Adiponectin and Leptin and Their Associations with Cardiovascular Risk Factors and Markers of Subclinical Atherosclerosis in Young Adults

Abstract

Background: Effective prevention of atherosclerosis requires identification of individuals at high risk already in childhood. Adipose tissue produces various proteins that participate in the regulation of metabolism and have been suggested to influence the cardiovascular system directly and via inflammation.

Aims: The aims of this study were to examine serum levels of adipose tissue-derived proteins adiponectin and leptin in Finnish children, adolescents and adults and to study their associations with metabolic syndrome, carotid intima-media thickness and flow-mediated dilatation of the brachial artery. Moreover, the aim was to study if adiponectin levels in childhood and adolescence predict carotid atherosclerosis in adulthood.

Participants and methods: The present thesis is part of the Cardiovascular Risk in Young Finns Study. In 1980, 3,596 children and adolescents aged 3-18 years participated in the study. Serum adiponectin concentrations were measured from samples taken in 1980, 2001 and 2007 and leptin concentrations from samples taken in 1980 and 2001. Ultrasonic evaluation of carotid artery intima-media thickness and brachial artery flow-mediated dilatation were performed in 2001 and 2007.

Results: Serum adiponectin levels decreased from childhood to adulthood in both males and females whereas serum leptin levels increased in females and decreased slightly in males. In adulthood, decreased serum adiponectin levels were associated with incident metabolic syndrome, increased carotid artery intima-media thickness and attenuated flow-mediated dilatation of the brachial artery. Serum adiponectin levels in childhood were inversely associated with carotid atherosclerosis in adulthood. There were no independent associations between leptin levels and surrogate markers of atherosclerosis.

Conclusions: Serum adiponectin, but not leptin, levels may be a useful biomarker in cardiovascular risk assessment.

Adiponektiini ja leptiini nuorilla suomalaisilla aikuisilla ja niiden yhteys sydän- ja verisuonitautien riskitekijöihin sekä varhaisiin verisuonimuutoksiin. Lasten Sepelvaltimotaudin Riskitekijät (LASERI) -tutkimus

Tausta: Valtimonkovettumataudin ehkäisemiseksi olisi tärkeää tunnistaa jo lapsuudessa henkilöt, joille tulisi tarjota ennaltaehkäisevää ohjausta. Rasvakudoksen tuottamilla valkuaisaineilla on suuri merkitys monissa elimistön toiminnoissa ja niillä on esitetty olevan suoria ja välillisiä vaikutuksia myös verenkiertoelimistöön.

Tavoite: Tämän tutkimuksen tavoitteena oli kuvata rasvakudoksen tuottamien adiponektiinin ja leptiinin seerumipitoisuudet suomalaisilla lapsilla, nuorilla ja aikuisilla sekä tutkia niiden yhteyksiä metaboliseen oireyhtymään, ultraäänellä mitattuun kaulavaltimon seinämäpaksuuteen ja olkavaltimon sisäkalvon toimintaan. Lisäksi tavoitteena oli selvittää, ennustaako lapsuus- ja nuoruusiässä mitattu seerumin adiponektiinipitoisuus aikuisiällä kaulavaltimon seinämän paksuuntumista.

Menetelmät: Tämä väitöskirjatutkimus on osa Lasten Sepelvaltimotaudin Riskitekijät -tutkimusta, johon osallistui 3596 lasta (iältään 3-18 vuotta) vuonna 1980. Seerumin adiponektiinipitoisuuksia on määritetty vuosien 1980, 2001 ja 2007 näytteistä ja leptiinipitoisuuksia vuosien 1980 ja 2001 näytteistä. Kaulavaltimon ja olkavaltimon ultraäänitutkimukset tehtiin tutkittaville vuosina 2001 ja 2007.

Tulokset: Seerumin adiponektiinipitoisuudet pienenivät lapsuudesta aikuisuuteen tytöillä ja pojilla. Leptiinin pitoisuus seerumissa suurentui tytöillä lapsuusiästä aikuisikään, kun taas pojilla pitoisuus hieman pieneni. Aikuisilla seerumin pieni adiponektiinipitoisuus oli yhteydessä metabolisen oireyhtymän ilmaantuvuuteen, suurempaan kaulavaltimon sisäseinämän paksuuteen ja pienentyneeseen olkavaltimon laajentumiskykyyn. Pieni adiponektiinipitoisuus lapsuus- ja nuoruusiässä ennusti suurentunutta riskiä kaulavaltimon seinämän paksuuntumiselle aikuisena. Seerumin leptiinipitoisuudella ei ollut itsenäistä yhteyttä valtimomuutoksiin.

Johtopäätökset: Seerumin adiponektiinipitoisuuden määrittäminen saattaa auttaa valtimonkovettumataudin riskin arvioinnissa.