Abstract

The obesity epidemic has grown over the last four decades in most European countries including Finland where 21.5% of women and 20% of men are now living with obesity. There is a large body of evidence establishing that the first years of life, including the foetal period, are critical for obesity and general health later in life. However, a better understanding of the link between early life determinants and the life-course trajectory of obesity is needed.

In this thesis, associations between early life determinants and cardio-metabolically healthy obesity, defined as obesity in the absence of any cardiometabolic disorders, were investigated. The relationships between early life determinants and developmental body mass index (BMI) trajectories were explored. Finally, the associations between temperament traits and cardiovascular health and whether eating behaviours and fitness mediated the associations were examined. The research was conducted on data from the prospective Northern Finland Birth Cohorts 1966 (NFBC1966) and 1986 (NFBC1986) using association analyses, latent trajectory modelling and causal mediation analysis.

The first study suggested that early life determinants such as age at adiposity rebound were associated with cardio-metabolically healthy obesity and that the association differed between males and females. In the second study, developmental BMI trajectories were modelled from NFBC1966 and NFBC1986. Adverse maternal factors were associated with unfavourable BMI trajectories. A different pattern of association between age at adiposity peak and BMI trajectories was found between the different cohorts, uncovering secular trends. The third study provided evidence that associations between temperament traits, established early in life, and cardiovascular health measures could be sex-specific. Furthermore, eating behaviours and mediators involved in the associations seemed to be associated with sex.

The research undertaken in this thesis provides evidence to support the effect of early life determinants on life-course metabolic health and highlights the role of sex in these pathways. In addition, this work further advances the importance of psychological factors in relation to metabolic health with a specific focus on sex-specific temperament and behavioural mediators.

Tiivistelmä

Lihavuus on yleistynyt viimeisen neljän vuosikymmenen aikana useimmissa Euroopan maissa, myös Suomessa. Suomessa naisista 21,5 % ja miehistä 20 % on ylipainoisia. Aiempien tutkimusten mukaan ensimmäiset elinvuodet, sikiökausi mukaan luettuna, ovat tärkeitä myöhemmän lihavuuden ja yleisen terveyden kannalta. Tieto elämän varhaisvaiheisiin liittyvien tekijöiden ja lihavuuden kehityksen välisestä yhteydestä on kuitenkin puutteellista.

Tämän väitöskirjan ensimmäisessä osatyössä tutkittiin elämän varhaisvaiheiden tekijöiden yhteyttä kardiometabolisesti terveeseen lihavuuteen, joka määritellään lihavuudeksi ilman verenkiertoelimistön sairauksia tai niiden tunnettuja riskitekijöitä. Toisessa osatyössä tutkittiin elämän varhaisvaiheiden tekijöiden ja painoindeksin kehityskaarten välisiä suhteita. Viimeisessä osatyössä tutkittiin temperamentin ja metabolisen terveyden, veren rasva-arvojen, välisiä yhteyksiä sekä näiden yhteyksien välittymistä syömiskäyttäytymisen ja fyysisen kunnon kautta. Tutkimus tehtiin Pohjois-Suomen syntymäkohorteissa 1966 (NFBC1966) ja 1986 (NFBC1986) käyttäen assosiaatioanalyysejä, latenttikasvukäyrämallinnusta sekä kausaalisuhdeanalyysejä.

Ensimmäisessä osatyössä havaittiin, että elämän varhaisvaiheiden tekijät vaikuttivat kardiometabolisesti terveeseen lihavuuteen. Tällainen tekijä oli esimerkiksi ikä, jossa leikki-ikäisen lapsen painoindeksi on pienin ennen kuin se alkaa jälleen kasvaa (engl. adiposity rebound). Vaikutus oli kuitenkin erilainen miehillä ja naisilla. Toisessa tutkimuksessa painoindeksin kehityskaaret mallinnettiin NFBC1966 ja NFBC1986 -kohorteissa. Äidin tupakointi ja raskautta edeltänyt korkeampi painoindeksi olivat yhteydessä lapsen epäsuotuisaan painoindeksin kehityskaareen. Yhteys imeväisiän painoindeksin kasvukäyrän huipun ajoittumisen ja mallinnetun painoindeksin kehityskaaren välillä oli kohorteissa erilainen, mikä viittaa aikakaudellisiin ympäristön vaikutuksiin. Kolmannessa työssä tutkittiin erilaisia temperamenttipiirteitä, jotka myös ilmenivät varhaisella iällä. Työ osoitti, että temperamentti on yhteydessä veren rasva-arvoihin, mutta osin eri tavoin eri sukupuolilla. Lisäksi havaittiin miesten ja naisten välisiä eroja siinä, miten elintavat välittivät temperamenttipiirteiden ja veren rasva-arvojen välisiä yhteyksiä.

Tämän väitöskirjan tulokset tarjoavat lisänäyttöä elämän varhaisvaiheen tekijöiden yhteyksistä metaboliseen terveyteen läpi elämän ja korostavat sukupuolten välisiä eroja. Tulokset vahvistavat käsitystä metaboliseen terveyteen vaikuttavien tekijöiden monimuotoisuudesta temperamentista terveyskäyttäytymiseen läpi elämän.

Osajulkaisut / Original papers

Osajulkaisut eivät sisälly väitöskirjan elektroniseen versioon. / Original papers are not included in the electronic version of the dissertation.

1. Nedelec, R., Jokelainen, J., Miettunen, J., Ruokonen, A., Herzig, K.-H., Männikkö, M., Järvelin, M.-R., & Sebert, S. (2018). Early determinants of metabolically healthy obesity in young adults: study of the Northern Finland Birth Cohort 1966. International Journal of Obesity, 42(10), 1704–1714. https://doi.org/10.1038/s41366-018-0115-0

   Rinnakkaistallennettu versio / Self-archived version

2. Nedelec, R., Miettunen, J., Männikkö, M., Järvelin, M.-R., & Sebert, S. (2021). Maternal and infant prediction of the child BMI trajectories; studies across two generations of Northern Finland birth cohorts. International Journal of Obesity, 45(2), 404–414. https://doi.org/10.1038/s41366-020-00695-0

   Rinnakkaistallennettu versio / Self-archived version

3. Nedelec, R., Miettunen, J., Männikkö, M., Sebert, S., & Järvelin, M.-R. (2023). Temperament and lipid metabolism, a mediation analysis – A Northern Finland Birth Cohort 1966 study. Manuscript in preparation.