Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/20.500.14279/19681
Title: Hypovitaminosis D: Prevalence, Determinants and its Association with Asthma in Adolescents in Cyprus
Authors: Kolokotroni, Ourania 
Keywords: Determinants of vitamin D deficiency;Adolescents;Vitamin D;Asthma;Allergies;Body Mass Index;Body fat Percent;Asthma severity;Allergic sensitization;Lung function
Advisor: Middleton, Nicos
Issue Date: 2015
Department: Department of Nursing
Faculty: Faculty of Health Sciences
Abstract: Background: Hypovitaminosis D is becoming an important public health problem worldwide. Despite the limited number of studies in children and adolescents and the lack of data from large parts of the world, hypovitaminosis D seems to be affecting individuals across all age groups and people in all geographical regions, even in areas with abundant sun throughout the year. The main determinants of a lower vitamin D status pertain to factors associated with synthesis, intake and/or bioavailability of vitamin D whilst others are still under investigation. For example lower vitamin D levels have been widely reported among obese individuals but evidence on the association of vitamin D with adiposity measures beyond the obese status and across the BMI range is limited. The role of vitamin D in skeletal disease is well known and recognized. Emerging evidence, however, suggests that vitamin D might be implicated in the pathophysiology of several chronic diseases, including asthma and allergies. Objectives: The aims of this study were (a) to describe the distribution of vitamin D levels and estimate the prevalence of compromised D status (severe deficiency, deficiency and insufficiency) among healthy (non-asthmatic) adolescents in Cyprus, (b) to explore the determinants of lower vitamin D levels and compromised vitamin D status, including measures of adiposity, (c) to assess the magnitude of difference if any in vitamin D levels and status between healthy (non asthmatic) adolescents and adolescents with current wheezing and/or asthma and (d) to investigate the association between vitamin D levels or status with lung function, allergic sensitization and other allergic conditions as well as asthma severity among asthmatics. Methods: Using a case-control approach, participants were selected from a cohort of 5384 16-17 year old adolescents who completed the ISAAC questionnaire. Those who reported wheezing in the past 12 months were eligible to participate and further grouped into active asthmatics (CWA), if also reporting a diagnosis of asthma, and current wheezers only (CWO). The healthy controls were sampled amongst Never Wheezers/ Never Asthmatics (NWNA). All participants had serum levels of 25(OH)D measured between Nov 2007 and May 2008 and underwent assessment of body composition, diet, skin type, physical activity and sun exposure. Information was also collected on socio-demographic characteristics. In order to estimate the prevalence of hypovitaminosis, Vitamin D status was classified as (a) severe deficiency (serum 25-hydroxy-vitamin D levels < 12 ng/mL), deficiency (levels 12- 20 ng/mL), insufficiency (levels 20-30 ng/mL) and sufficiency (levels ≥ 30 ng/mL). The association of vitamin D levels and status with potential predictors, including sex standardized z-scores of BMI and BF%, was investigated in linear and logistic regression models respectively. Differences in levels of 25(OH)D and vitamin D status between the three study groups were investigated in multivariable linear regression models and logistic (binary and ordinal) regression models before and after adjusting for potential confounders, including seasonality. Similarly, the association of vitamin D with other respiratory and allergy outcomes in all study groups as well as asthma severity indicators among asthmatics was investigated in regression models after adjusting for important confounders. Results: A total of 69 CWA, 121 CWO and 671 NWNA participated in the study (71% overall response rate). Amongst NWNA, only one in ten children had sufficient levels of vitamin D (≥30 ng/ml) while prevalence of vitamin D deficiency (12-20 ng/ml) and severe deficiency (<12 ng/ml) were 31.7% and 4.0% respectively. Lower vitamin D was associated with winter and spring season, female gender, reduced sun exposure in winter and darker skin type. Participants with highest BMI and BF% had increased adjusted odds of vitamin D insufficiency compared to a middle reference group i.e. OR 3.00 (95% CI 1.21, 7.45) and OR 5.02 (95% CI 1.80, 13.97) respectively. Similarly, the odds of vitamin D insufficiency were higher for participants in the lowest BMI (OR 4.92, 95% CI 1.21, 20.08) and BF% (OR 4.48, 95% CI 1.47, 13.62) groups, suggesting a U shape association of adiposity with compromised vitamin D status. Unadjusted mean serum levels of 25(OH)D were 22.90 (SD 6.41), 23.96 (SD 6.32)and 21.15 (SD 5.59) ng/mL in NWNA, CW0, CWA respectively (p=0.014). Even after adjusting for potential confounders, mean vitamin D levels were significantly lower amongst CWA compared to both NWNA (adjusted beta -1.67, 95% CI= -3.20, -0.14, p=0.03) and CWO (adjusted beta -2.60, 95% CI= -4.43, -0.77, p=0.01). Severe (<12 ng/mL), moderate (<25 ng/mL) or insufficient (<30 ng/mL) vitamin D status was more prevalent among CWA, who were 1.6 times (95% CI 1.01, 2.53) more likely to belong to a lower vitamin D category compared to NWNA. Within CWA, there was a negative trend between vitamin D levels and the number of reported asthma severity indicators Vitamin D levels were not shown to be associated with lung function measures either in the non-asthmatic or asthmatic populations. In contrast, there was some evidence to suggest that allergic sensitization, and more importantly polysensitization, was more prevalent in individuals with a compromised vitamin D status amongst current wheezers (CWO & CWA). Specifically, current wheezers with vitamin D insufficiency compared to those with sufficient levels of vitamin D were almost 4-times more likely to be sensitized to at least one allergen (OR 3.83, 95% CI 1.23, 11.96). Finally, allergic rhinitis in NWNA appears to be less prevalent in adolescents with vitamin D deficiency whereas it appears more prevalent amongst vitamin D deficient Current Wheezers. With regards to the association between vitamin D and eczema, no safe conclusions could be drawn. Conclusions: This is the first study to investigate vitamin D deficiency among adolescents in Cyprus while no data are currently available for any other population group. The study provides further evidence that hypovitaminosis D is becoming an important public health problem internationally, at least during the winter months even in countries with abundant sunlight. Furthermore, the study findings add to emerging evidence in the literature that hypovitaminosis D might be implicated in asthma and allergy disease development, or at least severity. As currently most evidence comes from cross-sectional studies, more studies especially of a longitudinal design are needed to investigate the asthma-vitamin D association since a number of unanswered questions remain including the critical time frame and optimal vitamin D levels required to prevent the development of asthma and allergies. Such information will inform the design of randomized control trials of vitamin D supplementation, which in turn will provide important evidence whether the association is causal and reversible. Finally, more studies are needed to assess vitamin D levels in the general population of Cyprus as well as worldwide, identify vulnerable groups and develop region-specific measures to improve vitamin D status. Improving vitamin D status in any population will reduce the risk of recognized musculoskeletal problems associated with vitamin D deficiency and it might reduce morbidity and mortality from a number of other chronic conditions should emerging evidence on their association with vitamin D proves to be causal.
Description: Εισαγωγή: Τα τελευταία χρόνια, ευρήματα ερευνητικών μελετών σε παγκόσμια κλίμακα υποδεικνύουν ότι ο επιπολασμός της υποβιταμίνωσης D έχει αυξηθεί και έχει καταστεί ένα σημαντικό πρόβλημα Δημόσιας Υγείας. Αν και ο αριθμός των διαθέσιμων μελετών είναι σχετικά περιορισμένος, ειδικότερα όσον αφορά σε λιγότερο ανεπτυγμένες χώρες του κόσμου και σε συγκεκριμένες ομάδες του πληθυσμού, όπως τα παιδιά και οι έφηβοι, το φαινόμενο φαίνεται να είναι παγκόσμιο και να αφορά σε όλες τις ηλικιακές ομάδες, ακόμα και σε πληθυσμούς σε χώρες με υψηλή ηλιοφάνεια. Στους κυριότερους προσδιοριστικούς παράγοντες της υποβιταμίνωσης D συγκαταλέγονται παράγοντες οι οποίοι σχετίζονται με τους μηχανισμούς παραγωγής, πρόσληψης ή/και βιοδιαθεσιμότητας, αν και κάποιοι παράγοντες, όπως οι δείκτες σωματικού λίπους βρίσκονται ακόμη υπό διερεύνηση. Για παράδειγμα, ενώ θεωρείται γνωστό ότι η παχυσαρκία σχετίζεται με την έλλειψη της βιταμίνης D, δεν υπάρχουν πολλές μελέτες στην βιβλιογραφία οι οποίες έχουν διερευνήσει τη σχέση της βιταμίνης D σε όλο το εύρος των τιμών του σωματικού λίπους. Ο ρόλος της βιταμίνης D στο μεταβολισμό των οστών είναι ευρέως γνωστός. Πέραν της εμπλοκής της βιταμίνης D στον μεταβολισμό των οστών, ολοένα και αυξανόμενος αριθμός επιδημιολογικών μελετών αναδεικνύουν τα τελευταία χρόνια τον πιθανό ρόλο της βιταμίνης D στην ανάπτυξη διαφόρων χρόνιων ασθενειών, συμπεριλαμβανομένου του άσθματος και των αλλεργιών. Σκοπός: Σκοπός της μελέτης ήταν (α) η αποτύπωση της κατανομής των επιπέδων βιταμίνης D και η εκτίμηση του επιπολασμού της υποβιταμίνωσης D (αβιταμίνωση, υποβιταμίνωση και ανεπάρκεια) στους έφηβους της Κύπρου, (β) η μελέτη των προσδιοριστικών παραγόντων της υποβιταμίνωσης D, συμπεριλαμβανομένου του σωματικού λίπους (γ) n διερεύνηση πιθανών διαφορών στα επίπεδα βιταμίνης D και στον επιπολασμό της υποβιταμίνωσης D μεταξύ μη ασθματικών και ασθματικών παιδιών και (δ) η διερεύνηση της σχέσης της υποβιταμίνωσης D με δείκτες πνευμονικής λειτουργίας, με την αλλεργική ευαισθητοποίηση, με τον επιπολασμό αλλεργικών παθήσεων, όπως η αλλεργική ρινίτιδα και η ατομική δερματίτιδα όπως επίσης και με δείκτες βαρύτητας στα ασθματικά παιδία. Μέθοδος: Πρόκειται για περιγραφική μελέτη σύγκρισης («ασθενών-μαρτύρων) και συσχέτισης. Η επιλογή τόσο της ομάδας περιπτώσεων όσο και της ομάδας σύγκρισης έγινε από κοόρτη 5384 εφήβων ηλικίας 16-17 ετών, οι οποίοι συμπλήρωσαν στο πλαίσιο προηγούμενης πληθυσμιακού επιπέδου μελέτης το ερωτηματολόγιο ISAAC για την ανίχνευση συμπτωμάτων άσθματος και αλλεργιών. Όσοι από τους συμμετέχοντες δήλωσαν συριγμό κατά τους τελευταίους 12 μήνες αποτέλεσαν την ομάδα των περιπτώσεων ενώ στη συνέχεια ομαδοποιήθηκαν σε δυο υποομάδες – άτομα με ενεργό άσθμα (Current Wheezers Asthmatics-CWA) εάν ανέφεραν παράλληλα διάγνωση άσθματος και άτομα με ασθματικά συμπτώματα μόνο (Current Wheezers Only -CWO). To δείγμα των μη ασθματικών «μαρτύρων» επιλέγηκε τυχαία από το σύνολο των παιδιών που δήλωσαν ότι δεν είχαν ποτέ συμπτώματα ούτε διάγνωση άσθματος (Never Wheezers Never Asthmatics - NWNA). Σε όλους τους συμμετέχοντες διενεργήθηκαν οι ακόλουθες δοκιμασίες κατά τους μήνες Νοέμβρη 2007 μέχρι Μάιο 2008: μέτρηση 25(OH)D ορού, σωματομετρήσεις, αξιολόγηση φυσικής δραστηριότητας, διατροφικής πρόσληψης βιταμίνης D, αυτοαναφορά έκθεσης στον ήλιο, επισκόπηση τύπου δέρματος ενώ παράλληλα έγινε καταγραφή κοινωνικοδημογραφικών δεδομένων. Χρησιμοποιήθηκαν οι ακόλουθοι ορισμοί ως προς τα επίπεδα της βιταμίνης D: σοβαρή υποβιταμίνωση ή αβιταμίνωση D (serum 25-hydroxyvitamin D levels < 12 ng/mL), υποβιταμίνωση (12-20 ng/mL), ανεπάρκεια (20-30 ng/mL) και επάρκεια (≥ 30 ng/mL). Η σχέση των επιπέδων βιταμίνης D και της υποβιταμίνωσης με δυνητικούς προσδιοριστές, συμπεριλαμβανομένου των τυποποιημένων κατά φύλο τιμών Δείκτη Μάζας Σώματος και ποσοστού σωματικού λίπους, διερευνήθηκαν σε μοντέλα γραμμικής και λογιστικής παλινδρόμησης αντίστοιχα. Για τη διερεύνηση διαφορών μεταξύ των συγκρινόμενων ομάδων (ασθματικοί και μη) τόσο ως προς τα επίπεδα της βιταμίνης D όσο και ως προς τον επιπολασμό της υποβιταμίνωσης D χρησιμοποιήθηκαν πολυμεταβλητά μοντέλα γραμμικής και λογιστικής (δυωνυμικής και διατεταγμένης) παλινδρόμησης αντίστοιχα μετά από διόρθωση για πιθανούς συγχυτικούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένου της εποχικότητας. Παρομοίως, εκτιμήθηκε σε μοντέλα παλινδρόμησης η σχέση της βιταμίνης D με τις υπόλοιπες μελετώμενες εκβάσεις σε όλες τις υποομάδες υπό διερεύνηση, συμπεριλαμβανομένου δεικτών βαρύτητας του άσθματος στα ασθματικά παιδία. Αποτελέσματα: Συνολικά, την ομάδα των μη ασθματικών παιδιών αποτέλεσαν 671 άτομα (NWNA) και την κύρια ομάδα υπό μελέτη αποτέλεσαν 190 έφηβοι με ασθματικά συμπτώματα εκ των οποίων 69 είχαν ενεργό άσθμα (CWΑ) και 121 είχαν μόνο συμπτώματα (CWO) – συνολικό ποσοστό ανταπόκρισης 71%. Ο επιπολασμός της υποβιταμίνωσης D (12- 20 ng / ml) στα μη ασθματικά παιδιά ήταν 31.7% ενώ ένα ποσοστό της τάξεως του 4% ήταν κάτω από το όριο της αβιταμίνωσης D (<12 ng / ml). Μόνο ένα στα δέκα παιδιά είχαν επαρκή επίπεδα βιταμίνης D (δηλαδή ≥ 30 ng / ml). Προσδιοριστικοί παράγοντες για υποβιταμίνωση D ήταν η εποχικότητα (χειμώνας και άνοιξη), το γυναικείο φύλο, η χαμηλή έκθεση στον ήλιο το χειμώνα και ο σκουρόχρωμος φωτότυπος δέρματος. Επίσης, άτομα στην κατηγορία των υψηλότερων τιμών Δείκτη Μάζας Σώματος και ποσοστού σωματικού λίπους ήταν πιθανότερο να παρουσιάζουν υποβιταμίνωση D σε σύγκριση με την ενδιάμεση κατηγορία παιδιών με φυσιολογικές τιμές (OR 3.00, 95% CI 1.21, 7.45 και OR 5.02, 95% CI 1.80, 13.97 αντίστοιχα). Κατά παρόμοιο τρόπο όμως, αυξημένες πιθανότητες υποβιταμίνωσης D είχαν και τα άτομα στην κατηγορία των χαμηλότερων τιμών Δείκτη Μάζας Σώματος και ποσοστού σωματικού λίπους (OR 4.92, 95% CI 1.21, 20.08 και OR 4.48, 95% CI 1.47, 13.62 αντίστοιχα). Δεν διαφάνηκε σημαντική συσχέτιση με το επίπεδο εκπαίδευσης των γονέων, τη χρήση αντηλιακής προστασίας και τα επίπεδα σωματικής άσκησης. Κατά μέσο όρο τα επίπεδα της βιταμίνης D ήταν 22.90 ng / ml (SD 6,41) , 23.96 (SD 6.32) και 21.15 (SD 5.59) ng/mL στους NWNA, CWO και CWA αντίστοιχα (p=0.014). Ακόμα και μετά από διόρθωση για δυνητικούς συγχυτικούς παράγοντες, τα επίπεδα βιταμίνης D παρέμειναν σημαντικά χαμηλότερα στα παιδιά με ενεργό άσθμα (CWΑ) σε σχέση με τους NWNA (adjusted beta -1.67, 95% CI= -3.20, -0.14, p=0.03) αλλά και με τους CWO (adjusted beta -2.60, 95% CI= -4.43, -0.77, p=0.01). Γενικότερα, ο επιπολασμός της αβιταμίνωσης (<12 ng/mL), μέτριας υποβιταμίνωσης (<25 ng/mL) και ανεπάρκειας της Βιταμίνης D (<30 ng/mL) ήταν αυξημένος στους έφηβους με ενεργό άσθμα (CWA) σε σχέση με τους μη-ασθματικούς. Μάλιστα διαφάνηκε ότι υπήρχε κατά 1.6-φορές (95% CI 1.01, 2.53) αυξημένη πιθανότητα οι έφηβοι με ενεργό άσθμα να βρίσκονται σε χαμηλότερη κατηγορία ως προς τα επίπεδα βιταμίνης D σε όλο το εύρος της κλίμακας συγκριτικά με την ομάδα των μη ασθματικών παιδιών. Επίσης, στα ασθματικά παιδία, τα χαμηλότερα επίπεδα βιταμίνης D φάνηκε να σχετίζονται με δείκτες βαρύτητας του άσθματος. Όσο αφορά στους δείκτες πνευμονικής λειτουργίας, δεν διαφάνηκε κάποια συσχέτιση με τα επίπεδα βιταμίνης D σε καμία από τις ομάδες υπό μελέτη. Αντίθετα, ο επιπολασμός αλλεργικής ευαισθητοποίησης και ειδικότερα της πολυευαισθητοποίησης στην ομάδα των παιδιών με ασθματικά συμπτώματα (CWO & CWA) ήταν υψηλότερος σε αυτούς με τα χαμηλότερα επίπεδα βιταμίνης D.. Ενδεικτικά, όσοι είχαν ανεπάρκεια της βιταμίνης D ήταν μέχρι και 4 φορές πιο πιθανό (OR 3.83, 95% CI 1.23, 11.96) να έχουν αλλεργική ευαισθητοποίηση σε τουλάχιστον ένα αλλεργιογόνο σε σύγκριση με όσους είχαν επαρκή επίπεδα βιταμίνης D. Τέλος, δεν διαφάνηκε κάποια σημαντική συσχέτιση των επιπέδων βιταμίνης D με τον επιπολασμό της ατοπικής δερματίτιδας ενώ όσον αφορά στην αλλεργική ρινίτιδα τα αποτελέσματα ήταν αντιφατικά αφού διαφάνηκε μια θετική συσχέτιση με την υποβιταμίνωση D στους ασθματικούς αλλά αρνητική συσχέτιση στους μη ασθματικούς έφηβους. Συμπεράσματα: Αυτή είναι η πρώτη μελέτη η οποία εκτίμησε τον επιπολασμό της υποβιταμίνωσης D στους Κύπριους έφηβους ενώ να αναφερθεί ότι δεν υπάρχουν καθόλου στοιχεία για οποιαδήποτε άλλη πληθυσμιακή ομάδα στην Κύπρο. Η μελέτη παρέχει περαιτέρω ενδείξεις για το μέγεθος του προβλήματος της υποβιταμίνωσης D ως ζήτημα Δημόσιας Υγείας διεθνώς, αφού φαίνεται το φαινόμενο να είναι συχνότερο από ότι θα αναμέναμε, τουλάχιστον κατά τους χειμερινούς μήνες, ακόμα και σε ηλιόλουστες χώρες όπως η Κύπρος. Περαιτέρω, τα ευρήματα της συγκεκριμένης μελέτης ενισχύουν τον ολοένα και αυξανόμενο όγκο μελετών μόλις των τελευταίων 4-5 ετών ότι η υποβιταμίνωση D φαίνεται να σχετίζεται αν όχι με την ανάπτυξη, τουλάχιστον με την βαρύτητα, του άσθματος και των αλλεργιών. Νοουμένου ότι οι μεγάλη πλειοψηφία των μελετών στην βιβλιογραφία είναι συγχρονικού χαρακτήρα, κρίνεται απαραίτητη η διεξαγωγή διαχρονικών μελετών στο εγγύς μέλλον αφού παραμένουν διάφορα αναπάντητα ερωτήματα ως προς τη σχέση της βιταμίνης D με το άσθμα και τις αλλεργίες, όπως για παράδειγμα ο προσδιορισμός του χρονικού πλαισίου και η ύπαρξη κρίσιμων περιόδων ως προς την ανάπτυξη άσθματος και αλλεργιών όπως και το βέλτιστο επίπεδο βιταμίνης D.ως προς την πρόληψη. Οι απαντήσεις σε αυτά τα ερωτήματα είναι κρίσιμες ως προς τον κατάλληλο σχεδιασμό τυχαιοποιημένων κλινικών δοκιμών με συμπληρώματα βιταμίνης D στην κατάλληλη δόση και χρονική στιγμή ούτως ώστε να διαφανεί κατά πόσο η σχέση βιταμίνης D και άσθματος/αλλεργιών είναι αιτιακή και ανατρέψιμη. Τέλος, θα πρέπει να διερευνηθεί ο επιπολασμός της υποβιταμίνωσης D σε διάφορες δημογραφικές ομάδες του γενικού πληθυσμού όχι μόνο της Κύπρου αλλά και διεθνώς με απώτερο σκοπό τον εντοπισμό ευάλωτων ομάδων και την υιοθέτηση στοχευμένων μέτρων. Ειδικότερα, νοουμένου βέβαια ότι η πιθανολογούμενη σχέση είναι αιτιακή, εάν η βελτίωση των επιπέδων βιταμίνης D στο πληθυσμό πέραν από την πρόληψη διαταραχών του μυοσκελετικού συστήματος θα είχε θετικά αποτελέσματα στη μείωση της νοσηρότητας και θνησιμότητας από άλλες χρόνιες παθήσεις, όπως το άσθμα,
URI: https://hdl.handle.net/20.500.14279/19681
Type: PhD Thesis
Affiliation: Cyprus University of Technology 
Appears in Collections:Διδακτορικές Διατριβές/ PhD Theses

CORE Recommender
Show full item record

Page view(s)

265
Last Week
3
Last month
23
checked on Apr 30, 2024

Google ScholarTM

Check


Items in KTISIS are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.