Prevalence of obesity and its associations with other cardiovascular risk factors in Russia. Insights from the Know Your Heart Study

Abstract

<p><i>Background.</i> The prevalence of obesity has reached epidemic proportions worldwide. Obesity is a risk factor for the development of cardiovascular disease (CVD) and predisposes to hypertension, type 2 diabetes mellitus (T2D) and dyslipidemia. The simultaneous presence of visceral adiposity and these cardiometabolic disorders, also known as the metabolic syndrome, accelerates atherosclerotic development and the onset of CVD. There are various methods to assess obesity, but the metric that best defines cardiometabolic risk has not yet been determined. <p><i>Aims.</i> The specific aims of this thesis were to: (1) compare the prevalence of obesity and its possible associations with socio-demographic characteristics and health behaviours in Russia and Norway; (2) assess the prevalence of obesity using six indices and compare their associations with hypertension, hypercholesterolemia and T2D in a Russian adult population; (3) establish reference values for waist-to-height ratio (WHtR) and investigate its associations with socio-demographic, lifestyle and clinical characteristics in Russian adults. <p><i>Methods.</i> This thesis is based on data from the population-based cross-sectional Know Your Heart study (KYH, Novosibirsk and Arkhangelsk, Russia, age 35-69 years, N=4495) and from the Tromsø Study 7 (Tromsø 7, Tromsø, Norway, age ≥40 years, N=17646). In Paper I, men and women aged 40-69 years from KYH and Tromsø 7 were compared on the associations of general obesity (GO; body mass index (BMI) ≥30 kg/m2) and abdominal obesity (AO; waist-to-hip ratio (WHR) ≥0.90/0.85 for men/women) with socio-demographic, economic and behavioural characteristics. In Paper II, the KYH data were used to assess obesity prevalence according to BMI, waist circumference, WHR, WHtR, body fat percentage, and fat mass index (FMI). The predictive values of the six indices for detecting the presence of hypertension, T2D, hypercholesterolemia, and a combination of at least two of these disorders were assessed by calculating the areas under the receiver operating characteristic curves (AUCs). In the KYH-based Paper III, WHtR reference values for Russian men and women were defined. These values were derived as marginal 5th-95th percentiles (P5-P95) from age-adjusted quantile regressions. The associations between WHtR and CVD risk factors and biomarkers were also analysed. <p><i>Main results.</i> In KYH women, the age-standardised prevalence of GO (36.7%) and AO (44.2%) were higher compared to Tromsø 7 women (22.0% and 18.4%, respectively). Men in KYH and Tromsø 7 exhibited similar age-standardised prevalence of GO (26.0% vs. 25.7%) and AO (74.8% vs. 72.2%). In KYH women, the growth of GO and AO odds with age was steeper compared to Tromsø 7 women. In men, on the contrary, there was a steeper growth of AO odds with age in Tromsø 7. Living with spouse or partner had a stronger association with GO in KYH men compared to Tromsø 7 men. Current smoking was negatively associated with GO in both studies (except for KYH women), but positively associated with AO (except for KYH men). Frequent drinking had a negative association with both obesity types in Tromsø 7 men and women, but a positive association with GO in KYH men. As evidenced by the KYH data, the age-standardised prevalence of obesity in Russian adults varies substantially depending on the index used. It was the highest when assessed according to WHtR (75.8% in men and 65.0% women) and the lowest according to FMI (17.2% and 23.6%, respectively). In women, WHtR demonstrated the strongest association with hypertension (AUC = 0.784) and with a combination of at least two cardiometabolic disorders (AUC = 0.779) compared to all other indices. In men, WHtR exhibited the largest AUCs for T2D, hypertension and a combination of cardiometabolic disorders, although this was not significantly different from that of other indices. Based on the KYH data, the P50 value for WHtR was 0.55 in men and 0.54 in women, and the conventional WHtR cutoff for obesity of 0.5 was the value of P25 for both sexes taken together. In terms of socio-demographic characteristics, WHtR was associated with older age, lower education and the city of residence (higher in Novosibirsk vs. Arkhangelsk) in both sexes. In women, WHtR was also associated with a poor financial situation and low physical activity, while in men – with being married and non-smoking. Among the studied clinical parameters, C-reactive protein demonstrated the strongest positive association with WHtR both in men and women (standardised β coefficients 0.435 and 0.321, respectively) and the strongest negative association with high-density lipoprotein (HDL) cholesterol (standardised β coefficients -0.334 and -0.297). The association between WHtR and age, higher education, levels of blood pressure, C-reactive protein and HDL cholesterol was stronger in women than in men. <p><i>Conclusion.</i> The prevalence of obesity was comparable between Russian and Norwegian men, but higher in Russian women because of a more pronounced increase with age. Among the six analysed obesity indices, WHtR demonstrated the closest association with hypertension and a combination of at least two cardiometabolic disorders in Russian women, while being non-inferior in men. Three quarters of Russian men and women in KYH had WHtR values exceeding the conventional cutoff for abdominal obesity. The strength of WHtR associations with socio-demographic and clinical parameters differed between KYH men and women. WHtR is therefore recommended as a valuable tool for AO screening and CVD risk identification in clinical practice.

<p><i>Bakgrunn.</i> Utbredelsen av fedme har nådd epidemiske proporsjoner over hele verden. Overvekt er en risikofaktor for utvikling av hjerte- og karsykdommer (CVD), og disponerer for hypertensjon, type 2 diabetes (T2D) og dyslipidemi. Visceralt fett kombinert med disse kardiometabolske lidelsene, også kjent som det metabolske syndromet, akselererer aterosklerotisk utvikling som kan føre til CVD. Det finnes ulike metoder for å vurdere fedme, men beregningen som best definerer kardiometabolsk risiko er ennå ikke bestemt. <p><i>Mål.</i> De spesifikke målene med denne avhandling var å: (1) sammenligne forekomsten av fedme og dens mulige assosiasjoner med sosiodemografi og helseatferd i Russland og Norge; (2) vurdere forekomsten av fedme ved å bruke seks indekser og sammenligne deres assosiasjoner med hypertensjon, hyperkolesterolemi og T2D i en russisk befolkning; (3) etablere referanseverdier for midje-til-høyde-forhold (WHtR) og undersøke dets assosiasjoner til sosiodemografiske, livsstils- og kliniske egenskaper hos voksne russere. <p><i>Metoder.</i> Denne oppgaven er basert på data fra den populasjonsbaserte tverrsnittsundersøkelsen Know Your Heart (KYH, Novosibirsk og Arkhangelsk, Russland, alder 35-69 år, N=4495) og fra Tromsø-studien 7 (Tromsø 7, Tromsø, Norge, alder ≥40 år, N=17646). I Paper I ble menn og kvinner i alderen 40-69 år fra KYH og Tromsø7 sammenlignet for generell fedme (GO; kroppsmasseindeks (BMI) ≥30 kg/m 2 ) og abdominal fedme (AO); midje-til-hofte-forhold (WHR) ≥0,90/0,85 for menn/kvinner) i forhold til sosiodemografi, økonomi og adferd. I Paper II ble KYH-dataene brukt til å vurdere fedmeprevalens i henhold til BMI, midjeomkrets, WHR, WHtR, kroppsfettprosent og fettmasseindeks (FMI). De prediktive verdiene for de seks indeksene for å påvise tilstedeværelsen av hypertensjon, T2D, hyperkolesterolemi og en kombinasjon av minst to av disse lidelsene ble vurdert ved å beregne arealene under ROC-kurven (AUC). I det KYH-baserte Paper III ble WHtR-referanseverdier for russiske menn og kvinner definert. Disse verdiene ble utledet som marginale 5.-95. persentiler (P5-P95) fra aldersjusterte kvantile regresjoner. Assosiasjonene mellom WHtR og CVD risikofaktorer ble også analysert. <p><i>Hovedresultater.</i> Hos KYH-kvinner var aldersstandardisert prevalens av GO (36,7 %) og AO (44,2 %) høyere sammenlignet med kvinner i Tromsø 7 (henholdsvis 22,0 % og 18,4 %). Menn i KYH og Tromsø 7 viste relativt like verdier av GO (26,0 % vs. 25,7 %) og AO (74,8 % vs. 72,2 %). Hos KYH-kvinner økte GO og AO odds med alderen brattere enn hos kvinner i Tromsø 7. Hos menn var det tvert imot en brattere vekst av AO-odds med alderen i Tromsø 7. Samboer med ektefelle eller partner hadde en sterkere tilknytning til GO hos menn i KYH sammenlignet med Tromsø 7. Nåværende røyking var negativt assosiert med GO i begge studiene (unntatt for KYH-kvinner), men positivt assosiert med AO (unntatt for KYH-menn). Hyppig alkoholdrikking var negativt assosiert med fedme i Tromsø 7 hos menn og kvinner, men positivt assosiert med GO hos KYH-menn. Som det fremgår,av KYH-dataene, varierer den aldersstandardiserte forekomsten av fedme hos russiske voksne betydelig avhengig av indeksen som brukes. Den var høyest ved vurdering i henhold til WHtR (75,8 % hos menn og 65,0 % kvinner) og lavest ifølge FMI (henholdsvis 17,2 % og 23,6 %). Hos kvinner viste WHtR den sterkeste assosiasjonen med hypertensjon (AUC = 0,784) og med en kombinasjon av minst to kardiometabolske lidelser (AUC = 0,779) sammenlignet med alle andre indekser. Hos menn var WHtR størst med AUC-ene for T2D, hypertensjon og en kombinasjon av kardiometabolske lidelser, selv om dette ikke var signifikant forskjellig fra andre indekser. Basert på KYH-dataene var P50-verdien for WHtR 0,55 hos menn og 0,54 hos kvinner, og den konvensjonelle WHtR-grensen for fedme på 0,5 var verdien av P25 for begge kjønn tatt sammen. Når det gjelder sosiodemografi var WHtR assosiert med høyere alder, lavere utdanning og bostedsby (høyere i Novosibirsk vs. Arkhangelsk) hos begge kjønn. Hos kvinner var WHtR også assosiert med dårlig økonomi og lav fysisk aktivitet, mens hos menn – med å være gift og ikke røyke. Blant de studerte kliniske parameterne viste C-reaktivt protein den sterkeste positive assosiasjonen med WHtR både hos menn og kvinner (standardiserte β-koeffisienter henholdsvis 0,435 og 0,321) og den sterkeste negative assosiasjonen med høydensitetslipoprotein (HDL) kolesterol (standardiserte β-koeffisienter -0,334 og -0,297). Sammenhengen mellom WHtR og alder, høyere utdanning, blodtrykk, C-reaktivt protein og HDL kolesterol var sterkere hos kvinner enn hos menn. <p><i>Konklusjon.</i> Forekomsten av fedme ble funnet å være sammenlignbar hos russiske og norske menn, men høyere hos russiske kvinner på grunn av en mer uttalt økning med alderen. Blant de seks analyserte fedmeindeksene, visteWHtR den nærmeste assosiasjonen med hypertensjon og en kombinasjon av minst to kardiometabolske lidelser hos russiske kvinner, mens den var ikke-underlegen hos menn. Tre fjerdedeler av russiske menn og kvinner i KYH hadde WHtR-verdier som oversteg den konvensjonelle grensen for fedme. Styrken til WHtR-assosiasjoner med sosiodemografiske og kliniske parametere var forskjellig mellom KYH menn og kvinner. WHtR anbefales derfor som et verdifullt verktøy for AO-screening og CVD-risikoidentifikasjon i klinisk praksis.