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Available online 3 December 2021
Plasma acylcarnitines and risk of incident heart failure and atrial fibrillation: the Prevención con dieta mediterránea study
Acilcarnitinas en plasma y riesgo de insuficiencia cardiaca y fibrilación auricular: el estudio Prevención con dieta mediterránea
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Miguel Ruiz-Canelaa,b,c,
Corresponding author
mcanela@unav.es

Corresponding author: Department of Preventive Medicine and Public Health, Facultad de Medicina–Clinica Universidad de Navarra, Irunlarrea 1, 31008 Pamplona, Spain.
, Marta Guasch-Ferréd,e, Cristina Razquina,b,c, Estefanía Toledoa,b,c, Pablo Hernández-Alonsoc,f,g, Clary B. Clishh, Jun Lid, Clemens Wittenbecherd,i,j, Courtney Dennish, Ángel Alonso-Gómezc,k, Enrique Almanza-Aguileral,m,n, Liming Liango,p, Dolores Corellac,q, Enrique Gómez-Graciac,r, Ramón Estruchc,s, Miguel Fiolc,t, José Lapetrac,u, Lluis Serra-Majemc,v, Emilio Rosc,w, Fernando Arósc,k, Jordi Salas-Salvadóc,f,g, Frank B. Hud,e, Miguel Ángel Martínez-Gonzáleza,b,c,d
a Departamento de Medicina Preventiva y Salud Pública, Universidad de Navarra, Pamplona, Navarra, Spain
b Instituto de Investigación Sanitaria de Navarra (IdiSNA), Pamplona, Navarra, Spain
c CIBER Fisiopatología de la Obesidad y Nutrición (CIBERObn), Instituto de Salud Carlos III, Madrid, Spain
d Department of Nutrition, Harvard T.H. Chan School of Public Health, Boston, MA, United States
e Channing Division for Network Medicine, Department of Medicine, Brigham and Women's Hospital and Harvard Medical School, MA, United States
f Unitat de Nutrició Humana, Departament de Bioquímica i Biotecnologia, Universitat Rovira i Virgili, Reus, Tarragona, Spain
g Institut d’Investigació Sanitària Pere iVirgili, Hospital Universitari Sant Joan de Reus, Reus, Tarragona, Spain
h Broad 13Broad Institute and MIT, Harvard University, Cambridge, MA, United States
i Department of Molecular Epidemiology, German Institute of Human Nutrition Potsdam-Rehbruecke, Nuthetal, Germany
j German Center for Diabetes Research (DZD), Neuherberg, Germany
k Instituto Sanitario de Investigación de Bioaraba, Servicio Vasco de Salud-Osakidetza, Hospital Universitario de Araba; Universidad del País Vasco UPV/EHU; Vitoria-Gasteiz, Spain
l Unidad de Riesgo Cardiovascular y Nutrición, Institut Hospital del Mar d’Investigacions Mèdiques (IMIM), Barcelona, Spain
m Centro de Investigación Biomédica en Red Fragilidad y Envejecimiento Saludable (CIBERFES), Instituto de Salud Carlos III, Madrid, Spain
n Instituto de Nutrición y Seguridad Alimentaria (INSA-UB), Universidad de Barcelona, Santa Coloma de Gramanet, Barcelona, Spain
o Department of Epidemiology, Harvard T.H. Chan School of Public Health, Boston, MA, United States
p Department of Biostatistics, Harvard T.H. Chan School of Public Health, Boston, MA, United States
q Departamento de Medicina Preventiva, Universidad de Valencia, Valencia, Spain
r Departamento de Medicina Preventiva, Universidad de Málaga, Málaga, Spain
s Departamento de Medicina Interna, Institut d’Investigacions Biomèdiques August Pi Sunyer (IDIBAPS), Hospital Clínic, Universidad de Barcelona, Barcelona, Spain
t Plataforma de Ensayos Clínicos, Instituto de Investigación Sanitaria Illes Balears (IdISBa), Hospital Universitario Son Espases, Palma de Mallorca, Balearic Islands, Spain
u Departamento de Medicina de familia, Unidad de Investigación, Distrito Sanitario Atención Primaria Sevilla, Seville, Spain
v Grupo de Investigación de Nutrición, Instituto de Investigación Biomédica y Ciencias de la Salud (IUIBS), Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, Las Palmas de Gran Canaria, Spain
w Unidad Clínica de Lípidos, Departamento de Nutrición y Endocrinología, Institut d’Investigacions Biomèdiques Agust Pi i Sunyer (IDIBAPS), Hospital Clínic, Universidad de Barcelona, Barcelona, Spain
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Table 1. Baseline participant characteristics of HF and AF cases and controls
Table 2. Odds ratios and 95% confidence intervals from multinomial logistic regression models showing the association between baseline scores of plasma acylcarnitines levels and a composite outcome
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Abstract
Introduction and objectives

Fatty acid metabolic dysregulation in mitochondria is a common mechanism involved in the development of heart failure (HF) and atrial fibrillation (AF). We evaluated the association between plasma acylcarnitine levels and the incidence of HF or AF, and whether the mediterranean diet (MedDiet) may attenuate the association between acylcarnitines and HF or AF risk.

Methods

Two case-control studies nested within the Prevención con dieta mediterránea (PREDIMED) trial. High cardiovascular risk participants were recruited in Spain: 326 incident HF and 509 AF cases individually matched to 1 to 3 controls. Plasma acylcarnitines were measured with high-throughput liquid chromatography-tandem mass spectrometry. Conditional logistic regression models were fitted to estimate multivariable OR and 95%CI. Additive and multiplicative interactions were assessed by intervention group, obesity (body mass index ≥ 30 kg/m2), and type 2 diabetes.

Results

Elevated levels of medium- and long-chain acylcarnitines were associated with increased HF risk (adjusted ORperDE, 1.28; 95%CI, 1.09-1.51 and adjusted ORperDE, 1.21; 95%CI, 1.04-1.42, respectively). A significant association was observed for AF risk with long-chain acylcarnitines: 1.20 (1.06-1.36). Additive interaction of the association between long-chain acylcarnitines and AF by the MediDiet supplemented with extra virgin olive oil (P for additive interaction=.036) and by obesity (P=.022) was observed in an inverse and direct manner, respectively.

Conclusions

Among individuals at high cardiovascular risk, elevated long-chain acylcarnitines were associated with a higher risk of incident HF and AF. An intervention with MedDiet+extra-virgin olive oil may reduce AF risk associated with long-chain acylcarnitines.

This trial was registered at controlled-trials.com (Identifier: ISRCTN35739639).

Keywords:
Acylcarnitines
Heart failure
Atrial fibrillation
Diet
Abbreviations:
AF
CV
HF
MedDiet
T2D
Resumen
Introducción y objetivos

La desregulación del metabolismo de los ácidos grasos en la mitocondria es un mecanismo involucrado en el desarrollo de insuficiencia cardiaca (IC) y fibrilación auricular (FA). Se evaluó la asociación entre la concentración plasmática de acilcarnitinas y la incidencia de IC o FA y si la dieta mediterránea (DietMed) puede atenuar la asociación entre las acilcarnitinas y el riesgo de IC o FA.

Métodos

Dos estudios de casos y controles anidados en el ensayo Prevención con dieta mediterránea (PREDIMED). Se incluyó a participantes con elevado riesgo cardiovascular en España: 326 casos incidentes de IC y 509 de FA se emparejaron individualmente con 1 a 3 controles. Las acilcarnitinas en plasma se midieron con espectrometría de masas en tándem con cromatografía líquida de alta resolución. Se ajustaron modelos de regresión logística condicional para estimar las OR multivariables y los IC95%. Se evaluaron interacciones multiplicativas y aditivas por el grupo de intervención, obesidad (índice de masa corporal ≥ 30) y diabetes mellitus tipo 2.

Resultados

Las altas concentraciones de acilcarnitinas de cadena mediana y larga se asociaron con un mayor riesgo de IC (respectivamente, ORporDE ajustada=1,28; IC95%, 1,09-1,51, y ORporDE ajustada=1,21; IC95%, 1,04-1,42). Se observó una asociación significativa entre las acilcarnitinas de cadena larga y el riesgo de FA: 1,20 (1,06-1,36). Se encontró una interacción aditiva entre las acilcarnitinas de cadena larga y la FA con la DietMed suplementada con aceite de oliva virgen extra (p de interacción=0,036) y con la obesidad (p=0,022) de forma inversa y directa respectivamente.

Conclusiones

En las personas con alto riesgo cardiovascular, las altas concentraciones de acilcarnitinas de cadena larga se asocian con mayor riesgo de IC y FA incidentes. Una intervención con DietMed+aceite de oliva virgen extra puede reducir el riesgo asociado con las acilcarnitinas de cadena larga.

Estudio registrado en controlled-trials.com (Identificador: ISRCTN35739639).

Palabras clave:
Acilcarnitinas
Insuficiencia cardiaca
Fibrilación auricular
Dieta

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