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A longitudinal causal graph analysis investigating modifiable risk factors and obesity in a European cohort of children and adolescents

Artigo de periódico
A longitudinal causal graph analysis investigating modifiable risk factors and obesity in a European cohort of children and adolescents
2024
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Hoja de publicación

Nome da publicação: A longitudinal causal graph analysis investigating modifiable risk factors and obesity in a European cohort of children and adolescents

Autores: Ronja Foraita, Janine Witte, Claudia Börnhorst, Wencke Gwozdz, Valeria Pala, Lauren Lissner, Fabio Lauria, Lucia A. Reisch, Dénes Molnár, Stefaan De Henauw, Luis Moreno, Toomas Veidebaum, Michael Tornaritis, Iris Pigeot, Vanessa Didelez

Fuente: Scientific Reports

Publicado en: 2024

Tipo de archivo: Artigo de periódico

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Resumen

Childhood obesity is a complex disorder that appears to be influenced by an interacting system of many factors. Taking this complexity into account, we aim to investigate the causal structure underlying childhood obesity. Our focus is on identifying potential early, direct or indirect, causes of obesity which may be promising targets for prevention strategies. Using a causal discovery algorithm, we estimate a cohort causal graph (CCG) over the life course from childhood to adolescence. We adapt a popular method, the so-called PC-algorithm, to deal with missing values by multiple imputation, with mixed discrete and continuous variables, and that takes background knowledge such as the time-structure of cohort data into account. The algorithm is then applied to learn the causal structure among 51 variables including obesity, early life factors, diet, lifestyle, insulin resistance, puberty stage and cultural background of 5112 children from the European IDEFICS/I.Family cohort across three waves (2007–2014). The robustness of the learned causal structure is addressed in a series of alternative and sensitivity analyses; in particular, we use bootstrap resamples to assess the stability of aspects of the learned CCG. Our results suggest some but only indirect possible causal paths from early modifiable risk factors, such as audio-visual media consumption and physical activity, to obesity (measured by age- and sex-adjusted BMI z-scores) 6 years later.

Resumen traducido por

A obesidade infantil é um distúrbio complexo que parece ser influenciado por um sistema interativo de muitos fatores. Tendo em conta esta complexidade, pretendemos investigar a estrutura causal subjacente à obesidade infantil. Nosso foco está na identificação de possíveis causas precoces, diretas ou indiretas da obesidade, que podem ser alvos promissores para estratégias de prevenção. Usando um algoritmo de descoberta causal, estimamos um gráfico causal de coorte (CCG) ao longo da vida, desde a infância até a adolescência. Adaptamos um método popular, o chamado algoritmo PC, para lidar com valores faltantes por imputação múltipla, com variáveis ​​mistas discretas e contínuas, e que leva em consideração o conhecimento prévio, como a estrutura temporal dos dados de coorte. O algoritmo é então aplicado para aprender a estrutura causal entre 51 variáveis, incluindo obesidade, fatores do início da vida, dieta, estilo de vida, resistência à insulina, estágio de puberdade e antecedentes culturais de 5.112 crianças da coorte europeia IDEFICS/I.Family em três ondas (2007– 2014). A robustez da estrutura causal aprendida é abordada numa série de análises alternativas e de sensibilidade; em particular, usamos reamostras de bootstrap para avaliar a estabilidade de aspectos do CCG aprendido. Nossos resultados sugerem alguns, mas apenas possíveis caminhos causais indiretos, de fatores de risco modificáveis ​​precocemente, como consumo de mídia audiovisual e atividade física, até obesidade (medida por escores z de IMC ajustados por idade e sexo) 6 anos depois.