Επίδραση της φυσικής δραστηριότητας στη σωματική και ψυχική ευεξία παιδιών και εφήβων με σακχαρώδη διαβήτη

Abstract

Introduction: Individuals with Type-1-Diabetes (T1D) are at higher risk of having premature cardiovascular-disease (CVD). Physical activity and healthy lifestyle are major components in the prevention of diabetes’ related comorbidities and complications. Exercise has a direct positive effect on glycemic control by promoting insulin secretion from β-pancreatic islet-cells and by increasing skeletal muscle glucose uptake. The reduction in daily insulin needs and the optimization of glycemic control improves the patient’s quality of life, self-esteem, mental wellness, as well as diabetes-related morbidity and mortality. Adipokines are a superfamily of cell signaling proteins produced by the adipose tissue and are related to body weight regulation and cardiovascular risk. Aim: This study’s purpose was primarily, to investigate the impact of physical activity, eating habits and quality of life in children and adolescents with Type 1 Diabetes (T1D) on diabetic control, cardiovascular, and biochemical profile, high sensitivity c-reactive protein (hs-CRP), Interleukin-6 (IL-6), leptin and adiponectin levels of the population under study. Secondarily, it was to reveal the association of adipokines (leptin, adiponectin), hs-CRP, and IL-6 with well-known cardiovascular risk factors (lipid profile, diabetes control, obesity, physical activity) in children and adolescents with T1D. Materials and Methods: This cross-sectional study included 80 participants (36 boys and 44 girls) with T1D, aged (mean ±SD) 14.8 ± 3.4 years, T1D duration (mean ±SD) 5.8± 4.03 years, who attended the Diabetes and Metabolism Clinic of the 2nd Pediatric Department, University of Athens, Children’s Hospital of Athens “P & A Kyriakou”. Body Mass Index (BMI), metabolic profile, anthropometric studies, body composition assessed with biometric impedance scale, and the level of physical activity was assessed (using pedometers) for the evaluation of their effect on serum leptin, adiponectin, Interleukin-6 (IL-6), and high sensitivity c-reactive protein (hs-CRP). Physical activity was assessed with pedometers (total-steps/week) and questionnaire. Eating habits and quality of life were assessed with questionnaire. Results: In this study’s population leptin levels were associated with Body Mass Index (BMI) (beta = 0.184, p < 0.001), waist to hip ratio (beta = -2.017, p = 0.022), Low Density Lipoprotein-C (LDL-C) (beta = 0.021, p = 0.005), and fat mass (beta = 14.07, p < 0.001). Adiponectin was correlated with waist to height ratio (beta = 0.048, p = 0.006), BMI (beta = -0.056, p = 0.005), and muscle mass (beta = -0.013, p = 0.020). Interestingly, hs-CRP was associated with weight (beta = 0.035, p < 0.001), BMI (beta = 0.186, p < 0.001), fat mass (beta = 5.2859, p = 0.004), and muscle mass (beta = 0.027, p = 0.008). Multiple regression analysis of muscle mass unveiled associations with log hs-CRP (beta = -1.237, p = 0.014) and inverse IL-6 (beta = 18.57, p = 0.01). Multiple regression models of fat mass unveiled associations with physical activity (7-day-total-step-count) (beta = -3.90 x 10-7, p = 0.027), inverse IL-6 (beta = -0.1572, p = 0.009), and squared leptin (beta = 0.0077, p = 0.03).By applying exercise quantification to the total levels of physical activity twenty (25%) children were above the 75th percentile (high physical activity group), while 40 (50%) and 20 (25%) were between the 25th and 75th percentile (intermediate physical activity group), as well as below the 25th percentile, respectively (low physical activity group). In the group with an intermediate level of exercise, physical activity was negatively associated with the participant’s family situation (traditional, single parent, grandparent, with others, or by himself/herself) (p = 0.013), ferritin levels (p = 0.031), lipoprotein(a) levels [Lp(a)] (p = 0.016), and squared leptin levels (p = 0.040). Whereas in the groups with extreme vs. no exercise there was a negative association with the number of daily glucose measurements (p = 0.047) in the high physical activity group. However, in the group with non-vigorous exercise, physical activity was positively associated with high density lipoprotein-c (HDL-c) levels (p = 0.048). Higher levels of physical activity were associated with weight (beta = −0.053, p < 0.001), waist circumference (beta = −0.077, p < 0.001), BMI (beta = −0.167, p = 0.009), muscle mass (beta = −0.0619, p = 0.001) and HDL-C (beta = 0.039, p = 0.033). Quality of life was positively related to weight (beta = 5.49511, p = 0.002), waist circumference (beta = 6.593345, p = 0.012), muscle mass (beta = 7.324088, p < 0.001) and T1D duration (beta = 19.22442, p = 0.005). Lipid profile was positively associated with sweets and chocolate consumption (Spearman’ s rho = 0.3486, Prob > |t| = 0.0025), while vegetable (Spearman’ s rho=−0.2458, Prob > |t|=0.0290) and white milk consumption (Spearman’ s rho =−0.2295, Prob > |t| = 0.0419) were negatively associated with waist/height ratio. Conclusions: The present study in children and adolescents with T1D reported that 60 out of 80 participants (75%) show a high or intermediate level of physical activity. Furthermore, it unveiled a positive association of leptin with LDL-C, BMI, fat mass, and hip circumference and a negative association of adiponectin with BMI and muscle mass. Interestingly, hs-CRP was positively associated with HbA1c, fat mass, and BMI. We, therefore, propose that leptin, adiponectin, and hs-CRP could be used as prognostic indicators of cardiovascular risk in children with T1D. The findings of this study are indicative of the beneficial role of exercise on children and adolescents with T1D, which is achieved by primarily improving their cardiometabolic profile through the amelioration of lipid profile [HDL-c, Lp(a)] and leptin levels, as well as by reducing chronic systemic inflammatory response (ferritin) and ultimately decreasing the overall diabetes morbidity. Finally, higher scoring in quality-of-life questionnaires were related to older children with longer diabetes duration. Unhealthy eating habits unfavorably affected lipid profile and body composition in T1D youth. Therefore, the findings of this study show that physical exercise and healthy diet have a significant effect on body composition, diabetes control, cardiovascular indicators, and quality of life in children and adolescents with T1D.

Εισαγωγή: Τα άτομα με Σακχαρώδη Διαβήτη Τύπου 1 (ΣΔ1) διατρέχουν υψηλότερο κίνδυνο από τον γενικό πληθυσμό να εμφανίσουν πρώιμες καρδιαγγειακές επιπλοκές. Η τακτική φυσική δραστηριότητα και η υιοθέτηση ενός υγιεινού τρόπου ζωής αποτελούν τους βασικούς πυλώνες της πρόληψης της εμφάνισης συννοσηροτήτων και επιπλοκών που σχετίζονται με τον διαβήτη. Η άσκηση επιδρά άμεσα και θετικά στην γλυκαιμική ρύθμιση προάγοντας την έκκριση ινσουλίνης από τα β-παγκρεατικά νησιδιακά κύτταρα και αυξάνοντας την περιφερική πρόσληψη γλυκόζης από τους σκελετικούς μύες. Η μείωση των ημερήσιων αναγκών σε εξωγενή χορήγηση ινσουλίνης και η βελτιστοποίηση του γλυκαιμικού ελέγχου βελτιώνει την ποιότητα ζωής των ατόμων με ΣΔ1, την αυτοεκτίμηση, την ψυχική ευεξία, την συννοσηρότητα και τη θνησιμότητα που σχετίζεται με τον διαβήτη. Οι λιποκυτταροκίνες είναι μια υπεροικογένεια πρωτεϊνών κυτταρικής σηματοδότησης που παράγονται από τον λιπώδη ιστό και σχετίζονται με τη ρύθμιση του σωματικού βάρους και τον καρδιαγγειακό κίνδυνο. Σκοπός:Ο σκοπός αυτής της μελέτης ήταν κατά πρώτον, να διερευνήσει την επίδραση της φυσικής δραστηριότητας, των διατροφικών συνηθειών και της ποιότητας ζωής σε παιδιά και εφήβους με ΣΔ1 στην διαβητική ρύθμιση, στο καρδιαγγειακό και βιοχημικό μεταβολικό προφίλ, και στα επίπεδα hs-CRP, IL-6, λεπτίνης και αδιπονεκτίνης του πληθυσμού υπό μελέτη. Κατά δεύτερον, αυτή η μελέτη είχε σκοπό να διερευνήσει τις πιθανές συσχετίσεις μεταξύ των υπό μελέτη λιποκυτταροκινών (λεπτίνη, αδιπονεκτίνη), της υψηλής ευαισθησίας c-αντιδρώσας πρωτεΐνης (hs-CRP) και της ιντερλευκίνης-6 (IL-6) με γνωστούς παράγοντες κινδύνου για το καρδιαγγειακό σύστημα (λιπιδαιμικό προφίλ, διαβητική ρύθμιση, παχυσαρκία, φυσική δραστηριότητα) σε παιδιά και εφήβους με ΣΔ1. Υλικά και Μέθοδοι: Αυτή η συγχρονική μελέτη περιελάμβανε 80 συμμετέχοντες (36 αγόρια και 44 κορίτσια) με ΣΔ1, ηλικίας (mean ± SD) 14.8 ± 3.4 ετών και διάρκεια νόσου (mean ± SD) 5.8 ± 4.03 ετών που παρακολουθούνταν στο Ιατρείο Διαβήτη και Μεταβολισμού της Β' Παιδιατρικής Κλινικής Πανεπιστημίου Αθηνών, Νοσοκομείο Παίδων «Π & Α Κυριακού» Αθηνών.Ο Δείκτης μάζας σώματος (ΔΜΣ), το μεταβολικό προφίλ, οι σωματομετρικές παράμετροι, η σωματική σύσταση που αξιολογήθηκε με ζυγαριά βιοηλεκτρικής εμπεδομέτρησης και το επίπεδο φυσικής δραστηριότητας αξιολογήθηκαν (με χρήση βηματομέτρων) για την μελέτη της επίδρασής τους στη λεπτίνη ορού, την αδιπονεκτίνη, την IL-6 και την hs-CRP. Η φυσική δραστηριότητα αξιολογήθηκε με βηματόμετρα (συνολικός αριθμός βημάτων/εβδομάδα) και ερωτηματολόγιο. Οι διατροφικές συνήθειες και η ποιότητα ζωής αξιολογήθηκαν με ερωτηματολόγιο. Αποτελέσματα: Στους ασθενείς της παρούσας μελέτης τα επίπεδα λεπτίνης συσχετίστηκαν με τον ΔΜΣ (βήτα = 0.184, p < 0.001), την αναλογία λόγου μέσης/ισχίου (βήτα = -2.017, p = 0.022), την λιποπρωτεΐνη-C χαμηλής πυκνότητας (LDL-C) (βήτα = 0.021, p = 0.005), και την λιπώδη μάζα (βήτα = 14.07, p < 0.001). Η αδιπονεκτίνη συσχετίστηκε με την αναλογία μέσης προς ύψος (βήτα = 0.048, p = 0.006), τον ΔΜΣ (βήτα = -0.056, p = 0.005) και την μυϊκή μάζα (βήτα = -0.013, p = 0.020). Ενδιαφέρον εύρημα αποτελεί η συσχέτιση της hs-CRP με το σωματικό βάρος (βήτα = 0.035, p < 0.001), τον ΔΜΣ (βήτα = 0.186, p < 0.001), την λιπώδη μάζα (βήτα = 5.2859, p = 0.004) και την μυϊκή μάζα (βήτα = 0.027, p = 0.008). Η στατιστική ανάλυση με μοντέλα πολλαπλής παλινδρόμησης για την μυϊκή μάζα παρουσίασε συσχετίσεις της με την log hs-CRP (βήτα = -1.237, p = 0.014) και την ανάστροφη IL-6 (βήτα = 18.57, p = 0.01). Τα μοντέλα πολλαπλής παλινδρόμησης για την λιπώδη μάζα παρουσίασαν συσχετίσεις της με τη φυσική δραστηριότητα (συνολικό αριθμό βημάτων ανά εβδομάδα) (βήτα = -3.90 x 10-7, p = 0.027), την ανάστροφη IL-6 (βήτα = -0.1572, p = 0.009 ), και την λεπτίνη εις το τετράγωνο (βήτα = 0.0077, p = 0.03).Κατά την ποσοτικοποίηση του συνολικού βαθμού φυσικής δραστηριότητας είκοσι (25%) παιδιά ήταν πάνω από το 75ο εκατοστημόριο (ομάδα υψηλής σωματικής δραστηριότητας), ενώ 40 (50%) και 20 (25%) ήταν μεταξύ 25ου και 75ου εκατοστημόριου (ομάδα ενδιάμεσης σωματικής δραστηριότητας), καθώς και κάτω από το 25ο εκατοστημόριο, αντίστοιχα (ομάδα χαμηλής σωματικής δραστηριότητας). Στην ομάδα ενδιάμεσου επιπέδου φυσικής δραστηριότητας, η σωματική δραστηριότητα συνδέθηκε αρνητικά με την οικογενειακή κατάσταση των συμμετεχόντων (παραδοσιακή οικογένεια, μονογονεϊκή, διαμονή με τον παππού και την γιαγιά, με άλλους ή μόνος/η του) (p = 0.013), με τα επίπεδα φερριτίνης (p = 0.031), λιποπρωτεΐνης(α) [Lp(a)] (p = 0.016), και τα επίπεδα της λεπτίνης εις το τετράγωνο (p= 0.040). Κατά τη σύγκριση των ομάδων με ακραία επίπεδα υψηλής φυσικής δραστηριότητας έναντι χαμηλής ή καθόλου άσκησης παρουσιάστηκε μια αρνητική συσχέτιση με τον αριθμό των ημερήσιων μετρήσεων γλυκόζης (p = 0.047) στην ομάδα υψηλής δραστηριότητας. Ωστόσο, στην ομάδα με μη έντονη άσκηση, η αυξημένη σωματική δραστηριότητα συσχετίστηκε θετικά με τα επίπεδα λιποπρωτεΐνης-c υψηλής πυκνότητας (HDL-c) (p = 0.048). Τα υψηλότερα επίπεδα φυσικής δραστηριότητας συσχετίστηκαν με το σωματικό βάρος (βήτα = -0.053, p < 0.001), την περίμετρο μέσης (βήτα = -0.077, p <0.001), το ΔΜΣ (βήτα = -0.167, p = 0.009), τη μυϊκή μάζα (βήτα = −0.0619, p = 0.001) και τα επίπεδα της HDL-C (βήτα = 0.039, p = 0.033). Η ποιότητα ζωής συσχετίστηκε θετικά με το σωματικό βάρος (βήτα = 5.49511, p = 0.002), την περίμετρο μέσης (βήτα = 6.593345, p = 0.012), τη μυϊκή μάζα (βήτα = 7.324088, p < 0.001) και τη διάρκεια νόσου αναφορικά με τον ΣΔ1 (βήτα = 19.22442, p = 0.005). Το λιπιδαιμικό προφίλ συσχετίστηκε θετικά με την κατανάλωση γλυκών και σοκολάτας (Spearman’ s rho = 0.3486, Prob > |t| = 0.0025), ενώ η κατανάλωση λαχανικών (Spearman’ s rho = -0.2458, Prob > |t|= 0.0290) και η κατανάλωση λευκού γάλακτος (Spearman’ s rho = -0.2295, Prob > |t| = 0.0419) συσχετίστηκαν αρνητικά με την αναλογία μέσης/ύψους. Συμπεράσματα: Η παρούσα μελέτη σε παιδιά και εφήβους με ΣΔ1 αναφέρει ότι 60 στους 80 συμμετέχοντες (75%) παρουσιάζουν υψηλό ή ενδιάμεσο βαθμό φυσικής δραστηριότητας. Διαπιστώθηκε μια θετική συσχέτιση της λεπτίνης με την LDL-C, το ΔΜΣ, τη λιπώδη μάζα και την περίμετρο ισχίου και μια αρνητική συσχέτιση της αδιπονεκτίνης με το ΔΜΣ και τη μυϊκή μάζα. Είναι ενδιαφέρον ότι η hs-CRP συσχετίστηκε θετικά με την HbA1c, τη λιπώδη μάζα και το ΔΜΣ. Ως εκ τούτου, προτείνουμε ότι η λεπτίνη, η αδιπονεκτίνη και η hs-CRP θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως προγνωστικοί δείκτες καρδιαγγειακού κινδύνου σε παιδιά με ΣΔ1. Επιπλέον, τα ευρήματα αυτής της μελέτης είναι ενδεικτικά του ευεργετικού ρόλου της άσκησης σε παιδιά και εφήβους με ΣΔ1, ο οποίος επιτυγχάνεται κυρίως με τη βελτίωση του καρδιομεταβολικού τους προφίλ, μέσω της βελτίωσης του λιπιδαιμικού προφίλ [HDL-c, Lp(a)] και των επιπέδων λεπτίνης, όπως επίσης και με τη μείωση της χρόνιας συστηματικής φλεγμονώδους απόκρισης (φερριτίνη) με αποτέλεσμα τη μείωση της συνολικής νοσηρότητας που προκαλείται από το ΣΔ1. Τέλος, οι υψηλότερες βαθμολογίες στα ερωτηματολόγια ποιότητας ζωής και κατ’ επέκταση η καλύτερη ποιότητα ζωής φαίνεται να σχετίζεται με μεγαλύτερης ηλικίας παιδιά και μεγαλύτερη διάρκεια διαβήτη. Οι ανθυγιεινές διατροφικές συνήθειες επηρέασαν δυσμενώς το λιπιδαιμικό προφίλ και τη σωματική σύσταση των νέων με ΣΔ1. Συνεπώς από τα ευρήματα της μελέτης αυτής διαφαίνεται ότι η σωματική άσκηση και η υγιεινή διατροφή έχουν σημαντική επίδραση στη σωματική σύσταση, τη διαβητική ρύθμιση, τους καρδιαγγειακούς δείκτες και την ποιότητα ζωής των παιδιών και εφήβων με ΣΔ1.