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Article de recherche
Cette étude transversale décrit les associations conditionnelles aux covariables entre le rapport de la masse musculaire squelettique appendiculaire sur la surface de graisse viscérale et la densité minérale osseuse chez des adultes atteints de diabète de type 2.
La fragilité osseuse est fréquente dans le diabète de type 2 (DT2), mais l'indice de masse corporelle seul ne reflète pas l'équilibre entre la masse musculaire appendiculaire et l'adiposité viscérale. Cette étude transversale rétrospective a examiné l'association entre le rapport de la masse musculaire squelettique appendiculaire sur la surface de graisse viscérale (SVR) et la densité minérale osseuse (DMO) chez des adultes hospitalisés atteints de DT2. Un total de 2 820 dossiers a été inclus dans les analyses descriptives, et 2 798 dossiers comportant des données complètes sur la DMO et les covariables du modèle 5 ont été inclus dans les analyses de régression. La masse musculaire squelettique appendiculaire et la surface de graisse viscérale ont été mesurées par analyse multifréquence d'impédance bioélectrique, tandis que la DMO de la colonne lombaire, du col fémoral et de la hanche totale a été évaluée par absorptiométrie à rayons X à double énergie. Dans des modèles linéaires entièrement ajustés, chaque augmentation de 1 écart-type du SVR était associée à une DMO plus élevée au niveau de la colonne lombaire (0,017 g/cm2 ; IC 95 %, 0,007–0,027 ; P = 0,001), du col fémoral (0,027 g/cm2 ; IC 95 %, 0,019–0,035 ; P < 0,001) et de la hanche totale (0,028 g/cm2 ; IC 95 %, 0,020–0,036 ; P < 0,001). Les graphiques par tertiles spécifiques au sexe n'ont pas reproduit le modèle monotone observé avec les tertiles globaux, qui étaient fortement déséquilibrés selon le sexe. Des modèles de splines cubiques naturelles ont détecté une non-linéarité aux trois sites (tous les P pour la non-linéarité < 0,001), avec une DMO prédite en augmentation qui s'aplatissait aux valeurs plus élevées du SVR. Les intervalles de confiance robustes HC3 étaient similaires aux estimations principales. Ces résultats décrivent des associations conditionnelles transversales et n'établissent ni de causalité, ni de résistance osseuse, ni de prédiction de fracture, ni seuil clinique du SVR.
L'ostéoporose est caractérisée par une faible masse osseuse, une détérioration de l'architecture microscopique de l'os et une prédisposition accrue aux fractures de fragilité1,2. Le risque de fracture dépend de l'âge, du sexe, de la prédisposition héréditaire, de la composition corporelle et des maladies métaboliques3. Dans le cas du diabète de type 2 (DT2), la densité minérale osseuse surfacique (DMO) peut être conservée ou augmentée malgré un risque accru de fracture ; par conséquent, la DMO dans cette population doit être interprétée comme un phénotype squelettique plutôt que comme une mesure directe de la résistance osseuse ou de la probabilité de fracture4.
Le muscle, le tissu adipeux et l'os forment un système musculosquelettique-métabolique interdépendant. La perte de masse musculaire squelettique peut réduire la charge mécanique et modifier la signalisation des myokines, tandis que l'adiposité viscérale peut contribuer à des voies inflammatoires et des voies liées aux adipokines impliquées dans le remodelage osseux5,6. Étant donné que l'indice de masse corporelle (IMC) et les mesures du tour de taille ne quantifient pas séparément la masse musculaire appendiculaire et la graisse viscérale, un ratio composite de composition corporelle peut fournir des informations complémentaires tout en restant une exposition statistique plutôt qu'un mécanisme biologique distinct7,8.
La communication entre muscle et os fournit un contexte biologique supplémentaire pour évaluer les mesures composites de composition corporelle en relation avec la DMO9. Des études antérieures ont examiné directement le rapport masse musculaire squelettique appendiculaire/surface de graisse viscérale (SVR) en lien avec la DMO. Liu et al. ont évalué l'association entre le rapport masse musculaire squelettique appendiculaire/surface de graisse viscérale (SVR) et la DMO ainsi que l'ostéoporose dans une population adulte générale, tandis que Guo et al. ont étudié 422 patients chinois atteints de DT2 et rapporté des associations dépendantes de l'âge et du sexe avec la DMO et la probabilité estimée de fracture sur 10 ans10,11.
La nouveauté de cette étude réside dans son évaluation complète du rapport masse squelettique sur masse grasse viscérale (SVR) au sein d'une vaste cohorte d'adultes atteints de DT2. En examinant la densité minérale osseuse à trois sites squelettiques cliniquement pertinents et en intégrant un ajustement séquentiel des covariables, des analyses standardisées et stratifiées par sexe, une évaluation simultanée des composantes musculaires et de la masse grasse viscérale, une modélisation par splines non linéaires et des analyses de sensibilité rigoureuses, cette étude fournit une caractérisation plus rigoureuse et cliniquement contextualisée de l'association entre l'équilibre de la composition corporelle et la santé squelettique chez les patients diabétiques de type 2. La présente étude enrichit cette littérature en utilisant un ensemble de données plus vaste provenant d'un centre unique de patients hospitalisés en endocrinologie (2 820 dossiers), trois critères de jugement relatifs à la DMO à des sites spécifiques, un ajustement séquentiel des covariables, des analyses standardisées et stratifiées par sexe, des modèles simultanés des composantes masse musculaire squelettique appendiculaire (ASM)/surface de la masse grasse viscérale (VFA), ainsi que des tests d'interaction préspécifiés dans des sous-groupes. Les auteurs n'ont pas connaissance de chevauchement entre la cohorte actuelle et les ensembles de données rapportés dans ces études. Nous avons émis l'hypothèse qu'un SVR plus élevé serait associé positivement à la DMO du rachis lombaire, du col fémoral et de la hanche totale.
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Cette étude rétrospective a été approuvée par le comité d'éthique du deuxième hôpital populaire de Changzhou (n° d'approbation KY017-01) et réalisée conformément à la Déclaration d'Helsinki. L'exigence de consentement éclairé écrit a été levée car l'analyse utilisait des dossiers cliniques anonymisés. L'étude comprenait des dossiers allant de 2017 à 2022.
Conception de l'étude et dossiers
Cette analyse rétrospective transversale a utilisé les dossiers de patients hospitalisés du service d'endocrinologie du Deuxième hôpital populaire de Changzhou, Hôpital affilié n°3 de l'Université médicale de Nanjing. Le fichier de sélection comprenait 3 495 dossiers après un nettoyage préliminaire, et l'unité d'analyse était le dossier d'un patient hospitalisé. Le DT2 a été défini par le diagnostic d'hospitalisation documenté dans le dossier médical électronique.
Les dossiers ont été exclus en cas d'âge inférieur à 18 ans ou supérieur à 80 ans ; d'alanine aminotransférase ou d'aspartate aminotransférase d'au moins 120 U/L ; de DFG inférieur à 30 mL/min/1,73 m2 ; d'hémoglobine inférieure à 90 g/L ; de thyrotropine inférieure à 0,3 µIU/L ou d'au moins 10 µIU/L ; ou en cas d'infection chronique active, de maladie inflammatoire, de malignité, d'immobilité physique extrême ou d'une autre affection susceptible de fausser de manière significative l'évaluation de la composition corporelle ou de la DMO. Un total de 366 dossiers a été éliminé en raison d'informations manquantes sur les analyses de laboratoire ou la composition corporelle, et 309 dossiers ont été exclus selon des critères cliniques ou de qualité des données préétablis, laissant 2 820 dossiers pour les analyses descriptives. Vingt-deux dossiers ne comportaient aucune des trois extrémités de la DMO et ont été exclus de la régression, laissant 2 798 dossiers complets pour chaque modèle de site squelettique.
Les variables structurées ont été extraites du dossier médical électronique et mises en forme. Les définitions des variables et les résumés de la qualité des données ont été examinés indépendamment, et toute divergence a été résolue par consensus avant l'analyse statistique.
Mesures cliniques et de laboratoire
L’âge, le sexe, la durée du diabète, le statut tabagique, la consommation d’alcool, la pression artérielle et les mesures anthropométriques ont été extraits des dossiers médicaux électroniques. Le poids corporel et la taille ont été mesurés à l’aide d’un équipement calibré tandis que les participants portaient des vêtements légers et étaient pieds nus. L’IMC a été calculé comme le poids en kilogrammes divisé par la taille en mètres carrés. La circonférence abdominale a été mesurée au niveau du nombril, la circonférence des hanches au niveau de la saillie maximale des fesses, et le rapport taille-hanches comme le rapport entre la circonférence abdominale et la circonférence des hanches. La pression artérielle au repos a été obtenue après 10 min de repos en position assise à l’aide d’un tensiomètre automatique.
Toutes les mesures cliniques, de laboratoire, de composition corporelle et de DMO ont été effectuées au cours de la même hospitalisation initiale. Un prélèvement sanguin veineux a été réalisé après un jeûne nocturne, dans les 24 heures suivant l'admission.
Dosages sanguins
Des échantillons de sang veineux ont été prélevés après un jeûne nocturne, dans les 24 heures suivant l'admission. L'hémoglobine a été mesurée à l'aide d'un analyseur d'hématologie automatisé. L'alanine aminotransférase, l'aspartate aminotransférase, la gamma-glutamyl transférase, l'acide urique sérique, la créatinine, les triglycérides, le cholestérol total, le cholestérol HDL (lipoprotéines de haute densité) et le cholestérol LDL (lipoprotéines de basse densité) ont été dosés à l'aide d'un analyseur biochimique automatisé. L'hémoglobine glyquée (HbA1c) a été mesurée par chromatographie liquide à haute performance. L'hormone stimulant la thyroïde, la triiodothyronine libre et la thyroxine libre ont été quantifiées par immunoessai chimiluminescent. Le débit de filtration glomérulaire estimé (DFGe) a été calculé à l'aide de l'équation de créatinine CKD-EPI (Collaboration pour l'épidémiologie des maladies rénales chroniques) 2021.
Densité minérale osseuse et composition corporelle
La densité minérale osseuse projectée a été mesurée au niveau de la colonne lombaire, du col fémoral et de la hanche totale gauche à l’aide d’un système d’absorptiométrie à rayons X à double énergie et a été exprimée en g/cm2. Des protocoles standardisés d’acquisition antéropostérieure de la colonne lombaire et du fémur proximal ont été utilisés. Avant l’exploration, les participants ont retiré tous objets métalliques et ont été positionnés en décubitus dorsal par des technologues radiologiques formés. Pour l’acquisition de la colonne lombaire, les jambes ont été soutenues afin de réduire la lordose lombaire, et les vertèbres lombaires ont été incluses dans la région d’analyse prédéfinie. Pour l’acquisition du fémur proximal, la jambe gauche a été tournée vers l’intérieur et stabilisée à l’aide du dispositif de positionnement fourni par le fabricant, afin d’obtenir des régions standardisées du col fémoral et de la hanche totale.
Tous les examens ont été revus par des opérateurs formés afin de détecter les mouvements du patient, les interférences métalliques, les acquisitions incomplètes, le positionnement anatomique et le placement de la région d'intérêt. Les examens présentant des mouvements importants, des erreurs de positionnement ou des artefacts pouvant invalider l'estimation de la DMO ont été répétés lorsque cela était cliniquement faisable ou exclus de l'ensemble de données analytiques. Une étalonnage quotidien avec un fantôme et des contrôles de qualité systématiques ont été effectués avant les examens cliniques, conformément aux instructions du fabricant et aux procédures opérationnelles standard de l'hôpital. Les images ont été analysées à l'aide du logiciel d'analyse fourni par le fabricant.
La composition corporelle a été évaluée à l’aide d’un analyseur d’impédance bioélectrique multifréquence. L’appareil utilise une analyse multifréquence bioélectrique segmentaire directe avec un système tactile à huit électrodes et des mesures d’impédance à 1, 5, 50, 250, 500 et 1 000 kHz. Les mesures ont été effectuées le matin après un jeûne nocturne et après avoir vidé la vessie, avant le petit-déjeuner et toute activité physique intense. Les participants ont été mesurés pieds nus et vêtus de vêtements légers. Les paumes des mains et les plantes des pieds ont été nettoyées avant la mesure afin d’assurer un bon contact avec les électrodes. Les participants se tenaient debout, les talons correctement positionnés sur les électrodes des pieds, tenaient les électrodes des mains avec les pouces placés sur les contacts prévus, maintenaient les bras écartés du tronc et restaient immobiles et silencieux pendant toute la durée de la mesure.
La masse musculaire squelettique appendiculaire et la surface de la graisse viscérale ont été obtenues à partir du rapport de composition corporelle généré par l'appareil. La surface de la graisse viscérale était une estimation dérivée d'un algorithme propriétaire basé sur les mesures d'impédance bioélectrique et les caractéristiques des participants ; elle n'a pas été quantifiée directement par tomodensitométrie, imagerie par résonance magnétique ou absorptiométrie à rayons X à double énergie. Le rapport muscle squelettique sur graisse viscérale (SVR) a été calculé en divisant la masse musculaire squelettique appendiculaire (kg) par la surface de la graisse viscérale (VFA) estimée par analyse d'impédance bioélectrique (BIA) (cm2), avec des unités en kg/cm2. Dans la cohorte descriptive de 2 820 dossiers, la valeur brute de SVR était de 0,207 ± 0,090 kg/cm2 (médiane, 0,195 ; étendue, 0,063–0,766), et les seuils des tertiles globaux étaient de 0,1518 et 0,2361 kg/cm2. La VFA variait de 18,9 à 270,6 cm2 ; aucune valeur nulle ou négative de VFA n'était présente. Aucun seuil prédéfini pour une VFA très faible, aucune règle de winsorisation ni aucun critère d'exclusion supplémentaire pour les rapports extrêmes n'a été appliqué ; toutes les valeurs finies ont été analysées. Le SVR a été interprété comme une exposition composite sous forme de rapport reflétant le muscle par rapport à l'adiposité viscérale, et non comme un mécanisme biologique indépendant. Le SVR standardisé selon la cohorte a été calculé selon la formule suivante : (SVR − moyenne de la cohorte) / écart-type de la cohorte.
Analyse statistique
Les variables continues ont été résumées par la moyenne ± l'écart type (ET) ou la médiane (intervalle interquartile), et les variables catégorielles par n (%). Selon les tertiles de RVS, les variables continues approximativement normales ont été comparées par une analyse de variance, les variables asymétriques par le test de Kruskal-Wallis, et les variables catégorielles par le test du chi-deux. Le modèle linéaire principal pour chaque critère d'évaluation de la DMO était le suivant : DMO = β0 + β1(score z du RVS) + β2(âge) + β3(sexe) + β4(IMC) + β5(rapport taille-hanche) + β6(durée du diabète) + β7(hémoglobine) + β8(DFG) + β9(alanine aminotransférase [ALT]) + β10(aspartate aminotransférase [AST]) + ε. Les modèles séquentiels 1 à 5 ont conservé les définitions indiquées dans le tableau 2. L'âge et le sexe ont été considérés comme des facteurs de confusion démographiques. L'IMC et le rapport taille-hanche ont été inclus comme covariables relatives à la corpulence et à l'adiposité abdominale, mais pourraient partiellement se situer sur la voie reliant la composition corporelle à la DMO. La durée du diabète, l'hémoglobine, le DFG, l'ALT et l'AST ont été inclus comme covariables relatives à l'état clinique et pourraient également être des corrélats en aval. Par conséquent, le modèle 5 estime une association conditionnelle aux covariables plutôt qu'un effet causal total.
Un facteur d'inflation de la variance (VIF) inférieur à 5 a été considéré comme acceptable. Étant donné que les trois modèles principaux utilisaient les mêmes 2 798 enregistrements et la même matrice de conception, les VIF étaient identiques pour tous les paramètres de dose efficace : durée du diabète 1,25, hémoglobine 1,57, DFG 1,64, IMC 2,01, âge 2,13, rapport taille-hanche 2,50, sexe 2,51, AST 2,80, ALT 3,05 et réponse virologique soutenue standardisée 3,48.
Les modèles par sous-groupe ont utilisé le jeu de covariables du modèle 5 après suppression de la variable de stratification : le sexe a été retiré des modèles stratifiés par sexe, l’âge des modèles stratifiés par âge, l’IMC des modèles stratifiés par IMC, la durée du diabète des modèles stratifiés par durée, et l’eTFR des modèles stratifiés par fonction rénale. La catégorie de contrôle glycémique n’était pas une covariable du modèle 5, de sorte que les covariables du modèle 5 ont été conservées dans cette analyse. Les modèles stratifiés par sexe et l’interaction sexe ont utilisé des scores z SVR spécifiques au sexe ; toutes les autres analyses de sous-groupes ont utilisé le SVR standardisé à la cohorte. Chaque modèle d’interaction a ajouté des indicateurs de sous-groupe et des termes produits SVR-par-sous-groupe, puis a été comparé au modèle correspondant à effets principaux à l’aide d’un test F imbriqué. Une correction de Benjamini-Hochberg a été appliquée à l’ensemble des 18 tests d’interaction (trois critères d’évaluation de la DMO × six facteurs de sous-groupe).
Aucun calcul de puissance a priori n’a été effectué, car tous les dossiers éligibles provenant de la période rétrospective fixe ont été analysés. La précision a été évaluée à l’aide d’intervalles de confiance bilatéraux à 95 %. Les hypothèses du modèle linéaire ont été vérifiées à l’aide de graphiques des résidus par rapport aux valeurs ajustées, de graphiques quantile-quantile (Q-Q), d’analyses échelle-emplacement, de la distance de Cook, du test de Breusch-Pagan et de diagnostics des résidus standardisés. Des intervalles de confiance robustes à l’hétéroscédasticité de type HC3 ont été calculés dans le cadre d’une analyse de sensibilité. La non-linéarité a été testée en comparant le modèle 5 à un terme d’exposition en spline cubique naturelle à 3 degrés de liberté [df] à l’aide d’un test F partiel ; des analyses à 4 degrés de liberté et centrées sur les percentiles 2e–98e ont permis d’évaluer la sensibilité de la forme. Les prédictions moyennes pour la population ont été présentées sur les percentiles 2e–98e de la SVR brute.
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Sélection des dossiers et échantillons analytiques
Parmi les 3 495 dossiers hospitalisés de DT2 disponibles après un premier nettoyage, 366 ont été exclus car des champs essentiels relatifs aux analyses de laboratoire ou à la composition corporelle étaient incomplets, et 309 ont été exclus selon des critères cliniques ou de qualité des données prédéfinis, laissant 2 820 dossiers pour les analyses descriptives. Au sein de cette cohorte, 22 dossiers ne comportaient aucune des trois mesures de DMO et ...
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Dans cette analyse transversale rétrospective, une SVR plus élevée était associée à une DMO surfacique plus élevée au niveau de la colonne lombaire, du col fémoral et de la hanche totale après ajustement sur les covariables. Le schéma apparent par tertiles globaux coïncidait avec un déséquilibre marqué selon le sexe et n'était pas reproduit dans les graphiques non ajustés spécifiques au sexe, soulignant l'importance des analyses continues ajustées. Les analyses par splines suggéraient des associations croissantes qui s'a...
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Les auteurs déclarent qu’ils n’ont aucun intérêt concurrentiel.
Cette recherche a été financée par le projet de recherche clinique du centre médical de Changzhou, université médicale de Nanjing (subvention no CMCB202407).
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| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Analyseur de chimie automatisé | Siemens | ADVIA 2400 | Dosages biochimiques |
| Analyseur d'hématologie automatisé | Sysmex | XN-2800 | Mesures de l'hémoglobine et de la numération formule sanguine complète |
| Tensiomètre automatique | Omron | U703 | Mesure de la pression artérielle au repos |
| Analyseur d'immunodosage par chimiluminescence | Siemens | ADVIA Centaur XPT | Mesures des hormones thyroïdiennes |
| Scanner d'absorptiométrie à rayons X à double énergie | Hologic | EXPLORER | Mesures de la DMO au niveau de la colonne lombaire, du col fémoral et de la hanche totale |
| Balance de taille et de poids | Hengqi Inc. | RGZ-120-RT | Mesures anthropométriques |
| Analyseur de chromatographie liquide à haute performance | TOSOH | G8-90SL | Mesure de l'HbA1c |
| Analyseur multifréquence d'impédance bioélectrique | Biospace | InBody 720 | Mesures de la masse musculaire squelettique appendiculaire et de la surface de la graisse viscérale |
| Logiciel statistique R | R Foundation for Statistical Computing | Version 4.6.0 | Analyse statistique et génération de figures |
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