Separate and Combined Effects of Lifestyle Risk Factors on Biomarkers of Liver Function, Inflammation and Lipid Status

Abstract

Elintapoihin liittyvät terveysongelmat yleistyvät nyky-yhteiskunnissa. Lukuisat elintapojen riskitekijät – kuten haitallinen alkoholinkäyttö, tupakointi, ylipaino, fyysinen passiivisuus ja puutteellinen ruokavalio – voivat aiheuttaa kroonisia sairauksia ja elin- iän lyhentymistä. Sen sijaan terveellisten elintapojen omaksumisen on osoitettu liittyvän pidentyneeseen eliniänodotteeseen.

Tässä tutkimuksessa selvitettiin erilaisten elintapatekijöiden yhteyttä maksan toimintaa kuvaaviin maksaentsyymiaktiivisuuksiin, tulehdustilojen biomarkkeriin sekä seerumin lipidiprofiiliin käyttäen laajaa kansallista väestötutkimusaineistoa (FINRISKI). Tutkimusaineisto on kerätty kuudelta eri alueelta Suomessa vuosina 1997, 2002 ja 2007. Tutkimuksen otos, 22 327 perustervettä henkilöä iältään 25–74 vuotta, poimittiin satunnaistettuna otoksena ikä- ja sukupuoliryhmittäin. Tiedot terveydentilasta, alkoholinkäytöstä, tupakoinnista, fyysisestä aktiivisuudesta ja kahvinkulutuksesta kerättiin haastatteluin ja kyselylomakkein. Fyysisiä mittauksia käyttäen kerättiin tiedot painosta ja pituudesta sekä vyötärönympäryksestä. Tutkimukseen osallistujat raportoivat alkoholinkäyttönsä viimeisimmän 12 kuukauden ajalta, ja käyttömäärien mukaan heidät jaettiin absolutisteihin sekä Maailman terveysjärjestön WHO äskettäin määrittelemiin alkoholinkäytön riskikategorioihin; vähäisen, kohtalaisen, korkean sekä erittäin korkean riskin kategoriaan. Lisäksi osallistujat ryhmiteltiin sen mukaan, miten usein juominen oli ollut humalahakuista. Seerumin maksaentsyymit (gamma-glutamyylitransferaasi GT ja alaniiniaminotransferaasi ALAT), C-reaktiivinen proteiini (CRP) ja lipidiprofiili määritettiin vakiintuneilla kliiniskemiallisilla menetelmillä. Eri elintapatekijöiden (alkoholinkäyttö, tupakointi, fyysinen passiivisuus sekä ylipaino ja lihavuus) riskipisteet määritettiin asteikolla 0–8. Riskipisteiden mukaan osallistujat jaoteltiin ryhmiin ja näin pystyttiin arvioimaan eri elintapatekijöiden yhteisvaikutuksia.

Alkoholinkäytön mukainen WHO:n riskikategoria oli melko lineaarisesti yhteydessä kohonneisiin GT-, ALAT- ja CRP-arvoihin. Alkoholinkäyttö vaikutti myös merkitsevästi poikkeavien lipidiarvojen esiintymiseen. Nämä havainnot säilyivät merkitsevinä GT-, ALAT- ja lipidiarvojen osalta, vaikka aineisto vakioitiin iällä, vyötärönympärysmitalla, liikunnan määrällä, tupakoinnilla ja kahvin kulutuksella. Humalahakuisen juomisen useus oli merkitsevästi yhteydessä GT-aktiivisuuksiin sekä miehillä (p < 0.0005) että naisilla (p < 0.0005) ja ALAT- aktiivisuuksiin miehillä (p < 0.0005). Alkoholin kokonaiskulutuksen mukaan vähäisen riskin kategoriaan kuuluvilla osallistujilla, jotka joivat humalahakuisesti useammin kuin kerran kuukaudessa, oli selvästi korkeammat GT- (p < 0.0005) ja ALAT-aktiivisuudet (p < 0.0005) kuin saman riskikategorian alkoholinkäyttäjillä, joiden juominen ei ollut humalahakuista.

Epäsuotuisien elintapariskitekijöiden kokonaismäärän sekä seerumin GT-, ALAT-, CRP-, kolesteroli-, HDL-, LDL- ja triglyseridiarvojen välillä havaittiin yhdenmukaisia annos-vastesuhteita. Verrattuna niihin, joilla ei ollut riskitekijöitä, kaikkien tutkimuksen kohteena olleiden biomarkkereiden osalta viite- tai tavoitearvoista poikkeavien arvojen monimuuttujakorjatut ristitulosuhteet (OR) olivat merkitsevästi korkeammat niillä, joiden riskipisteiden summa oli kaksi tai enemmän. Tarkasteltaessa ryhmää, jossa oli eniten riskitekijöitä, selvimmät ristitulosuhteiden nousut havaittiin miesten seerumin GT-aktiivisuuksissa: OR 26.6 (12.4–57.0), ALAT-aktiivisuuksissa: OR 40.3 (5.3–307.8), CRP-arvoissa: OR 16.2 (7.8–33.7) ja triglyseridiarvoissa: OR 14.4 (8.6–24.0). Rasvamaksaan viittaavan rasvamaksaindeksin eli FLI-arvon ≥ 60 esiintyminen lisääntyi miehillä 2.4 %:sta 81.9 %:iin, kun kokonaisriskipisteet nousivat 0 pisteestä 7–8 pisteeseen (p < 0.0005) ja naisilla vastaavasti 0 %:sta 73.5 %:iin (p < 0.0005). Merkittävimmät yksittäiset vaikutukset rasvamaksaan viittaavan FLI-arvon (≥ 60) todennäköisyyteen havaittiin fyysisellä passiivisuudella (p < 0.0005 molemmilla sukupuolilla) ja alkoholinkulutuksella, erityisesti miehillä (p < 0.0005).

Tutkimus osoittaa, että laboratoriokokeiden systemaattinen käyttö potilaiden seurannassa saattaa parantaa elintapoihin ja käyttäytymiseen liittyvien terveysriskien arviointia. Tutkimuksen tulokset myös korostavat humalahakuisen alkoholinkäytön mahdollisia haitallisia seurauksia maksan toimintaan jopa niillä, joiden alkoholin kokonaiskulutus on vähäisen riskin kulutustasoa. Useiden epäsuotuisien elintapariskitekijöiden samanaikaiseen esiintymiseen osoitettiin liittyvän selviä poikkeavuuksia maksan toimintaa, elimistön tulehdustilaa ja lipidiprofiilia kuvaavissa laboratoriotutkimuksissa sekä suuri maksan rasvoittumisen todennäköisyys. Laboratoriotutkimusten käyttö voi olla hyödyllistä myös interventioissa, joiden päämääränä on ylläpitää terveellisiä elintapoja.

Health problems associated with lifestyle are becoming increasingly common in modern societies. The main lifestyle risk factors which contribute to the incidence of chronic diseases and premature death include alcohol drinking, cigarette smoking, excess body weight, physical inactivity and poor diet. On the other hand, a lack of lifestyle-related risk factors has been shown to be associated with prolonged life expectancy.

The present work explores the associations between lifestyle risk factors and biomarkers of liver function, inflammation and lipid status in a large population- based sample (the National FINRISK Study). The material had been collected from six geographical areas in Finland during the years 1997, 2002 and 2007 and provided an age and gender-stratified random sample which included 22,327 apparently healthy individuals aged 25–74 years. Data on health status, alcohol consumption, smoking, physical activity and coffee drinking were collected from structured interviews and questionnaires, and, weight, height and waist circumference were ascertained by means of physical measurements. Self-reported alcohol consumption data for the past 12 months were used to classify the participants into subgroups of abstainers and World Health Organization (WHO) risk drinking categories representing low, moderate, high and very high risk drinkers. The participants were also classified into subgroups according to their frequencies of binge drinking. Serum liver enzymes (gamma-glutamyltransferase (GGT), alanine aminotransferase (ALT), C-reactive protein (CRP) and lipid profiles were measured using standard laboratory procedures. Risk scores for the lifestyle factors (alcohol consumption, cigarette smoking, physical inactivity and excess body weight) were established on a 0–8 scale and used to classify the population into lifestyle-related risk categories, which also allowed estimation of the joint effects of the various lifestyle factors.

The WHO risk drinking category was fairly well linearly related to the occurrence of elevated GGT, ALT and CRP values, and alcohol drinking was also a significant determinant of serum lipid abnormalities. Significantly higher odds for abnormal GGT, ALT and lipid profiles were found in the alcohol drinkers after adjustment for age, waist circumference, physical activity, smoking and coffee intake, while the frequency of binge-type drinking showed a significant association with GGT levels in both men (p < 0.0005) and women (p < 0.0005) and with ALT in men (p < 0.0005). Even among the individuals with low risk total alcohol consumption, higher GGT (p < 0.0005) and ALT (p < 0.0005) activities were observed in those with binge drinking episodes more than once a month than in those with no such episodes.

Distinct dose-response associations were found between the total number of lifestyle-related risk factors and serum ALT, GGT, CRP, cholesterol, high-density lipoprotein, low-density lipoprotein and triglycerides (p < 0.0005 for a linear trend in all comparisons). When compared with the subjects without any risk factors, the multivariable-adjusted odds ratios for abnormalities in all biomarkers were significantly higher in those with a risk score of two or more. The most notable increases in ORs in the subjects with high numbers of risk factors were observed among men with respect to serum GGT: 26.6 (12.4–57.0), ALT: 40.3 (5.3–307.8), CRP: 16.2 (7.8–33.7) and serum triglycerides: 14.4 (8.6–24.0). The occurrence of a fatty liver index (FLI) ≥ 60 indicating the presence of fatty liver, increased from 2.4% in men with zero risk factors to 81.9% in those with a risk score of 7–8 (p < 0.0005 for a linear trend) and from 0% to 73.5% in women (p < 0.0005). The most striking impacts on the likelihood of FLI ≥ 60 were observed for physical inactivity (p < 0.0005 for both genders) and alcohol consumption (p < 0.0005 for men).

The data indicate that systematic use of laboratory tests may improve the assessment of health risks related to lifestyle and behaviour. These results also emphasize the adverse effects of binge-type alcohol drinking on hepatic function even in individuals with low-risk overall alcohol consumption. Combinations of several unfavourable lifestyle factors are associated with distinct abnormalities in laboratory tests for liver function, inflammation and lipid status and a high likelihood of hepatic steatosis. The use of biomarkers could also benefit the assessment of interventions aimed at maintaining a healthy lifestyle.