Consumption of added sugars and development of metabolic syndrome components among a sample of youth at risk of obesity

Previous evidence showed controversial links between added sugar intake, diet quality and increasing prevalence of metabolic syndrome (MetS) components (abdominal adiposity, dysglycemia, elevated blood pressure, reduced high–density lipoprotein cholesterol (HDL–C) and hypertriglyceridemia) in youth, and most studied only its liquid source of sugar–sweetened beverages (SSB). To better understand the extent of the detrimental effects of added sugars from both liquid and solid sources to diets in terms of nutrient and food intake and metabolic consequences in children, three studies were undertaken to (i) quantify the associations of added sugar intake with overall diet quality and adiposity indicators; (ii) assess whether excess weight and glucose tolerance status modifies the associations between consumption of added sugars and MetS components; and (iii) evaluate whether consumption of added sugars predicts the development of MetS components over time.Data for these studies were obtained from the QUébec Adiposity and Lifestyle InvesTigation in Youth (QUALITY) cohort. Caucasian children (8 to 10 years at baseline, n = 630) with at least one obese biological parent were recruited from 1,040 Québec primary schools and followed–up 2 years later (n = 564). Dietary intake, including added sugars (liquid vs. solid) and Canadian Healthy Eating Index (HEI-C) was assessed in three 24–hour recalls at baseline. Adiposity indicators included measured height and weight for body mass index (BMI), BMI Z–score, waist circumference (WC), and fat mass (by dual–energy X–ray absorptiometry). Plasma glucose and insulin were measured at fasting and by oral glucose tolerance tests to calculate the homeostasis model assessment of insulin resistance (HOMA–IR) and the Matsuda IS index (Matsuda–ISI). Systolic blood pressure (SBP), concentration of triglycerides and HDL–C were measured by standard instruments. Multivariate linear regression models were used, adjusting for age, sex, pubertal status (by Tanner stage), energy intake, fat mass and physical activity (by 7–day accelerometer). The main findings include: (i) higher consumption of added sugars from SSB or solid sources was associated with lower nutrient density and lower HEI-C. Positive associations with adiposity indicators were observed with consumption of added sugars from liquid sources only; (ii) higher SSB consumption was associated with higher HOMA–IR and higher SBP among overweight children (≥ 85th BMI percentile), as well as higher SBP and higher WC among children with impaired glucose tolerance. These associations with metabolic indicators were not observed among children whose BMI was below 85th percentile; (iii) no association with added sugar intake was observed for 2–year changes in adiposity, but higher consumption of added sugars from liquid sources was associated with higher fasting glucose, higher fasting insulin, higher HOMA–IR and lower Matsuda–ISI. In conclusion, this thesis suggested that consumption of added sugars from both solid and liquid sources was associated with a lower overall diet quality, but only added sugars from liquid sources was associated with adiposity indicators. Cross–sectional links with higher levels of SSB intake and MetS components were more evident among overweight/obese and glucose–intolerant children. Consumption of added sugars from liquid sources was not associated with changes in adiposity over 2 years, but was clearly associated with development of impaired glucose homeostasis and insulin resistance. This thesis presents further evidence on the nutritional and metabolic consequences of consuming added sugar from liquid and solid sources.Les preuves antérieures ont montré des liens controversés entre la consommation de sucre ajouté, la qualité du régime alimentaire et l'augmentation de la prévalence du syndrome métabolique (SM) composants (adiposité abdominale, dysglycémie, pression artérielle élevée, cholestérol des lipoprotéines de haute densité réduite (HDL-C) et l'hypertriglycéridémie) chez les jeunes, et plus étudié que sa source liquide de boissons sucrées. Afin de mieux comprendre l'impact de la consommation de sucres ajoutés sur l'alimentation des enfants tant en termes des apports alimentaires que des apports nutritionnels, ainsi que les conséquences métaboliques de cette consommation, une série d'études ont été réalisées. Les objectifs de ces études visaient tout d'abord à quantifier les associations entre la consommation de sucres ajoutés (sources liquides et solides) et la qualité du régime alimentaire global de même que les indicateurs d'adiposité, ensuite à déterminer si l'excès de poids et l'état de la tolérance au glucose modifient les associations entre la consommation de sucres ajoutés et les composantes du SM, et finalement, à déterminer si la consommation de sucres ajoutés prédit l'apparition des composantes du SM.Les données utilisées dans les présentes études proviennent de l'étude de cohorte QUébec Adiposity and Lifestyle InvesTigation in Youth (QUALITY). Dans le cadre de cette étude QUALITY, des enfants de race blanche, âgés de 8 à 10 ans (n = 630) et ayant au moins un parent biologique obèses ont été recrutés (n = 564). Les données ont été colligées à l'entrée à l'étude et au suivi de deux ans. L'apport alimentaire, y compris les sucres ajoutés (liquide ou solide) et l'indice canadien de la saine alimentation (HEI-C) a été évaluée dans trois rappels de 24 heures au départ.Les indicateurs d'obésité incluaient la hauteur et le poids mesurés pour le calcul de l'indice de masse corporelle (IMC), l'IMC Z–score, le tour de taille (TT) et la masse grasse (absorptiométrie bi–énergique à rayons X). Les taux de glucose plasmatique et d'insuline à jeun ont été mesurés ainsi que des tests de tolérance au glucose par voie orale pour le calcul de l'évaluation du modèle d'homéostasie de résistance à l'insuline (HOMA–IR) et de l'indice de Matsuda (Matsuda–ISI). En outre, la pression artérielle systolique, la concentration plasmatique de triglycérides et les taux des HDL–C ont été mesurés à l'aide de méthodes standardisées. Des modèles de régression linéaires multivariés ont été utilisés, ajustement pour l'âge, le sexe, le stade pubertaire (stade de Tanner), la consommation d'énergie, la masse grasse et l'activité physique (accéléromètre 7 jours).Les principales conclusions sont les suivantes augmentation de la consommation de sucres ajoutés provenant de sources boissons sucrées ou solide a été associée à la densité nutritionnelle plus en plus bas HEI-C. Les indicateurs d'adiposité ont été positivement associés à la consommation de sucres ajoutés liquides. Une plus grande consommation de boissons sucrés a été associé à plus HOMA–IR et plus la pression artérielle systolique chez les enfants en surpoids, ainsi que plus la pression artérielle systolique et plus TT chez les enfants présentant une intolérance au glucose. Ces associations avec des indicateurs métaboliques n'ont pas été observés chez les enfants de poids normal. Aucune association avec la consommation de sucre ajouté a été observé des changements dans l'adiposité, mais la consommation élevée de sucres ajoutés provenant de sources liquides a été associé à une glycémie à jeun supérieure, l'insuline à jeun élevée, supérieur HOMA–IR et inférieur Matsuda–ISI. En conclusion, cette thèse présente une preuve supplémentaire sur les conséquences nutritionnelles et métaboliques de sucre ajouté consommation provenant de sources liquides et solides