Aims: The aim of this thesis was to evaluate lifestyle factors and the
associations with cognitive function and the development of dementia among
older adults with special considerations for vitamin D, physical activity and body
mass index. Additionally, to explore the characteristics of people with dementia
and mild cognitive impairment.
Paper I: To investigate the association between 25-hydroxyvitamin D
(25OHD) and cognitive function with particular consideration of physical activity
in Icelandic older adults.
Paper II: To investigate lifestyle and 25-hydroxyvitamin D levels (25OHD) in
old adults with dementia, MCI or normal cognitive status (NCS).
Paper III: To investigate the longitudinal associations between changes in
body weight and declines in cognitive function and risk of MCI/dementia among
community-dwelling old adults, with normal cognitive function at baseline.
Methods: Paper I was a cross-sectional study. Participants were old adults
aged 65-96. The final analytical sample included 4304 non-demented
participants. Serum 25OHD was categorized into deficient (≤ 30 nmol/L, 8%),
insufficient (31-49 nmol/L, 25%) and normal-high levels (>50 nmol/L, 67%).
Cognitive function assessments included measurements of memory function
(MF), speed of processing (SP) and executive function (EF) all categorized as
low and high (divided by 50th percentile). Multivariate logistic regression
analysis was used to calculate the odds ratio (OR) for having a high cognitive
function.
Paper II was a cross-sectional study, comprising 5162 subjects (65-96
years) who were stratified by cognitive status, i.e., dementia (n = 307), MCI (n =
492) and NCS (n = 4363). Lifestyle variables were assessed (physical activity,
body mass index, cod liver oil consumption, supplements, smoking, alcohol and
fatty fish consumption) and 25OHD (used as a continuous variable) was
measured. The associations between lifestyle and 25OHD were calculated
using linear models correcting for potential confounders.
Paper III was a longitudinal study, comprising a cohort of 2620 older adults,
(65-96 years). Cognitive function outcomes included the speed of processing
(SP), executive function (EF) and memory function (MF). Longitudinal changes
in body weight were classified into three groups; weight loss (WL), weight gain
(WG) and stable weight (SW). The associations between weight changes and
declines in cognitive function and risk of mild cognitive impairment/dementia
were examined with multiple logistic regression models adjusting for
confounding factors.
Results: In paper I serum 25OHD was positively associated with cognitive
function. Adjustment for physical activity and other potential confounders
diminished this association only partially. Compared to participants with normal-high
levels of 25OHD, those with deficient levels had decreased odds for high
SP (OR: 0.74, CI: 0.57-0.97), high MF (OR: 0.61; CI: 0.47- 0.79) and high EF
(OR: 0.76, CI: 0.57-1.0).
In Paper II serum 25OHD concentrations were significantly lower in older
people with dementia (53.8 ± 19.6 nmol/L) and in MCI (55.8 ± 19.0 nmol/L) than
in NCS participants (57.6 ± 17.7 nmol/L). According to linear models cod liver
oil (7.1 - 9.2 nmol/L, P < 0.001) and dietary supplements (4.4-11.5 nmol/L, P <
0.001) were associated with higher 25OHD in all three groups. However,
physical activity ≥3h/week (2.82 nmol/L, P < 0.001), body mass index < 30
kg/m2 (5.2 nmol/L, P < 0.001), non-smoking (4. nmol/L, P < 0.001), alcohol
consumption (2.7 nmol/L, P < 0.001) and fatty fish consumption ≥3x/week (2.6
nmol/L, P < 0.001) were related to higher 25OHD in NCS only but not in
participants with dementia or MCI.
In Paper III the mean follow-up time was 5.2 years, 843 participants (32.2%)
lost weight (-6.7 ± 3.8 kg), 505 (19.3%) gained weight (5.7 ± 2.9 kg) and 1272
(48.5%) were weight stable (-0.1 ± 1.5 kg). Participants who experienced WL
were significantly more likely to have declined in MF (β: -0.098, P-value <
0.001) and SP (β: -0.092, P-value < 0.001) compared to the SW group. Weight
changes were not associated with EF. Weight loss was associated with a
higher risk of MCI, while WG was associated with higher dementia risk when
compared to SW.
Conclusions: According to the results of this study, lifestyle is associated with
cognitive function among older adults. Around a third of the participants who
were free from dementia, had either deficient or insufficient levels of vitamin D
and, those who were deficient were more likely to have a lower cognitive
function, in all three domains, as compared to normal vitamin D levels.
Older people living in the community in Iceland with dementia, have lower
25OHD compared to healthy individuals, although the majority of them still have
vitamin D levels within the normal range. Yet, older people with dementia rely
ix
more on vitamin D supplements than their healthy counterparts. Physical
activity reported among participants with dementia and MCI is low and is not
associated with 25OHD. Although participants with dementia had a poorer
lifestyle than healthy participants, differences in lifestyle did not fully explain the
observed lower levels of 25OHD in the dementia group.
Individuals who lost weight had a higher risk of declining cognitive function,
while separated analysis showed that weight gain might contribute to the risk of
developing dementia. Significant BW changes in older adulthood may,
independently, indicate impending changes in cognitive function. When
preventing cognitive decline and dementia among older adults, public health
care systems should generally consider the lifestyle approach.
Markmið: Markmið þessarar doktorsrannsóknar var að rannsaka áhrif
lífstílsþátta á þróun vitrænnar getu og áhrif á heilabilun á meðal aldraðra.
Sérstök áhersla var lögð á að rannsaka áhrif D-vítamíns (25-hydroxy- D vítamín
(25OHD)), hreyfingar og líkamsþyngdarstuðuls á vitræna getu.
Í grein I voru áhrif D-vítamíns á þróun vitrænnar getu á meðal aldraðra
rannsökuð og áhrif hreyfingar skoðuð sérstaklega í þessu samhengi.
Í grein II var gerð rannsókn á lífstílsþáttum einstaklinga sem höfðu greinst
með heilabilun og væga vitræna skerðingu (e. mild cognitive impairment), og
þeir bornir saman við einstaklinga sem ekki höfðu greinst með vitrænar
breytingar. Þá voru tengsl lífstílsþátta við styrk 25OHD rannsökuð sérstaklega
innan þessara hópa.
Í grein III voru breytingar á líkamsþyngd, aldraðra án skertrar vitrænnar getu,
rannsakaðar með langtíma eftirfylgni og möguleg áhrif á vitræna getu metin.
Jafnframt, var rannsakað hvort breytingar á líkamsþyngd tengdust þróun
vægrar vitrænnar skerðingar (e. mild cognitive impairment) eða þróun
heilabilunar.
Aðferðir: Grein I lýsti tengslum á milli styrks 25OHD í blóði og þróunar
vitrænnar getu með þversniði á meðal 4304 þátttakenda, 66-96 ára, sem voru
án heilabilunar. Styrkur D- vítamíns í blóði var mældur sem 25-hydroxy D
vítamín (25OHD), gildum var skipt upp á hefðbundinn hátt: <30nmól/L (8%), 30-
50 nmól/L (25%) og hæðsta gildi, jafnframt viðmiðunargildi, var ≥ 50 nmól/L
(67%). Vitræn geta var mæld út frá taugasálfræðilegum prófum sem skiptust
niður í; hraði úrvinnslu (e. speed of processing), minni (e. memory function) og
stýring (e. executive function). Þessar þrjár útkomu mælingar voru skilgreindar
með háu og lágu skori. Lógitísk aðhvarfsgreining var notuð við útreikninga á
líkindahlutfalli þar sem stjórnað var fyrir áhrifum truflandi þátta í þremur
skrefum.
Grein II samanstóð af 5162 þátttakendum og var meðalaldur 77 ár, spönn
66-96. Lífstílsþáttum einstaklinga með heilabilun (fjöldi=307), væga vitræna
skerðingu (fjöldi=492) og einstaklinga án vitrænnar skerðingar (fjöldi=4363), var
lýst með lýsandi tölfræði, leiðrétt fyrir aldri. Þá var rannsakaður styrkur 25OHD í
blóði meðal þessara þriggja hópa, með leiðréttri línulegri aðhvarfsgreiningu.
Útreikningum var að lokum lagskipt eftir stöðu vitrænnar getu (heilabilun, væg vitræn skerðing, engin vitræn skerðing) og línulegri aðhvarfsgreiningu beitt til að
reikna út tengsl á milli lífstílsþátta og 25OHD með stigvaxandi leiðréttingu á
truflandi þáttum í þremur skrefum.
Grein III var langtímarannsókn með 2620 þátttakendum, 66-96 ára, þar sem
þátttakendum var fylgt eftir að meðaltali í 5,2 ár. Breytingum á líkamsþyngd var
skipt upp í þrjá hópa eða samkvæmt því hvort að einstaklingar hefðu; 1) misst
þyngd, 2) bætt við þyngd sína eða 3) staðið í stað (viðmiðunar hópur). Vitræn
geta var metin út frá hraða úrvinnslu (e. speed of processing), minni (e. memory
function) og stýringu (e. executive function). Notast var við línulega
aðhvarfsgreiningu til að reikna tengsl á milli breytinga á líkamsþyngd og
breytinga á vitrænni getu og áhrifa á þróun vægrar vitrænnar skerðingar og
heilabilunar.
Niðurstöður: Vísindagrein I: Jákvætt samband reyndist á milli 25OHD og
vitrænnar getu. Tekið var sérstakt tillit til hreyfingar í þessu sambandi þar sem
hreyfing reyndist ekki hafa afgerandi áhrif á sambandið. Til samanburðar við
þátttakendur sem höfðu há D- vítamín gildi (> 50 nmól/L), þá höfðu
þátttakendur sem reyndust með skort á D-vítamíni (< 30 nmól/L) minnkaðar
líkur á háu skori á hraða (OR: 0,74, CI: 0,57-0,97), minni (OR: 0,61; CI: 0,47-
0,79) og stýringu (OR: 0,76, CI: 0,57-1,0).
Vísindagrein II: Gildi 25OHD voru marktækt lægri á meðal eldri einstaklinga
sem greinst höfðu með heilabilun (53,8 ± 19,6 nmól/L) og væga vitræna
skerðingu (55,8 ± 19,0 nmól/L) til samanburðar við þá sem ekki höfðu vitræna
skerðingu (57,6 ± 17,7 nmól/L). Samkvæmt niðurstöðum línulegrar
aðhvarfsgreiningar hafði neysla á lýsi (7,1 - 9,2 nmól/L, P < 0,001) og inntaka
fjölvítamíns (4,4-11,5 nmól/L, P < 0,001) marktækt aukandi áhrif á styrk
25OHD, þvert á hópa.
Aðrir mældir lífstílsþættir sýndu fram á marktæka fylgni við styrk 25OHD á
meðal þeirra sem sýndu fram á eðlilega vitræna getu, en ekki á meðal þeirra
sem höfðu greinst með væga vitræna skerðingu eða heilabilun. Þannig var
hreyfing ≥3klst/viku (2,82 nmól/L, P < 0,001), líkamsþyngdarstuðull <30kg/m2
(5,2 nmól/L, P < 0,001), reykleysi (4,8 nmól/L, P < 0,001), áfengisneysla (2,7
nmól/L, P < 0,001) og neysla á feitum fisk ≥3x/viku (2,6 nmól/L, P < 0,001)
eingöngu tengt hærri styrk 25OHD á meðal einstaklinga með eðlilega vitræna
getu.
Vísindagrein III: Á meðal þátttakenda, með eðlilega vitræna getu við upphaf
rannsóknar, höfðu 843 (32,2%, -6,7 ± 3,8 kg) misst þyngd, 505 (19,3%, 5,7 ±
2,9 kg) voru með þyngdaraukningu og 1272 (48,5%, -0,1 ± 1,5 kg) voru stöðugir í þyngd. Þátttakendur sem misstu þyngd voru marktækt líklegri til að hnigna í
minni (β: -0,098, P < 0,001) og hraða (β: -0,092, P < 0,001) til samanburðar við
þá sem voru stöðugir í þyngd. Breytingar á þyngd tengdust ekki marktækt
stýringu. Þyngdarskerðing tengdist aukinni áhættu á vægri vitrænni skerðingu,
á hinn bóginn þá tengdist þyngdaraukning aukinni áhættu á heilabilun þegar
borið var saman við þá sem reyndust stöðugir í þyngd.
Ályktanir: Samkvæmt niðurstöðum þessarar rannsóknar er um þriðjungur
aldraðra einstaklinga, sem býr sjálfstætt, með ónógt magn D-vítamíns í blóði (<
50 nmól/L). Niðurstöður gefa til kynna að einstaklingar sem eru án vitrænnar
skerðingar og eru með D vítamíni gildi undir 30 nmól/L séu líklegri til að vera í
lægra þrepi vitrænnar getu sé tekið mið af þeim einstaklingum sem eru yfir 50
nmól/L.
Niðurstöður benda til þess að einstaklingar sem eru með heilabilun séu með
lægri D-vítamíngildi samanborið við einstaklinga með eðlilega vitræna getu. Svo
virðist sem einstaklingar með heilabilun treysti í meira mæli á inntöku
fæðubótaefna heldur en samanburðarhópur. Hreyfing var í lágmarki á meðal
einstaklinga með heilabilun og væga vitræna skerðingu, þá reyndist hreyfing
ekki hafa marktækt samband við D-vítamín í þessum tveimur hópum þar sem
breytingar á vitrænni getu höfðu átt sér stað. Þrátt fyrir að einstaklingar með
heilabilun og væga vitræna skerðingu hefðu óhagstæðari lífstíl heldur en
einstaklingar án vitrænnar skerðingar þá skýrði munur á lífstíl ekki þann mun
sem reyndist á D-vítamín gildum hópanna.
Niðurstöðu sýndu að einstaklingar sem urðu fyrir þyngdartapi höfðu aukna
áhættu á hnignandi vitrænni getu. Niðurstöður sýndu jafnframt að einstaklingar
sem bættu við þyngd sína höfðu aukna áhættu á að greinast með heilabilun.
Breytingar á líkamsþyngd á meðal aldraðra gætu því verið mikilvægur
orsakaþáttur í þróun vitrænnar getu. Almennt benda niðurstöður til þess að
lífstíll hafi áhrif á vitræna getu eldri aldurshópa.
