Questo studio trasversale riporta associazioni condizionate ai covarianti tra il rapporto tra la massa muscolare scheletrica appendicolare e l'area del grasso viscerale e la densità minerale ossea in adulti con diabete di tipo 2.
Articolo di ricerca
Rapporto tra massa muscolare scheletrica appendicolare e area del grasso viscerale e densità minerale ossea nel diabete di tipo 2: uno studio trasversale
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Sommario
Abstract
La fragilità ossea è comune nel diabete mellito di tipo 2 (T2DM), ma l'indice di massa corporea da solo non coglie l'equilibrio tra massa muscolare appendicolare e adiposità viscerale. Questo studio trasversale retrospettivo ha esaminato l'associazione tra il rapporto tra massa muscolare scheletrica appendicolare e area di grasso viscerale (SVR) e la densità minerale ossea (BMD) in adulti ricoverati con T2DM. Un totale di 2.820 record è stato incluso nelle analisi descrittive e 2.798 record con endpoint BMD completi e covariate del Modello 5 sono stati inclusi nelle analisi di regressione. La massa muscolare scheletrica appendicolare e l'area di grasso viscerale sono state ottenute mediante analisi multifrequenziale di impedenza bioelettrica, mentre la BMD della colonna lombare, del collo del femore e dell'anca totale è stata misurata mediante assorbimetria a raggi X a doppia energia. Nei modelli lineari completamente aggiustati, ogni aumento di 1-SD nell'SVR era associato a un valore più elevato di BMD della colonna lombare (0,017 g/cm2; IC 95%, 0,007–0,027; P = 0,001), del collo del femore (0,027 g/cm2; IC 95%, 0,019–0,035; P < 0,001) e dell'anca totale (0,028 g/cm2; IC 95%, 0,020–0,036; P < 0,001). I grafici per terzili specifici per sesso non hanno riprodotto il modello monotono osservato con i terzili globali, che erano fortemente sbilanciati per sesso. I modelli con spline cubiche naturali hanno rilevato non linearità in tutti e tre i siti (tutti P per non linearità < 0,001), con BMD prevista in aumento che si appiattiva a valori più elevati di SVR. Gli intervalli di confidenza robusti HC3 erano simili alle stime principali. Questi risultati descrivono associazioni condizionali trasversali e non stabiliscono causalità, resistenza ossea, predizione di fratture o una soglia clinica di SVR.
Introduzione
L'osteoporosi è caratterizzata da una bassa massa ossea, dal deterioramento della microarchitettura ossea e da una maggiore suscettibilità alle fratture da fragilità1,2. Il rischio di frattura è influenzato dall'età, dal sesso, dalla suscettibilità ereditaria, dalla composizione corporea e dalle malattie metaboliche3. Nel diabete mellito di tipo 2 (T2DM), la densità minerale ossea areale (BMD) può essere preservata o aumentata nonostante un rischio maggiore di frattura; pertanto, in questa popolazione, la BMD dovrebbe essere interpretata come un fenotipo scheletrico piuttosto che come una misura diretta della resistenza ossea o della probabilità di frattura4.
Muscolo, tessuto adiposo e osso formano un sistema muscoloscheletrico-metabolico interdipendente. La perdita di massa muscolare scheletrica può ridurre il carico meccanico e alterare il segnale delle miocine, mentre l'adiposità viscerale può contribuire a vie infiammatorie e adipochine rilevanti per il rimodellamento osseo5,6. Poiché l'indice di massa corporea (BMI) e le misurazioni della circonferenza addominale non quantificano separatamente il muscolo appendicolare e il grasso viscerale, un rapporto composito della composizione corporea può fornire informazioni complementari mantenendosi tuttavia un'esposizione statistica piuttosto che un meccanismo biologico distinto7,8.
La comunicazione muscolo-ossea fornisce un contesto biologico aggiuntivo per valutare le misure composite della composizione corporea in relazione al BMD9. Studi precedenti hanno esaminato direttamente il SVR in relazione al BMD. Liu et al. hanno valutato l'associazione tra il rapporto tra massa muscolare scheletrica appendicolare e area di grasso viscerale (SVR) con il BMD e l'osteoporosi in una popolazione generale di adulti, mentre Guo et al. hanno studiato 422 pazienti cinesi con DM2 e riportato associazioni dipendenti dall'età e dal sesso con il BMD e la probabilità stimata di frattura a 10 anni10,11.
La novità di questo studio risiede nella valutazione esaustiva del rapporto tra massa muscolare scheletrica e area di grasso viscerale (SVR) in una vasta coorte di adulti con diabete di tipo 2 (T2DM). Esaminando la densità minerale ossea in tre siti scheletrici clinicamente rilevanti e integrando aggiustamenti sequenziali per covariate, analisi standardizzate e stratificate per sesso, valutazione simultanea dei componenti muscolari e del grasso viscerale, modellizzazione non lineare mediante spline e analisi di sensibilità robuste, questo studio fornisce una caratterizzazione più rigorosa e contestualizzata dal punto di vista clinico dell’associazione tra equilibrio della composizione corporea e salute scheletrica nel T2DM. Il presente studio amplia la letteratura esistente avvalendosi di un dataset più ampio proveniente da un singolo centro endocrinologico (2.820 record), tre esiti di densità minerale ossea specifici per sito, aggiustamenti sequenziali per covariate, analisi standardizzate e stratificate per sesso, modelli contemporanei per la massa muscolare scheletrica appendicolare (ASM) e l’area del grasso viscerale (VFA), nonché test prespecificati per le interazioni nei sottogruppi. Gli autori non sono a conoscenza di sovrapposizioni tra la coorte attuale e i dataset riportati negli altri studi. Si ipotizzava che un valore più elevato di SVR fosse associato positivamente alla densità minerale ossea del rachide lombare, del collo del femore e dell’anca totale.
Protocollo
Questo studio retrospettivo è stato approvato dal Comitato Etico del Secondo Ospedale Popolare di Changzhou (Numero di approvazione: KY017-01) e condotto in conformità con la Dichiarazione di Helsinki. L'obbligo di ottenere il consenso informato scritto è stato esonerato poiché l'analisi ha utilizzato cartelle cliniche anonime. Lo studio ha incluso dati raccolti dal 2017 al 2022.
Disegno dello studio e documentazione
Questa analisi trasversale retrospettiva ha utilizzato cartelle cliniche di pazienti ricoverati provenienti dal Dipartimento di Endocrinologia del Secondo Ospedale Popolare di Changzhou e dal Terzo Ospedale Affiliato dell'Università Medica di Nanjing. Il file di screening conteneva 3.495 cartelle dopo una pulizia preliminare, e l'unità di analisi era rappresentata dalla cartella clinica di un paziente ricoverato. Il diabete di tipo 2 (T2DM) è stato definito sulla base della diagnosi di ricovero documentata nella cartella clinica elettronica.
I record sono stati esclusi in caso di età inferiore a 18 anni o superiore a 80 anni; alanina aminotransferasi o aspartato aminotransferasi pari ad almeno 120 U/L; eGFR inferiore a 30 mL/min/1.73 m2; emoglobina inferiore a 90 g/L; ormone stimolante la tiroide inferiore a 0,3 µIU/L o pari ad almeno 10 µIU/L; oppure in presenza di documentata infezione cronica attiva, malattia infiammatoria, neoplasia, immobilità fisica estrema o un’altra condizione ritenuta in grado di alterare in modo significativo la valutazione della composizione corporea o della densità minerale ossea (BMD). Un totale di 366 record sono stati rimossi perché le informazioni chiave sui laboratori o sulla composizione corporea erano incomplete, e altri 309 sono stati esclusi in base ai criteri clinici o di qualità dei dati prestabiliti, lasciando 2.820 record disponibili per le analisi descrittive. Ventidue record non riportavano tutti e tre gli endpoint relativi alla BMD e sono stati pertanto esclusi dalle analisi di regressione, lasciando 2.798 record completi per ciascun modello relativo al sito scheletrico.
Le variabili strutturate sono state esportate dalla cartella clinica elettronica e curate. Le definizioni delle variabili e i riassunti sulla qualità dei dati sono stati revisionati indipendentemente, e tutte le discrepanze sono state risolte per consenso prima dell'analisi statistica.
Misurazioni cliniche e di laboratorio
Età, sesso, durata del diabete, stato di fumatore, consumo di alcol, pressione arteriosa e misurazioni antropometriche sono state estratte dalle cartelle cliniche elettroniche. Il peso corporeo e l'altezza sono stati misurati con apparecchiature tarate mentre i partecipanti indossavano abiti leggeri e senza scarpe. L'IMC è stato calcolato come il peso in chilogrammi diviso per l'altezza in metri al quadrato. La circonferenza della vita è stata misurata al livello dell'ombelico, quella dei fianchi alla massima sporgenza glutea e il rapporto vita/fianchi come circonferenza della vita divisa per quella dei fianchi. La pressione arteriosa a riposo è stata rilevata dopo 10 minuti di riposo seduti, utilizzando un sfigmomanometro automatico.
Tutte le misurazioni cliniche, di laboratorio, della composizione corporea e della densità minerale ossea (BMD) sono state effettuate durante la stessa ospedalizzazione di riferimento. Il sangue venoso è stato prelevato dopo un digiuno notturno entro 24 ore dall'ammissione.
Esami del sangue
Campioni di sangue venoso sono stati raccolti a digiuno dopo una notte di digiuno entro 24 ore dall'ammissione. L'emoglobina è stata misurata mediante un analizzatore ematico automatico. Alanina aminotransferasi, aspartato aminotransferasi, gamma-glutammil transferasi, acido urico sierico, creatinina, trigliceridi, colesterolo totale, colesterolo ad alta densità (HDL) e colesterolo a bassa densità (LDL) sono stati misurati mediante un analizzatore chimico automatico. L'emoglobina glicata (HbA1c) è stata determinata mediante cromatografia liquida ad alte prestazioni. L'ormone stimolante la tiroide, la triiodotironina libera e la tiroxina libera sono stati quantificati mediante saggio immunochemiluminescente. La velocità stimata di filtrazione glomerulare (eGFR) è stata calcolata utilizzando l'equazione della creatinina della Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration (CKD-EPI) 2021.
Densità minerale ossea e composizione corporea
La densità minerale ossea areale è stata misurata a livello della colonna lombare, del collo del femore e dell'anca totale sinistra mediante un sistema a doppia emissione a raggi X (dual-energy X-ray absorptiometry) ed è stata espressa in g/cm2. Sono state utilizzate le procedure standard di acquisizione anteroposteriore per la colonna lombare e per il femore prossimale. Prima della scansione, i partecipanti hanno rimosso oggetti metallici ed sono stati posizionati in decubito supino da tecnici radiologici esperti. Per l'acquisizione della colonna lombare, gli arti inferiori sono stati sostenuti per ridurre la lordosi lombare e le vertebre lombari sono state incluse all'interno dell'area di analisi predefinita. Per l'acquisizione del femore prossimale, la gamba sinistra è stata ruotata internamente e stabilizzata mediante un dispositivo di posizionamento fornito dal produttore, al fine di ottenere regioni standardizzate del collo del femore e dell'anca totale.
Tutte le scansioni sono state revisionate da operatori qualificati per verificare movimenti del paziente, interferenze metalliche, acquisizione incompleta, posizionamento anatomico e collocazione dell'area di interesse. Le scansioni con movimenti significativi, errori di posizionamento o artefatti che potessero invalidare la stima della densità minerale ossea (BMD) sono state ripetute quando clinicamente fattibile oppure escluse dal set di dati analitico. Prima delle scansioni cliniche, è stata eseguita la calibrazione giornaliera con fantoccio e controlli di qualità routinari, in conformità con le istruzioni del produttore e le procedure operative standard dell'ospedale. Le immagini sono state analizzate utilizzando il software di analisi fornito dal produttore.
La composizione corporea è stata valutata utilizzando un analizzatore multifrequenziale a impedenza bioelettrica. Il dispositivo utilizza un'analisi multifrequenziale bioelettrica segmentale diretta con un sistema di elettrodi tattili a otto punti e misurazioni di impedenza a 1, 5, 50, 250, 500 e 1.000 kHz. Le misurazioni sono state effettuate al mattino, dopo un digiuno notturno e dopo la minzione, prima della colazione e prima di qualsiasi attività fisica intensa. I partecipanti sono stati misurati a piedi nudi e con indosso abiti leggeri. I palmi delle mani e le piante dei piedi sono stati puliti prima della misurazione per garantire un adeguato contatto degli elettrodi. I partecipanti si sono posizionati in piedi, con i talloni correttamente appoggiati sugli elettrodi dei piedi, hanno impugnato gli elettrodi delle mani con i pollici posizionati sui contatti indicati, hanno mantenuto le braccia distese lontano dal tronco ed sono rimasti immobili e in silenzio per tutta la durata della misurazione.
La massa muscolare scheletrica appendicolare e l'area del grasso viscerale sono state ottenute dal rapporto sulla composizione corporea generato dal dispositivo. L'area del grasso viscerale era una stima ottenuta mediante un algoritmo proprietario basato sulle misurazioni di impedenza bioelettrica e sulle caratteristiche dei partecipanti; non è stata quantificata direttamente mediante tomografia computerizzata, risonanza magnetica o assorbimetria a raggi X a doppia energia. Il rapporto muscolo scheletrico viscerale (SVR) è stato calcolato come massa muscolare scheletrica appendicolare (kg) divisa per l'area del grasso viscerale (VFA) stimata tramite analisi di impedenza bioelettrica (BIA) (cm2), con unità di misura espresse in kg/cm2. Nella coorte descrittiva composta da 2.820 record, l'SVR grezzo era pari a 0,207 ± 0,090 kg/cm2 (mediana: 0,195; intervallo: 0,063–0,766), e i punti di taglio per i terzili globali erano 0,1518 e 0,2361 kg/cm2. L'VFA variava da 18,9 a 270,6 cm2; non erano presenti valori nulli o negativi di VFA. Non è stata applicata alcuna soglia predeterminata per valori molto bassi di VFA, né alcuna regola di winsorizzazione o ulteriore criterio di esclusione per rapporti estremi; tutti i valori finiti sono stati analizzati. L'SVR è stato interpretato come un'esposizione composita in forma di rapporto che riflette la massa muscolare in relazione all'adipe viscerale, e non come un meccanismo biologico indipendente. L'SVR standardizzato per la coorte è stato calcolato come (SVR − media della coorte)/deviazione standard della coorte.
Analisi statistica
Le variabili continue sono state riassunte come media ± deviazione standard (DS) o mediana (intervallo interquartile), e le variabili categoriche come n (%). Nei terzili di SVR, le variabili continue approssimativamente normali sono state confrontate mediante analisi della varianza, quelle asimmetriche mediante il test di Kruskal-Wallis, e le variabili categoriche mediante il test del chi-quadro. Il modello lineare principale per ciascun parametro di DMO era: DMO = β0 + β1(punteggio z di SVR) + β2(età) + β3(sesso) + β4(BMI) + β5(rapporto vita-fianchi) + β6(durata del diabete) + β7(emoglobina) + β8(eGFR) + β9(alanina aminotransferasi [ALT]) + β10(aspartato aminotransferasi [AST]) + ε. I modelli sequenziali 1-5 hanno mantenuto le definizioni riportate in Tabella 2. Età e sesso sono stati considerati confondenti demografici. Il BMI e il rapporto vita-fianchi sono stati inclusi come covariate relative alla dimensione corporea e all'adiposità centrale, ma potrebbero in parte trovarsi sul percorso che collega la composizione corporea alla DMO. La durata del diabete, l'emoglobina, l'eGFR, l'ALT e l'AST sono stati inclusi come covariate dello stato clinico e potrebbero essere anch'esse correlate downstream. Di conseguenza, il modello 5 stima un'associazione condizionata alle covariate piuttosto che un effetto causale totale.
Un VIF inferiore a 5 è stato considerato accettabile. Poiché i tre modelli principali hanno utilizzato gli stessi 2.798 record e la stessa matrice di progettazione, i VIF erano identici tra i diversi endpoint BMD: durata del diabete 1,25, emoglobina 1,57, eGFR 1,64, BMI 2,01, età 2,13, rapporto vita-fianchi 2,50, sesso 2,51, AST 2,80, ALT 3,05 e SVR standardizzato 3,48.
I modelli per sottogruppi hanno utilizzato il set di covariate del Modello 5 dopo aver rimosso la variabile di stratificazione: il sesso è stato rimosso dai modelli stratificati per sesso, l'età da quelli stratificati per età, l'IMC da quelli stratificati per IMC, la durata del diabete da quelli stratificati per durata e l'eGFR da quelli stratificati per funzione renale. La categoria di controllo glicemico non era una covariata del Modello 5, pertanto le covariate del Modello 5 sono state mantenute in quell'analisi. I modelli stratificati per sesso e l'interazione per sesso hanno utilizzato punteggi z SVR specifici per sesso; tutte le altre analisi per sottogruppi hanno utilizzato l'SVR standardizzato per la coorte. A ciascun modello di interazione sono stati aggiunti indicatori del sottogruppo e termini prodotto SVR-per-sottogruppo, e il modello è stato confrontato con il corrispondente modello di effetti principali mediante un test F annidato. È stata applicata la correzione di Benjamini-Hochberg all'intera famiglia di 18 test di interazione (tre endpoint di DMO × sei fattori di sottogruppo).
Non è stata eseguita alcuna calcolazione a priori della potenza statistica poiché sono stati analizzati tutti i record disponibili relativi al periodo retrospettivo stabilito. La precisione è stata valutata utilizzando intervalli di confidenza bilaterali al 95%. Le assunzioni del modello lineare sono state verificate mediante l’analisi dei residui rispetto ai valori previsti, grafici quantile-quantile (Q-Q), grafici scala-posizione, distanza di Cook, test di Breusch-Pagan e analisi dei residui studentizzati. Gli intervalli di confidenza robusti all’eteroschedasticità di tipo HC3 sono stati calcolati come analisi di sensibilità. La non linearità è stata verificata confrontando il Modello 5 con un termine di esposizione basato su spline cubiche naturali con 3 gradi di libertà [df] mediante un test F parziale; analisi con 4 gradi di libertà e centrata sul 2nd–98th percentile hanno valutato la sensibilità alla forma della relazione. Le previsioni medie della popolazione sono state rappresentate lungo il 2nd–98th percentile dei valori grezzi di SVR.
Risultati
Selezione dei record e campioni analitici
Tra i 3.495 record di ricovero per DMT2 disponibili dopo una pulizia preliminare, 366 sono stati esclusi perché i dati relativi a esami ematici chiave o alla composizione corporea erano incompleti, e ulteriori 309 sono stati esclusi sulla base di criteri clinici o di qualità dei dati prefissati, lasciando 2.820 record per le analisi descrittive. All'interno di questo gruppo, 22 record non disponevano di tutti e tre gli endpoint relativi alla DMO e sono stati pertanto esclusi dall'analisi di regressione. Gli stessi 2.798 record sono stati utilizzati per ciascuna analisi del Modello 5 relativa ai diversi siti scheletrici. La percentuale di dati mancanti tra le variabili principali è stata: età 0/2.820 (0%), sesso 0 (0%), BMI 2 (0,071%), rapporto vita-fianchi 0 (0%), durata del diabete 0 (0%), emoglobina 0 (0%), eGFR 0 (0%), ALT 0 (0%), AST 0 (0%), SVR 0 (0%) e ciascun endpoint di DMO 22 (0,78%). I due valori di BMI mancanti erano inclusi nei 22 record con dati mancanti sulla DMO, pertanto non è stato perso alcun ulteriore record nel Modello 5 (Figura 1).
Registrare le caratteristiche nei terzili di SVR
La coorte descrittiva comprendeva 1.620 ricoveri maschili e 1.200 femminili, con un'età media di 58,02 ± 11,97 anni. I punti di taglio empirici che separano i terzili globali di SVR erano 0,1518 e 0,2361. I terzili globali presentavano un forte squilibrio per sesso: nei terzili 1, 2 e 3 il numero di ricoveri femminili/maschili era rispettivamente di 773/167, 344/596 e 83/857. All'aumentare progressivo dei terzili globali, l'età media, l'IMC e il rapporto vita/fianchi diminuivano, mentre la proporzione di ricoveri maschili aumentava (Tabella 1).
La BMD media è aumentata attraverso i terzili di SVR globale in ciascun sito scheletrico, ma questo andamento descrittivo coincideva con un marcato squilibrio per sesso. Pertanto, Figura 2 è stata ricalcolata utilizzando terzili di SVR specifici per sesso (valori soglia: uomini, 0,2094 e 0,2739; donne, 0,1174 e 0,1562). Negli uomini, la BMD media è diminuita leggermente attraverso i terzili specifici per sesso a livello della colonna lombare (1,056, 1,020 e 1,002 g/cm2; P < 0,001), del collo del femore (0,824, 0,812 e 0,803 g/cm2; P = 0,030) e dell'anca totale (0,974, 0,961 e 0,943 g/cm2; P < 0,001). Nelle donne, le differenze tra terzili non sono risultate statisticamente significative a livello della colonna lombare (P = 0,382), del collo del femore (P = 0,180) o dell'anca totale (P = 0,077). Questi grafici sono presentati in forma descrittiva; le associazioni aggiustate sono state valutate in modelli multivariabili continui (Tabella 1 e Figura 2).
L'assicurazione della qualità della pressione arteriosa ha identificato cinque valori di PAS e otto di PAD già mancanti prima della pulizia dei dati. Dieci record hanno attivato almeno una regola di plausibilità o di coerenza tra coppie; le segnalazioni sovrapposte hanno portato a impostare come mancanti sette valori aggiuntivi di PAS e nove valori aggiuntivi di PAD, per un totale di 12 valori di PAS e 17 valori di PAD mancanti dopo la pulizia. La traccia di controllo non identificativa è riportata nella Tabella Supplementare 1.
Associazione tra SVR e DMO in siti specifici
In analisi non aggiustate, un SVR standardizzato più elevato era associato positivamente alla DMO a livello della colonna lombare, del collo del femore e dell'anca totale. L'entità delle stime variava tra i modelli di aggiustamento sequenziale, riflettendo le correlazioni tra SVR, sesso, dimensioni corporee e adiposità centrale. Tuttavia, in tutti e tre i siti scheletrici sono state osservate associazioni positive nel modello completamente aggiustato, che includeva età, sesso, BMI, rapporto vita-fianchi, durata del diabete, emoglobina, eGFR, alanina aminotransferasi e aspartato aminotransferasi.
Ogni aumento di 1 DS di SVR era associato a un BMD maggiore a livello della colonna lombare di 0,017 g/cm2 (β = 0,017; IC 95%, 0,007–0,027; P = 0,001), a un BMD maggiore del collo del femore di 0,027 g/cm2 (β = 0,027; IC 95%, 0,019–0,035; P < 0,001) e a un BMD maggiore dell'anca totale di 0,028 g/cm2 (β = 0,028; IC 95%, 0,020–0,036; P < 0,001). Ogni modello comprendeva 2.798 cartelle cliniche di ricovero (Tabella 2 e Figura 3).
Nei modelli a componenti simultanee aggiustati per i covarianti del Modello 5, l'ASM standardizzato è risultato positivamente associato alla densità minerale ossea (BMD) della colonna lombare (0,045 g/cm2; IC 95%, 0,034–0,056), del collo del femore (0,050 g/cm2; IC 95%, 0,042–0,058) e dell'anca totale (0,049 g/cm2; IC 95%, 0,040–0,057). I corrispondenti coefficienti standardizzati di VFA erano rispettivamente 0,002 g/cm2 (IC 95%, −0,013 a 0,016), −0,005 g/cm2 (IC 95%, −0,016 a 0,006) e −0,019 g/cm2 (IC 95%, −0,031 a −0,007). Questi modelli a componenti rappresentano comunque associazioni condizionali trasversali.
Le stime di sensibilità robuste per HC3 sono state di 0,017 g/cm2 (IC 95%, 0,007–0,027; P < 0,001) per la colonna lombare, 0,027 g/cm2 (IC 95%, 0,019–0,035; P < 0,001) per il collo del femore e 0,028 g/cm2 (IC 95%, 0,019–0,037; P < 0,001) per la DMO totale dell'anca, in ottimo accordo con le stime primarie basate sul modello.
Analisi di sottogruppi e analisi di associazione continua
Per la densità minerale ossea (BMD) totale dell'anca, il coefficiente aggiustato per ogni aumento di 1 deviazione standard nella risposta sostenuta al virus (SVR) è stato di 0,024 g/cm2 (IC 95%, 0,010–0,039) nei record del sottogruppo di età <50 anni, di 0,022 g/cm2 (IC 95%, 0,010–0,035) nel sottogruppo di età 50–65 anni e di 0,053 g/cm2 (IC 95%, 0,036–0,070) nel sottogruppo di età >65 anni. Le stime corrispondenti sono state di 0,020 g/cm2 (IC 95%, 0,009–0,032) per un indice di massa corporea (BMI) <24 kg/m2, di 0,050 g/cm2 (IC 95%, 0,035–0,066) per BMI 24–28 kg/m2 e di 0,061 g/cm2 (IC 95%, 0,034–0,089) per BMI ≥28 kg/m2. I test di interazione per età e BMI sono rimasti significativi dopo la correzione FDR (entrambi FDR P < 0,001), così come l'interazione con il controllo glicemico (FDR P = 0,003). Le interazioni con sesso, durata del diabete e funzione renale non sono rimaste significative dopo la correzione FDR per la BMD totale dell'anca. Questi risultati nei sottogruppi erano esplorativi (Figura 4).
I modelli di spline cubica naturale (3 df) hanno rilevato non linearità per la densità minerale ossea (BMD) della colonna lombare, del collo del femore e dell'anca totale (P per non linearità = 1,30 × 10⁻6, 6,90 × 10⁻10 e 8,97 × 10⁻16, rispettivamente). Le curve aggiustate sono aumentate nella maggior parte della distribuzione di SVR mostrata e si sono appiattite a valori più elevati; la forma è stata mantenuta utilizzando 4 df e dopo la restrizione ai percentili centrali dal 2° al 98°. L'analisi residua ha mostrato una certa non normalità ed evidenza di eteroschedasticità per la BMD della colonna lombare (Breusch–Pagan P = 0,002), ma nessuna osservazione presentava una distanza di Cook >1 (Figura Supplementare 1 e Tabella Supplementare 1). Le stime di sensibilità robuste HC3 sono rimaste positive e simili al Modello 5 (colonna lombare, 0,017; collo del femore, 0,027; anca totale, 0,028 g/cm2 per 1-SD più alto di SVR; Figura 5 e Tabella Supplementare 1).
Figura 1. Diagramma di flusso in stile STROBE per la selezione dei record e i campioni analizzati. L'unità di selezione era un record di paziente ricoverato. Su 3.495 record disponibili dopo una pulizia preliminare, 366 sono stati esclusi perché i dati chiave di laboratorio o sulla composizione corporea erano incompleti, e ulteriori 309 sono stati esclusi in base a criteri clinici o di qualità dei dati predeterminati. La coorte descrittiva includeva 2.820 record. Ventidue record privi di tutti e tre gli endpoint relativi alla densità minerale ossea (BMD) sono stati esclusi dall'analisi di regressione, lasciando 2.798 record per ciascun modello relativo al sito scheletrico. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.
Figura 2. Distribuzioni di DMO stratificate per sesso all'interno dei terzili di RVS specifici per sesso nella coorte con dati completi (n = 2.798). I grafici a violino e a scatola mostrano separatamente la DMO della colonna lombare, del collo del femore e dell'anca totale per uomini e donne; i punti indicano le medie di gruppo e le etichette riportano il valore medio di DMO. I terzili specifici per sesso sono stati definiti utilizzando come soglie 0,2094 e 0,2739 kg/cm2 negli uomini e 0,1174 e 0,1562 kg/cm2 nelle donne. I valori di p derivano dall'analisi della varianza unidirezionale. La DMO è espressa in g/cm2. Questi grafici non aggiustati hanno valore descrittivo. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.
Figura 3. Associazioni non aggiustate e completamente aggiustate tra SVR standardizzato e densità minerale ossea (BMD) totale del femore prossimale. Tutte le stime si basano su n = 2.798 record. L'esposizione era lo SVR standardizzato per coorte, e i coefficienti rappresentano la differenza di BMD in g/cm2 per 1 deviazione standard (SD) di SVR. Il modello 5 includeva età, sesso, indice di massa corporea (BMI), rapporto vita-fianchi, durata del diabete, emoglobina, velocità di filtrazione glomerulare stimata (eGFR), alanina aminotrasferasi (ALT) e aspartato aminotrasferasi (AST). Le barre orizzontali indicano gli intervalli di confidenza bilaterali al 95% calcolati con il test di Wald. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.
Figura 4. Associazioni esplorative tra SVR standardizzato e DMO totale dell'anca. Viene mostrata la DMO totale dell'anca per una presentazione sintetica; i risultati completi specifici per sito sono riportati nella Tabella 2 e nella Tabella Supplementare 1. I punti e le barre orizzontali mostrano i coefficienti aggiustati e gli intervalli di confidenza al 95% calcolati con il metodo di Wald. Le stratificazioni per sesso utilizzano punteggi z di SVR specifici per sesso; le altre stratificazioni utilizzano SVR standardizzato per coorte. Le analisi per sottogruppi sono di tipo esplorativo. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.
Figura 5. Associazioni non lineari aggiustate tra SVR e BMD. Le linee e le fasce ombreggiate mostrano le previsioni medie della popolazione del Modello 5 e gli intervalli di confidenza al 95% ottenuti da modelli con spline cubiche naturali con 3 df (gradi di libertà), visualizzati dal 2o al 98o percentile di SVR grezzo. I valori p confrontano il modello con spline con il corrispondente Modello 5 lineare mediante test F parziale. Le curve descrivono associazioni trasversali basate sul modello e non stabiliscono soglie né effetti causali. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.
Tabella 1: Caratteristiche cliniche, biochimiche, della densità ossea e della composizione corporea alla baseline stratificate per tertile di SVR. I valori sono espressi come media ± deviazione standard (DS), mediana (intervallo interquartile) o n (%), secondo opportunità. Cliccare qui per scaricare questa tabella.
Tabella 2: Riepilogo della regressione e delle interazioni per l'associazione tra SVR standardizzato e BMD. La tabella include modelli di regressione sequenziali, modelli stratificati, test di interazione, dimensioni campionarie, coefficienti beta, intervalli di confidenza al 95% e valori P. Cliccare qui per scaricare questa tabella.
Figura supplementare 1. Diagnostica del modello per i tre modelli lineari completamente aggiustati. I pannelli mostrano i grafici dei residui rispetto ai valori stimati, i grafici quantile-quantile normali (Q–Q), i grafici scala-posizione e le distanze di Cook. Le linee tratteggiate della distanza di Cook indicano 4/n; nessuna osservazione ha avuto una distanza di Cook >1. Cliccare qui per scaricare il file.
Tabella supplementare 1. Analisi supplementari e risultati statistici di supporto. La tabella presenta analisi di sensibilità, dati mancanti, verifica della pressione sanguigna, riepiloghi specifici per sesso in terzili, disponibilità sul campo, molteplicità delle interazioni, diagnosi del modello, stime robuste HC3 e risultati derivati dalle spline. Cliccare qui per scaricare il file.
File supplementare 1. Pacchetto per la riproducibilità dello studio. Questo file supplementare contiene il set di dati analitici anonimizzati, i dati di origine per figure e tabelle, il codice per l'analisi statistica, gli output del modello, le regole per la qualità dei dati e le informazioni sulle versioni dei pacchetti utilizzati per riprodurre le analisi riportate nello studio. Cliccare qui per scaricare il file.
Discussione
In questa analisi trasversale retrospettiva, un'elevata risposta virologica sostenuta (SVR) è risultata associata a una maggiore densità minerale ossea areale a livello della colonna lombare, del collo del femore e dell'anca totale, dopo aggiustamento per covariate. L'apparente andamento globale-tertile coincideva con un marcato squilibrio tra i sessi e non si ripresentava nei grafici grezzi specifici per sesso, evidenziando l'importanza di analisi continue aggiustate. Le analisi con spline hanno suggerito associazioni crescenti che si appiattivano a valori più elevati di SVR, e le stime robuste HC3 erano simili ai risultati principali. Queste stime rappresentano associazioni condizionate alle covariate e non devono essere interpretate come prova che la modifica della SVR comporti un cambiamento della densità minerale ossea.
I risultati sono coerenti con il concetto più ampio secondo cui la fragilità scheletrica nei pazienti diabetici è determinata da fattori che vanno oltre la densità minerale ossea areale (BMD)4. Sono inoltre in linea con studi precedenti che hanno associato il rapporto tra ASM e VFA alla BMD in popolazioni generali e diabetiche10,11. L'analisi attuale fornisce un ampio dataset monocentrico, tre esiti relativi a siti scheletrici, un aggiustamento sequenziale dei covarianti e una visualizzazione per sottogruppi. Dovrebbe pertanto essere interpretata come confermativa e contestualizzata dal punto di vista clinico, piuttosto che come una prima segnalazione nel campo.
Il marcato squilibrio di sesso tra i terzili globali di SVR spiega perché il loro gradiente di DMO non aggiustato non dovrebbe essere interpretato come un effetto dell'esposizione. Quando i terzili sono stati ricalcolati per sesso, gli uomini hanno mostrato gradienti inversi modesti, mentre le donne non hanno mostrato differenze statisticamente significative. Al contrario, i modelli aggiustati per covariate continue hanno mostrato associazioni positive. Questi risultati indicano una sensibilità alla categorizzazione dell'esposizione, alla distribuzione per sesso e alla struttura delle covariate, e sconsigliano l'uso dei terzili descrittivi come punti di taglio clinici.
Le analisi dei componenti chiariscono anche l'interpretazione del rapporto. La massa magra degli arti (ASM) era positivamente associata a tutti e tre gli esiti di densità minerale ossea (BMD) quando ASM e area della grassa viscerale (VFA) erano inserite contemporaneamente, mentre la VFA mostrava un'associazione inversa rilevabile solo a livello dell'anca totale. Le interazioni esplorative relative all'età, all'indice di massa corporea (BMI) e al controllo glicemico per la BMD dell'anca totale sono rimaste significative dopo la correzione FDR, ma potrebbero riflettere differenze distribuzionali, selezione, scala di misurazione o confondimento residuo e richiedono una replicazione indipendente.
Diversi percorsi biologici possono spiegare la direzione dell'associazione osservata. Il muscolo scheletrico esercita un carico meccanico sull'osso e rilascia anche miocine che influenzano l'attività di osteoblasti e osteoclasti9. Al contrario, l'adipe viscerale è associato all'insulino-resistenza, all'infiammazione sistemica e a un alterato segnale delle adipochine, tutti fattori che possono disturbare il rimodellamento osseo12,13. L'invecchiamento e l'obesità possono inoltre compromettere l'integrità del muscolo scheletrico e la sua capacità rigenerativa14,15. Percorsi genetici e di differenziazione mesenchimale condivisi potrebbero ulteriormente collegare osteoporosi, sarcopenia, obesità e malattie metaboliche16. Questi meccanismi suggeriscono che un elevato SVR possa rappresentare un ambiente meccanico e metabolico più favorevole al mantenimento dello scheletro.
Dal punto di vista clinico, l'SVR dovrebbe essere considerato un'informazione contestuale sulla composizione corporea piuttosto che una soglia diagnostica o terapeutica. Lo studio non ha valutato fratture, resistenza ossea, risposta al trattamento o rischio prospettico. Ulteriori evidenze osservative in donne in postmenopausa con T2DM forniscono un contesto aggiuntivo17.
Questo studio presenta diversi limiti. In primo luogo, il disegno trasversale e monocentrico non consente inferenze temporali o causali e limita la generalizzabilità al di fuori dei pazienti ricoverati nei reparti di endocrinologia cinesi. L'analisi è stata condotta a livello di scheda clinica; non è stato possibile distinguere individui univoci o ricoveri ripetuti, e un identificatore di ricovero è apparso in due righe distinte non identiche che non potevano essere verificate rispetto ai record originali. In secondo luogo, l'intervallo preciso tra BIA, DXA, antropometria e analisi di laboratorio non è stato registrato, sebbene tutte le misurazioni siano state effettuate durante lo stesso ricovero. Inoltre, non erano disponibili le versioni storiche del software degli strumenti né stime della precisione specifiche del centro. In terzo luogo, la massa del grasso viscerale (VFA) è stata stimata mediante BIA, una metodica sensibile allo stato di idratazione e agli algoritmi predittivi, e non equivalente alle misurazioni dei compartimenti basate su TC, risonanza magnetica o DXA. In quarto luogo, è probabile la presenza di confondimento residuo, poiché non erano disponibili informazioni sufficientemente complete riguardo all'attività fisica, allo stato menopausale, agli ormoni sessuali, alla vitamina D, all'assunzione di calcio, ai farmaci anti-osteoporotici e antidiabetici, ai glucocorticoidi, ai parametri renali e ossei, alla forza muscolare, alle cadute e ad altri fattori legati allo stile di vita o al trattamento. In quinto luogo, le forme delle spline dipendono dal modello; era presente una non normalità residua e un'eteroschedasticità nella colonna lombare, sebbene le stime robuste HC3 fossero simili e nessuna osservazione avesse una distanza di Cook >1. Infine, non è stato possibile confrontare le caratteristiche dei 675 soggetti esclusi prima dell'analisi, poiché erano disponibili soltanto i conteggi aggregati delle esclusioni. Sono necessari studi prospettici multicentrici con misurazioni standardizzate effettuate nello stesso giorno, valutazione del grasso viscerale basata su imaging, covariate dettagliate relative al trattamento e allo stile di vita, e esiti relativi a fratture o qualità ossea.
DISPONIBILITÀ DEI DATI:
Il set di dati analitici anonimizzato, i dati sorgente delle figure e delle tabelle, il codice di analisi, gli output del modello, le regole di qualità dei dati e le informazioni sulle versioni dei pacchetti sono stati caricati con la versione rivista del manoscritto come File Supplementare 1.
Dichiarazioni
Gli autori dichiarano di non avere interessi concorrenti.
Ringraziamenti
Questa ricerca è stata finanziata dal Progetto di Ricerca Clinica del Centro Medico di Changzhou, Università Medica di Nanjing (Concessione n. CMCB202407).
Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Analizzatore chimico automatico | Siemens | ADVIA 2400 | Test biochimici |
| Analizzatore ematologico automatico | Sysmex | XN-2800 | Misurazione dell'emoglobina e dell'emocromo completo |
| Sfigmomanometro automatico | Omron | U703 | Misurazione della pressione arteriosa a riposo |
| Analizzatore per immunoanalisi chemiluminescente | Siemens | ADVIA Centaur XPT | Misurazione degli ormoni tiroidei |
| Scanner a densitometria a raggi X a doppia energia | Hologic | EXPLORER | Misurazioni della densità minerale ossea a livello della colonna lombare, del collo del femore e dell'anca totale |
| Bilancia per altezza e peso | Hengqi Inc. | RGZ-120-RT | Misurazioni antropometriche |
| Analizzatore per cromatografia liquida ad alte prestazioni | TOSOH | G8-90SL | Misurazione dell'HbA1c |
| Analizzatore multifrequenziale a impedenza bioelettrica | Biospace | InBody 720 | Misurazioni della massa muscolare scheletrica appendicolare e dell'area della massa grassa viscerale |
| Software statistico R | R Foundation for Statistical Computing | Versione 4.6.0 | Analisi statistiche e generazione di figure |
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