Gestational Diabetes Mellitus: from classic to new risk factors. The role of physical activity behaviour and Persistent Organics Pollutants

Abstract

Introduction. Gestational diabetes mellitus (GDM) is a public health problem due to being the most common metabolic disorder during pregnancy and being associated with a number of long- and short-term health consequences for both mother and child. Although several epidemiological studies aimed to analyse and investigate associated factors to GDM, such as lifestyle, the results are not constantly consistent. Furthermore, as a multifactorial disease, other determinants like environmental pollution, and in particular exposure to endocrine disruptors such as persistent organic pollutants (POPs), may also increase prevalence of GDM. Objectives. The research carried out in this thesis aims to: 1) Evaluate the effects of dietary and/or physical activity interventions during pregnancy to prevent GDM. 2) Estimate the effect of replacing 1 hour per week of watching TV with 1 hour per week of light to moderate or vigorous physical activity before and during pregnancy on the risk of GDM. 3) Estimate the strength of the association between the exposure to POPs and GDM. Methods. Different types of epidemiological studies were conducted to answer these questions. 1) An umbrella review including systematic reviews of randomised clinical trials that analyse the effects of physical activity and dietary interventions before and during pregnancy. 2) The isotemporal substitution model was used to calculate the effect of replacing 1 hour/week of watching TV with the same duration of physical activity on a case-control study involving 290 women with GDM (cases) and 1175 healthy women (controls). And 3) A systematic review with meta-analysis of observational studies that analyse the association between the exposure to POPs measured early in the pregnancy and the risk of GDM. Results. Physical activity and dietary interventions may reduce the risk of developing GDM when provided separately. However, combined intervention involving both physical activity and diet do not seem to significantly reduce the risk of GDM. On the other hand, the pregnant women in our case-control study have a high level of sedentary behaviour. The incidence of GDM was higher in women who spend more time watching TV and did less physically active during pregnancy. Finding obtained using the isotemporal substitution model showed that pregnant women would reduce the risk of GDM to 34% simply by replacing one hour per week of watching TV with one hour per week of pregnancy-appropriate vigorous physical activity. Regarding the association between the exposure to POPs and the risk of GDM, our results showed a small mean difference was observed for PFHpA 0.26 (95% CI 0.17 to 0.35, I2=0.0%), PCB180 0.37 (95% CI 0.19 to 0.56; I2=25.3%), BDE47 0.23 (95% CI, 0.0 to 0.45, I2=0%), BDE99 0.36 (95% CI 0.14 to 0.59; I2=0%), BDE100 0.42 (95% CI 0.19 to 0.64; I2=0%) and (HCB) 0.22 (95% CI 0.01to 0.42, I2=39.6%). No considerable difference was observed for the rest of POPs. Conclusion. GDM is a multifactorial disease associated with several health determinants. Simple lifestyle changes, such as replacing one hour per week of watching TV with one hour per week of vigorous physical activity, would reduce the risk of GDM. Other factors, such as the exposure to some POPs, may increase the risk of GDM. However, evidence show mostly moderate quality and results were heterogeneous to establish a clear association for POPs. Improving the methodology is needed to assess POPs and GDM risk.

Introduction. Le diabète gestationnel (DG) est un problème de santé publique. C’est la maladie métabolique la plus fréquente pendant la grossesse. Le DG a été associer aux plusieurs complications de santé chez la mère et l'enfant, à court y long terme. Bien que de nombreuses études épidémiologiques s'intéressent à analyser les différents facteurs responsables d’augmenter l'incidence du DG, tels que le mode de vie, les résultats ne sont pas toujours cohérents. En outre, comme il s'agit d'une maladie multifactorielle, d'autres déterminants de santé tels que la pollution environnementale et en particulier l'exposition à des perturbateurs endocriniens comme les polluants organiques persistants (POPs) peuvent également augmenter le risque de DG. Objectifs. A travers des travaux de recherche menés dans le cadre de cette thèse doctoral, nous visons à : 1) Évaluer les effets des interventions basés sur le régime alimentaire et/ou l’activité physique pendant la grossesse pour prévenir le DG. 2) Estimer l'effet de remplacer une heure hebdomadaire de télévision par une heure hebdomadaire d'activité physique légère à modérée ou vigoureuse avant et pendant la grossesse sur le risque de DG. 3) Estimer la magnitude l'association entre l'exposition aux POPs et le DG. Méthodes. Pour répondre à ces questions, différents types d'études épidémiologiques ont été menés. 1) Une revue umbrella des revues systématiques menées avec des essais cliniques randomisés analysant l'effet des interventions basées sur l'activité physique et le régime alimentaire avant et pendant la grossesse. 2) Le modèle de substitution isotemporelle a été utilisé pour calculer l'effet du remplacement d'une heure/semaine passée devant la télévision par la même durée d'activité physique dans une étude de cas-témoins portant sur 290 femmes atteintes de DG (cas) et 1 175 femmes en bonne santé (témoins). Et 3) Une revue systématique avec méta-analyse d'études observationnelles examinant l'association entre l'exposition aux POPs mesurée au début de la grossesse et le développement de DG. Résultats. Les interventions basées sur l'activité physique et le régime alimentaire peuvent réduire le risque de DG lorsqu'elles sont menées séparément. Cependant, les interventions combinant activité physique et régime alimentaire ne semblent pas réduire de manière significative le risque de DG. D'autre part, les femmes enceintes de notre étude cas-témoins se caractérisent par un niveau élevé de sédentarité. Les femmes qui passent plus de temps à regarder la télévision et moins de temps à être physiquement actives ont tendance à avoir un risque plus élevé de développer le DG. Les résultats obtenus à l'aide d'un modèle d'analyse isotemporelle montrent que les femmes enceintes peuvent réduire le risque de DG de 34 % simplement en remplaçant une heure par semaine passée devant la télévision par une heure par semaine d'activité physique vigoureuse approprié. Quant aux résultats relatifs à l'exposition aux POPs en tant que facteur de risque de DG. Nos résultats montrent une petite variance dans la concentration du PFHpA 0.26 (95% CI 0.17 to 0.35, I2=0.0%), PCB180 0.37 (95% CI 0.19 to 0.56; I2=25.3%), BDE47 0.23 (95% CI, 0.0 to 0.45, I2=0%), BDE99 0.36 (95% CI 0.14 to 0.59; I2=0%), BDE100 0.42 (95% CI 0.19 to 0.64; I2=0%) et (HCB) 0.22 (95% CI 0.01to 0.42, I2=39.6%) entre les cas de DG et le groupe control concernant. Aucune différence considérable n'a été observée pour les autres POP. Conclusion. Le DG est une maladie multifactorielle liée à différents déterminants de la santé. De simples changements de mode de vie, tels que le remplacement d'une heure de télévision hebdomadaire par une activité physique rigoureuse, peuvent réduire le risque de la maladie. En outre, l’exposition à certains POPs peuvent augmenter le risque de DG. Cependant, les preuves scientifiques sont pour la plupart de qualité moyenne et les résultats sont hétérogènes, ce qui ne permet pas d'établir un lien clair avec les POP. Il est nécessaire d'améliorer la méthodologie pour évaluer l’association entre l’éxpositio aux POPs et le risque de diabète gestationnel.

Introducción. La Diabetes Gestacional (DG) es un problema de salud pública por ser la enfermedad metabólica más frecuente durante el embarazo, y por ser responsable de la aparición de deferentes condiciones en la salud de la madre y el niño a largo y corto plazo, como las la diabetes tipo 2, las enfermedades cardiovasculares y los traumas en el momento del parto. A pesar de que muchos estudios epidemiológicos se interesaron a analizar y estudiar los diferentes factores responsables del aumento de la incidencia de DG como el estilo de vida, los resultados no son siempre consistentes. Además, debido que es una enfermedad multifactorial, otros determinantes como la contaminación ambiental y especialmente la exposición a distruptores endocrinos como los Contaminantes Orgánicos Persistentes (COPs) pueden ser responsable también del aumento de la prevalencia de la DG. Objetivos. A través de los trabajos de investigación realizado en esta tesis doctoral se pretende: 1) Evaluar los efectos de las intervenciones de dieta y/o actividad física durante el embarazo para prevenir la DG. 2) Estimar el efecto de reemplazar 1 hora por semana de ver televisión con 1 hora por semana de actividad física ligera a moderada o vigorosa antes y durante el embarazo sobre el riesgo de DG. 3) Estimar la fuerza de la asociación entre la exposición a COP y DMG en una revisión sistemática con meta-análisis Métodos. Para responder a estas preguntas, diferentes tipos de estudios epidemiológicos se llevaron a cabo. 1) Una revisión umbrella de revisiones sistemáticas realizadas con ensayos clínicos aleatorizados que analizan el efecto de intervenciones basadas en la actividad física y la dieta antes y durante el embarazo. 2) Se utilizó el modelo de sustitución isotemporal para calcular el efecto de sustituir 1 hora/semana de ver la televisión por la misma duración de actividad física sobre en un estudio de caso-control que incluye 290 mujeres con DG (casos) y 1175 mujeres sanas (controles). Y 3) Una revisión sistemática con meta-análisis de estudios observacionales que analizan la asociación entre la exposición a COPs medida al principio del embarazo y el desarrollo de la DG. Resultados. Las intervenciones basadas en la actividad física y la dieta pueden reducir el riesgo de padecer la DG cuando se realizan de forma separada. Sin embargo, las intervenciones combinadas de actividad física y dieta no parecen reducir el riesgo de desarrollar la DG de forma destacable. Por otro lado, las mujeres embarazadas de nuestro estudio de caso-control se caracterizan con alto nivel de sedentarismo. Las mujeres que pasan más tiempo viendo la televisión y menos tiempo realizando actividad física tienden a tener más riesgo de desarrollar la DG. Los resultados obtenidos mediante el modelo de análisis isotemporal mostraron que las mujeres embarazadas pueden reducir hasta 34% su riesgo de DG, simplemente reemplazando una hora por semana de televisión por una hora por semana de actividad física vigorosa apropiada al embarazo. En cuanto a los resultados relacionados con la exposición a COPs como factor de riesgo de la DG. Nuestros hallazgos mostraron una pequeña varianza en la concentración del PFHpA 0.26 (95% CI 0.17 to 0.35, I2=0.0%), PCB180 0.37 (95% CI 0.19 to 0.56; I2=25.3%), BDE47 0.23 (95% CI, 0.0 to 0.45, I2=0%), BDE99 0.36 (95% CI 0.14 to 0.59; I2=0%), BDE100 0.42 (95% CI 0.19 to 0.64; I2=0%) et (HCB) 0.22 (95% CI 0.01to 0.42, I2=39.6%) entre los casos de DG y el grupo control. No se observaron diferencias considerables para el resto de los COPs. Sin embargo, la evidencia actual no parece lo suficientemente sólida como para sacar conclusiones firmes. Conclusión. La DG es una enfermedad multifactorial relacionada con diferentes determinantes de salud. Simples cambios en el estilo de vida como el hecho de reemplazar una hora semanal de ver la televisión con una actividad física rigurosa puede reducir el riesgo de esta enfermedad. Otros factores como la exposición a algunos COPs pueden aumentar el riesgo de la DG. Sin embargo, la evidencia científica muestra en su mayoría una calidad moderada y los resultados fueron heterogéneos para establecer una asociación clara para los COPs. Es necesario mejorar la metodología para evaluar los COPs y el riesgo de DMG. INTRODUCTION