-ilíacas (p=0.021); %GT calculado (p=0.002); pregas supra-ilíaca (p=0.008), abdominal horizontal (p=0.002) e vertical (p=0.033); TC abdominal subcutâneo (p=0.031) e %de tempo em atividades vigorosas (p=0.031). O GC diminuiu a %GT (p=0.002) e MG (p=0.008); aumentou o perímetro ao nível dos grandes trocânteres (p=0.008), diminuiu o rácio cintura/anca (p=0.002), e a %de tempo em atividades moderadas (p=0.031) e vigorosas (p=0.008). Parece existir uma tendência no GE para diminuição do rácio cintura/anca, c-LDL, triglicerídeos e aumento do nível de atividade moderado. Conclusão: O programa de exercícios no domicílio demonstrou uma diminuição da gordura abdominal, alteração da composição corporal, e parece promover uma melhoria no perfil lipídico e no aumento do nível de atividade física moderado.

The effect of long-chain polyunsaturated fatty acids intake during pregnancy on adiposity of healthy full-term offspring at birth

Objective - The adjusted effect of long-chain polyunsaturated fatty acid (LCPUFA) intake during pregnancy on adiposity at birth of healthy full-term appropriate-for-gestational age neonates was evaluated. Study Design - In a cross-sectional convenience sample of 100 mother and infant dyads, LCPUFA intake during pregnancy was assessed by food frequency questionnaire with nutrient intake calculated using Food Processor Plus. Linear regression models for neonatal body composition measurements, assessed by air displacement plethysmography and anthropometry, were adjusted for maternal LCPUFA intakes, energy and macronutrient intakes, prepregnancy body mass index and gestational weight gain. Result - Positive associations between maternal docosahexaenoic acid intake and ponderal index in male offspring (β=0.165; 95% confidence interval (CI): 0.031–0.299; P=0.017), and between n-6:n-3 LCPUFA ratio intake and fat mass (β=0.021; 95% CI: 0.002–0.041; P=0.034) and percentage of fat mass (β=0.636; 95% CI: 0.125–1.147; P=0.016) in female offspring were found. Conclusion - Using a reliable validated method to assess body composition, adjusted positive associations between maternal docosahexaenoic acid intake and birth size in male offspring and between n-6:n-3 LCPUFA ratio intake and adiposity in female offspring were found, suggesting that maternal LCPUFA intake strongly influences fetal body composition.