@phdthesis{Polemiti2022,
  author    = {Polemiti, Elli},
  title     = {Identifying risk of microvascular and macrovascular complications of type 2 diabetes},
  doi       = {10.25932/publishup-57103},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-571038},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xii, 292},
  year      = {2022},
  abstract  = {Diabetes is hallmarked by high blood glucose levels, which cause progressive generalised vascular damage, leading to microvascular and macrovascular complications. Diabetes-related complications cause severe and prolonged morbidity and are a major cause of mortality among people with diabetes. Despite increasing attention to risk factors of type 2 diabetes, existing evidence is scarce or inconclusive regarding vascular complications and research investigating both micro- and macrovascular complications is lacking. This thesis aims to contribute to current knowledge by identifying risk factors - mainly related to lifestyle - of vascular complications, addressing methodological limitations of previous literature and providing comparative data between micro- and macrovascular complications. To address this overall aim, three specific objectives were set. The first was to investigate the effects of diabetes complication burden and lifestyle-related risk factors on the incidence of (further) complications. Studies suggest that diabetes complications are interrelated. However, they have been studied mainly independently of individuals' complication burden. A five-state time-to-event model was constructed to examine the longitudinal patterns of micro- (kidney disease, neuropathy and retinopathy) and macrovascular complications (myocardial infarction and stroke) and their association with the occurrence of subsequent complications. Applying the same model, the effect of modifiable lifestyle factors, assessed alone and in combination with complication load, on the incidence of diabetes complications was studied. The selected lifestyle factors were body mass index (BMI), waist circumference, smoking status, physical activity, and intake of coffee, red meat, whole grains, and alcohol. Analyses were conducted in a cohort of 1199 participants with incident type 2 diabetes from the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC)-Potsdam, who were free of vascular complications at diabetes diagnosis. During a median follow-up time of 11.6 years, 96 cases of macrovascular complications (myocardial infarction and stroke) and 383 microvascular complications (kidney disease, neuropathy and retinopathy) were identified. In multivariable-adjusted models, the occurrence of a microvascular complication was associated with a higher incidence of further micro- (Hazard ratio [HR] 1.90; 95\% Confidence interval [CI] 0.90, 3.98) and macrovascular complications (HR 4.72; 95\% CI 1.25, 17.68), compared with persons without a complication burden. In addition, participants who developed a macrovascular event had a twofold higher risk of future microvascular complications (HR 2.26; 95\% CI 1.05, 4.86). The models were adjusted for age, sex, state duration, education, lifestyle, glucose-lowering medication, and pre-existing conditions of hypertension and dyslipidaemia. Smoking was positively associated with macrovascular disease, while an inverse association was observed with higher coffee intake. Whole grain and alcohol intake were inversely associated with microvascular complications, and a U-shaped association was observed for red meat intake. BMI and waist circumference were positively associated with microvascular events. The associations between lifestyle factors and incidence of complications were not modified by concurrent complication burden, except for red meat intake and smoking status, where the associations were attenuated among individuals with a previous complication. The second objective was to perform an in-depth investigation of the association between BMI and BMI change and risk of micro- and macrovascular complications. There is an ongoing debate on the association between obesity and risk of macrovascular and microvascular outcomes in type 2 diabetes, with studies suggesting a protective effect among people with overweight or obesity. These findings, however, might be limited due to suboptimal control for smoking, pre-existing chronic disease, or short-follow-up. After additional exclusion of persons with cancer history at diabetes onset, the associations between pre-diagnosis BMI and relative annual change between pre- and post-diagnosis BMI and incidence of complications were evaluated in multivariable-adjusted Cox models. The analyses were adjusted for age, sex, education, smoking status and duration, physical activity, alcohol consumption, adherence to the Mediterranean diet, and family history of diabetes and cardiovascular disease (CVD). Among 1083 EPIC-Potsdam participants, 85 macrovascular and 347 microvascular complications were identified during a median follow-up period of 10.8 years. Higher pre-diagnosis BMI was associated with an increased risk of total microvascular complications (HR per 5 kg/m2 1.21; 95\% CI 1.07, 1.36), kidney disease (HR 1.39; 95\% CI 1.21, 1.60) and neuropathy (HR 1.12; 95\% CI 0.96, 1.31); but no association was observed for macrovascular complications (HR 1.05; 95\% CI 0.81, 1.36). Effect modification was not evident by sex, smoking status, or age groups. In analyses according to BMI change categories, BMI loss of more than 1\% indicated a decreased risk of total microvascular complications (HR 0.62; 95\% CI 0.47, 0.80), kidney disease (HR 0.57; 95\% CI 0.40, 0.81) and neuropathy (HR 0.73; 95\% CI 0.52, 1.03), compared with participants with a stable BMI. No clear association was observed for macrovascular complications (HR 1.04; 95\% CI 0.62, 1.74). The impact of BMI gain on diabetes-related vascular disease was less evident. Associations were consistent across strata of age, sex, pre-diagnosis BMI, or medication but appeared stronger among never-smokers than current or former smokers. The last objective was to evaluate whether individuals with a high-risk profile for diabetes and cardiovascular disease (CVD) also have a greater risk of complications. Within the EPIC-Potsdam study, two accurate prognostic tools were developed, the German Diabetes Risk Score (GDRS) and the CVD Risk Score (CVDRS), which predict the 5-year type 2 diabetes risk and 10-year CVD risk, respectively. Both scores provide a non-clinical and clinical version. Components of the risk scores include age, sex, waist circumference, prevalence of hypertension, family history of diabetes or CVD, lifestyle factors, and clinical factors (only in clinical versions). The association of the risk scores with diabetes complications and their discriminatory performance for complications were assessed. In crude Cox models, both versions of GDRS and CVDRS were positively associated with macrovascular complications and total microvascular complications, kidney disease and neuropathy. Higher GDRS was also associated with an elevated risk of retinopathy. The discrimination of the scores (clinical and non-clinical) was poor for all complications, with the C-index ranging from 0.58 to 0.66 for macrovascular complications and from 0.60 to 0.62 for microvascular complications. In conclusion, this work illustrates that the risk of complication development among individuals with type 2 diabetes is related to the existing complication load, and attention should be given to regular monitoring for future complications. It underlines the importance of weight management and adherence to healthy lifestyle behaviours, including high intake of whole grains, moderation in red meat and alcohol consumption and avoidance of smoking to prevent major diabetes-associated complications, regardless of complication burden. Risk scores predictive for type 2 diabetes and CVD were related to elevated risks of complications. By optimising several lifestyle and clinical factors, the risk score can be improved and may assist in lowering complication risk.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Jannasch2017,
  author    = {Jannasch, Franziska},
  title     = {Methodological aspects of the derivation of dietary patterns and their association with type 2 diabetes},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {X, 205},
  year      = {2017},
  abstract  = {Hintergrund: Die Untersuchung von Ern{\"a}hrungsmustern als komplement{\"a}rer Ansatz zu der Untersuchung einzelner Lebensmittel nimmt stetig zu. Generell k{\"o}nnen drei verschiedene Ans{\"a}tze unterschieden werden um Ern{\"a}hrungsmuster herzuleiten: A priori Indizes, welche das Wissen {\"u}ber gesundheitsf{\"o}rderliche und -sch{\"a}dliche Eigenschaften eines Lebensmittels f{\"u}r einen gewissen Endpunkt nutzen; A posteriori (exploratorische) Ern{\"a}hrungsmuster, welche die populationsspezifischen vorliegenden Daten ohne eine vorangegangene Hypothese nutzen; gemischte Methoden, die das Wissen {\"u}ber bestimmte N{\"a}hrstoffe oder Biomarker, welche in der Krankheitsentstehung eine Rolle spielen, nutzen und mit einer exploratorischen Methode kombinieren um krankheitsrelevante Ern{\"a}hrungsmuster zu generieren. Vorangegangene systematische {\"U}bersichtsarbeiten, welche die Evidenz der Assoziation zwischen Ern{\"a}hrungsmustern und Diabetes mellitus Typ 2 zusammenfassten, waren entweder beschr{\"a}nkt auf eine Mustermethode oder kombinierten die Muster verschiedener Methoden, ohne die Zusammensetzung der Ern{\"a}hrungsmuster zu ber{\"u}cksichtigen. Ziel: Das Ziel dieser Dissertation war eine umfassende Untersuchung der Assoziation von Ern{\"a}hrungsmustern mit Diabetes mellitus Typ 2. Das erste Teilprojekt zielte auf die Erstellung einer systematischen {\"U}bersichtsarbeit von prospektiven Studien ab, unter der Ber{\"u}cksichtigung der verschiedenen Methoden zur Herleitung von Ern{\"a}hrungsmustern in der meta-analytischen Zusammenfassung, was in vorangegangen {\"U}bersichtsarbeiten eine Limitation darstellte. Das zweite Teilprojekt hatte die Untersuchung der Assoziation mit Diabetes mellitus Typ 2 von exploratorischen Ern{\"a}hrungsmustern, welche mit der Hauptkomponentenanalyse in einer multi-zentrischen europ{\"a}ischen Fall-Kohorten Studie hergeleitet wurden, zum Ziel. Des Weiteren wurde der eingeschr{\"a}nkten Anwendbarkeit von exploratorischen Mustern in anderen Studienpopulationen mit Methoden der Replikation dieser Ern{\"a}hrungsmuster begegnet. Methoden: Im ersten Teilprojekt wurde eine systematische Literatursuche in den Datenbanken MEDLINE und Web of Science vorgenommen, sowie ein dreistufiger Screeningprozess. Die identifizierten Studien wurden nach den jeweiligen Methoden zur Erstellung von Ern{\"a}hrungsmustern zusammengefasst und Meta-Analysen nur f{\"u}r diejenigen Ern{\"a}hrungsmuster mit vergleichbarer Zusammensetzung vorgenommen. Im zweiten Teilprojekt wurden l{\"a}nderspezifische Ern{\"a}hrungsmuster mittels Hauptkomponentenanalyse aus 36 standardisierten Lebensmittelgruppen hergeleitet. Die Assoziation mit Diabetes mellitus Typ 2 Risiko wurde mit verschieden adjustierten Cox Regressionsmodellen zur Berechnung von Hazardratenverh{\"a}ltnissen untersucht. Die Ern{\"a}hrungsmuster, welche eine signifikante Assoziation mit dem Diabetesrisiko aufzeigten, wurden anschließend {\"u}ber alle L{\"a}nder in der EPIC-InterAct Studie repliziert: Entweder wurden Summenscores ungewichteter standardisierter Lebensmittelgruppen berechnet (wenn die Korrelation mit dem originalen Ern{\"a}hrungsmuster r ≥ 0.90 war) oder Summenscores der Produkte von standardisierten Scoringkoeffizienten mit standardisierten Lebensmittelgruppen (wenn die Korrelation mit dem originalen Ern{\"a}hrungsmuster r < 0.90). Die resultierenden Scores wurden standardisiert nach der Verteilung der gesamten EPIC-InterAct Subkohorte, dann in jedem Land angewendet und die Assoziation mit Diabetes mellitus Typ 2 anhand der Cox Regressionsmodelle berechnet. Anschließend wurden Meta-Analysen zur Berechnung der gepoolten Sch{\"a}tzer durchgef{\"u}hrt. Ergebnisse: Im ersten Teilprojekt ergab die Literatursuche 48 Artikel, welche 16 Kohorten umfassten. Die Einhaltung der Mediterranen Di{\"a}t (relatives Risiko (RR) f{\"u}r den Vergleich der extremen Quantile: 0,87; 95\%-Konfidenzintervall (KI): 0,82, 0,93), der DASH Di{\"a}t (RR: 0,81; 95\%-KI: 0,72, 0,92) und des Alternative Healthy Eating Index (AHEI) (RR: 0,79; 95\%-KI: 0,69, 0,90) war mit einer signifikanten Reduzierung des Diabetesrisikos assoziiert. Exploratorische Ern{\"a}hrungsmuster, charakterisiert durch rotes und verarbeitetes Fleisch, prozessiertes Getreide, hochfette Milchprodukte, Eier und frittierte Produkte, waren positiv mit dem Diabetesrisiko assoziiert (RR: 1,44; 95\%-KI: 1,27, 1,62), w{\"a}hrend Ern{\"a}hrungs-muster, charakterisiert durch Gem{\"u}se, H{\"u}lsenfr{\"u}chte, Obst, Gefl{\"u}gel und Fisch, invers mit dem Diabetesrisiko assoziiert waren (RR: 0,84; 95\%-KI: 0,77, 0,91). Ern{\"a}hrungsmuster, welche mit reduzierter Rangregression hergeleitet wurden und charakterisiert waren durch eine hohe Aufnahme von prozessiertem Getreide, zuckerges{\"u}ßten Getr{\"a}nken und verarbeitetem Fleisch und einen niedrigen Weinkonsum, waren alle signifikant mit dem Diabetesrisiko assoziiert. Im zweiten Teilprojekt konnten zwei wesentliche Ern{\"a}hrungsmuster in jedem Land mit der Hauptkomponentenanalyse hergeleitet werden. Ein Ern{\"a}hrungsmuster, welches in Frankreich hergeleitet wurde und charakterisiert war durch N{\"u}sse, andere Fr{\"u}chte, verarbeitetes Fleisch, Fisch, Eier, Kuchen und Kekse, Kaffee und andere alkoholische Getr{\"a}nke, war signifikant assoziiert mit einem erniedrigten Diabetesrisiko. Drei andere Ern{\"a}hrungsmuster, hergeleitet in Spanien, Norfolk und Oxford, welche sich erheblich in ihrer Zusammensetzung unterschieden, waren mit einem erh{\"o}hten Diabetesrisiko assoziiert. Keine der Replikationen dieser vier Ern{\"a}hrungsmuster konnte die signifikante Assoziation mit Diabetes mellitus Typ 2 {\"u}ber andere L{\"a}nder best{\"a}tigen. Schlussfolgerung: Aus der systematischen {\"U}bersichtsarbeit ließ sich schlussfolgern, dass Ern{\"a}hrungsweisen gem{\"a}ß der Mediterranen Di{\"a}t, DASH und AHEI ein starkes Potenzial zur Pr{\"a}vention von Diabetes mellitus Typ 2 zu haben, obwohl sie sich in einigen Komponenten unterscheiden. Exploratorische Ern{\"a}hrungsmuster wurden basierend auf konkordanten Lebensmitteln gruppiert und waren signifikant mit dem Diabetesrisiko assoziiert, auch wenn die Untersuchungen einzelner Lebensmittel eher begrenzte Evidenz f{\"u}r einen Zusammenhang aufwiesen. Trotzdem bleiben sie populationsspezifische Beobachtungen. Das wurde auch in dem zweiten Teilprojekt unterstrichen, als l{\"a}nderspezifische Ern{\"a}hrungsmuster generiert wurden und keines der Ern{\"a}hrungsmuster, welches signifikant mit dem Diabetesrisiko assoziiert war, durch Simplifizierung oder Replikation der Musterstruktur des Originalmusters {\"u}ber alle L{\"a}nder best{\"a}tigt werden konnte. F{\"u}r drei RRR-Muster konnten konsistente positive Assoziationen mit dem Diabetesrisiko {\"u}ber verschiedene Studienpopulationen beobachtet werden.},
  language  = {en}
}