Development and validation of a questionnaire for vitamin D dietary intake assessment and analysis of vitamin D status in Libyan women living in Lybia and Serbia

Abstract

Vitamin D is an important micronutrient with a central role in the skeletal, immune, neuroendocrine, and cardiovascular systems. The prevalence of vitamin D deficiency is increasing and it is estimated that about a billion people are currently affected. Vitamin D deficiency is common in Near East, North Africa, and the Middle East regions, despite plentiful sunshine throughout the year. The human body synthesizes vitamin D in the skin when exposed to UV-β radiation. However, inadequate sun exposure means that the status of vitamin D depends primarily on eating habits. Currently, very limited data is available on the dietary intake of vitamin D in the Libyan population. The unstable political situation in Libya has led to the migration of residents to European countries, including Serbia, which could lead to change in their dietary habits. Vitamin D is important for the prevention and treatment of cardiovascular diseases; however, the mechanisms of its influence require additional research. This doctoral dissertation aims to create, validate and apply a questionnaire to assess the dietary intake of vitamin D in Libyan women residing in Libya, as well as those living in Serbia as migrants. In addition, to examine the correlation between vitamin D intake and status with risk factors for the development of cardiovascular diseases (magnesium and zinc status, polyunsaturated fatty acid profile, redox status parameters, cholesterol and sphingolipid concentrations in erythrocyte cell membranes). The quantitative food frequency questionnaire for estimating vitamin D intake (LW-FFQ) was created and validated, confirming significant statistical consistency among methods for estimating dietary intake, the degree of correlation between LW-FFQ and 24-hour dietary surveys (24HDR) of 0.600 (p < 0.001). A study of vitamin D status in 455 residents of Libya, Misurata region, showed suboptimal concentrations of vitamin D in 80% of subjects. The most vulnerable group for the development of vitamin D deficiency are women aged 25 to 64. The dietary intake of vitamin D is far below the recommended values, 3.9 ± 4.2 μg/day based on 24HDRs, and 4.2 ± 5.2 μg/day based on LW-FFQ. Fish and seafood products are the most important source of vitamin D and contribute to 63.6% of the total intake. An inverse correlation between the status of vitamin D and n-6 fatty acids of erythrocytes, one of the risk factors associated with the development of cardiovascular diseases, is found in Libyan migrants 0.604 (p = 0.029), but also in the group of women from Serbia 0.579 (p = 0.024). Based on the fatty acid profile of erythrocytes, migrant women from Libya have a lower risk of developing cardiovascular diseases. Vitamin D status is directly correlated with the concentration of sphingolipids in erythrocyte membranes (p < 0.05). Significant differences are found between groups with optimal and suboptimal vitamin D status for superoxide dismutase. There were statistically significant differences in magnesium status between migrant women from Libya and Serbian women. This study, for the first time, provided data on the nutritional status of vitamin D in Libyan women using validated and harmonized questionnaires, indicating a suboptimal dietary intake of this important micronutrient. In addition, the results confirm the undesirable effect of vitamin D deficiency on risk factors for the development of cardiovascular diseases. Overall, the results of this thesis contribute to a better understanding of the problem of vitamin D deficiency, the importance of appropriate intake of this important nutrient, and its role in the development of cardiovascular diseases. Finally, the obtained data could help in creating adequate recommendations for increasing the intake of vitamin D in the Libyan population and in developing tailored nutritional interventions for the migrant population.

neuroendokrinom i kardiovaskularnom sistemu. Prevalenca deificijencije vitamina De je u porastu i procenjuje se da je oko milijardu ljudi trenutno ugroženo. Veliki broj ugroženih je na Bliskom i Srednjem istoku i Severnoj Africi, uprkos velikoj učestalosti sunčanih dana tokom godine. Vitamin De se sintetiše u koži čoveka kada je ona izložena UV-β zračenju. Međutim, neadekvatno izlaganje suncu doprinosi tome da status vitamina De zavisi primarno od navika u ishrani. Trenutno je nedovoljno podataka dostupno o dijetarnom unosu vitamina De kod stanovnika Libije. Nestabilna politička situacija u Libiji dovela je do migracija stanovnika u evropske zemlje, uključujući i Srbiju a poznato je da migranti vrlo često imaju izmenjen način ishrane. Vitamin De je važan za prevenciju i tretman kardiovaskularnih bolesti, međutim mehanizmi njegovog delovanja su nedovoljno ispitani i iziskuju dodatna istraživanja. Cilj ove doktorske disertacije je kreiranje, validacija i primena upitnika za procenu dijetarnog unosa vitamina De kod libijskih žena koje žive u svojoj domovini, kao i onih koje žive u Srbiji kao migranti. Uz to, ispitivanje korelacije između unosa i statusa vitamina De sa faktorima rizika za razvoj kardiovaskularnih bolesti (status magnezijuma i cinka, profil polinezasićenih masnih kiselina, parametri redoks statusa, koncentracije holesterola i sfingolipida u ćelijskim membranama eritrocita). Kvantitativni upitnik učestalosti konzumacije namirnica za procenu unosa vitamina De (LW-FFQ) je kreiran i validiran, ukazujući na značajnu statističku usaglašenost metoda za procenu dijetarnog unosa, stepen korelacije između LW-FFQ i 24-časovnih anketa ishrane (24HDR) od 0,600 (p < 0,001). Ispitivanje statusa vitamina De kod 455 stanovnika Libije, Misurata region, pokazalo je suboptimalne koncentracije vitamina De kod 80% ispitanika. Najosetljivija grupa za razvoj deficijencije vitamina De su žene starosne dobi od 25 do 64 godine. Dijetarni unos vitamina De je daleko ispod preporučenih vrednosti, 3,9 ± 4,2 μg/dnevno na osnovu 24HDRs, odnosno 4,2 ± 5,2 μg/dnevno na osnovu LW-FFQ. Morska riba i proizvodi iz ove grupe namirnica su najznačajniji izvor vitamina De i doprinose 63,6% ukupnom unosu. Inverzna korelacija između statusa vitamina De i n-6 masnih kiselina eritrocita, jednog od faktora rizika povezanog sa nastanakom kardiovaskularnih oboljenja, utvrđena je kod migranata iz Libije 0,604 (p = 0,029), kao i u grupi žena iz Srbije 0,579 (p = 0,024). Na osnovu masnokiselinskog profila eritrocita, žene migrantkinje iz Libije imaju manji rizik za nastanak kardiovaskularnih bolesti. Status vitamina De je u direktnoj korelaciji sa količinom sfingolipida u membranama eritrocita (p < 0,05). Utvrđene su značajne razlike između grupa sa optimalnim i suboptimalnim statusom vitamina De za superoksid dismutazu, kao i razlike u statusu magnezijuma između grupa migrantkinja iz Libije i srpskih žena. Ovom studijom su po prvi put prikupljeni podaci o nutritivnom statusu vitamina De libijskih žena, korišćenjem validiranih i harmonizovanih upitnika, ukazujući na suboptimalan dijetarni unos ovog važnog mikroelementa. Dodatno, rezultati potvrđuju nepovoljan uticaj nedostatka vitamina De na faktore rizika za razvoj kardiovaskularnih bolesti. Sveukupno, rezultati ove teze doprinose boljem razumevanju problema deficijencije vitamina De, adekvantog unosa ovog važnog mikronutrijenta kao i njegove uloge u razvoju kardiovaskularnih bolesti. Istovremeno, dobijeni rezultati mogu značajno pomoći u kreiranju preporuka za povećanje unosa vitamina De stanovništva Libije i razvoju specifičnih nutritivnih intervencija usmerenih ka migrantskoj populaciji.