Exposure to ambient air pollution is strongly associated with increased cardiovascular morbidity and mortality. Little is known about the influence of air pollutants on cardiac structure and function. We aim to investigate the relationship between chronic past exposure to traffic-related pollutants and the cardiac chamber volume, ejection fraction, and left ventricular remodeling patterns after accounting for potential confounders.Exposure to ambient air pollutants including particulate matter and nitrogen dioxide was estimated from the Land Use Regression models for the years between 2005 and 2010. Cardiac parameters were measured from cardiovascular magnetic resonance imaging studies of 3920 individuals free from pre-existing cardiovascular disease in the UK Biobank population study. The median (interquartile range) duration between the year of exposure estimate and the imaging visit was 5.2 (0.6) years. We fitted multivariable linear regression models to investigate the relationship between cardiac parameters and traffic-related pollutants after adjusting for various confounders.The studied cohort was 62±7 years old, and 46% were men. In fully adjusted models, particulate matter with an aerodynamic diameter <2.5 μm concentration was significantly associated with larger left ventricular end-diastolic volume and end-systolic volume (effect size = 0.82%, 95% CI, 0.09-1.55%, P=0.027; and effect size = 1.28%, 95% CI, 0.15-2.43%, P=0.027, respectively, per interquartile range increment in particulate matter with an aerodynamic diameter <2.5 μm) and right ventricular end-diastolic volume (effect size = 0.85%, 95% CI, 0.12-1.58%, P=0.023, per interquartile range increment in particulate matter with an aerodynamic diameter <2.5 μm). Likewise, higher nitrogen dioxide concentration was associated with larger biventricular volume. Distance from the major roads was the only metric associated with lower left ventricular mass (effect size = -0.74%, 95% CI, -1.3% to -0.18%, P=0.01, per interquartile range increment). Neither left and right atrial phenotypes nor left ventricular geometric remodeling patterns were influenced by the ambient pollutants.In a large asymptomatic population with no prevalent cardiovascular disease, higher past exposure to particulate matter with an aerodynamic diameter <2.5 μm and nitrogen dioxide was associated with cardiac ventricular dilatation, a marker of adverse remodeling that often precedes heart failure development.

Abstract Aims We evaluated the associations of left atrial (LA) structure and function with prevalent and incident cardiovascular disease (CVD), independent of left ventricular (LV) metrics, in 25 896 UK Biobank participants. Methods and results We estimated the association of cardiovascular magnetic resonance (CMR) metrics [LA maximum volume (LAV), LA ejection fraction (LAEF), LV mass : LV end-diastolic volume ratio (LVM : LVEDV), global longitudinal strain, and LV global function index (LVGFI)] with vascular risk factors (hypertension, diabetes, high cholesterol, and smoking), prevalent and incident CVDs [atrial fibrillation (AF), stroke, ischaemic heart disease (IHD), myocardial infarction], all-cause mortality, and CVD mortality. We created uncorrelated CMR variables using orthogonal principal component analysis rotation. All five CMR metrics were simultaneously entered into multivariable regression models adjusted for sex, age, ethnicity, deprivation, education, body size, and physical activity. Lower LAEF was associated with diabetes, smoking, and all the prevalent and incident CVDs. Diabetes, smoking, and high cholesterol were associated with smaller LAV. Hypertension, IHD, AF (incident and prevalent), incident stroke, and CVD mortality were associated with larger LAV. LV and LA metrics were both independently informative in associations with prevalent disease, however LAEF showed the most consistent associations with incident CVDs. Lower LVGFI was associated with greater all-cause and CVD mortality. In secondary analyses, compared with LVGFI, LV ejection fraction showed similar but less consistent disease associations. Conclusion LA structure and function measures (LAEF and LAV) demonstrate significant associations with key prevalent and incident cardiovascular outcomes, independent of LV metrics. These measures have potential clinical utility for disease discrimination and outcome prediction.

Aims: To investigate the effect of diabetes on mortality and incident heart failure (HF) according to sex, in the low risk population of UK Biobank. To evaluate potential contributing factors for any differences seen in HF end-point. Methods: The entire UK Biobank study population were included. Participants that withdrew consent or were diagnosed with diabetes after enrolment were excluded from the study. Univariate and multivariate cox regression models were used to assess endpoints of mortality and incident HF, with median follow-up periods of 9 years and 8 years respectively. Results: A total of 493,167 participants were included, hereof 22,685 with diabetes (4.6%). Two thousand four hundred fifty four died and 1,223 were diagnosed or admitted with HF during the follow up periods of 9 and 8 years respectively. Overall, the mortality and HF risk were almost doubled in those with diabetes compared to those without diabetes (hazard ratio (HR) of 1.9 for both mortality and heart failure) in the UK Biobank population. Women with diabetes (both types) experience a 22% increased risk of HF compared to men (HR of 2.2 (95% CI: 1.9-2.5) vs. 1.8 (1.7-2.0) respectively). Women with type 1 diabetes (T1DM) were associated with 88% increased risk of HF compared to men (HR 4.7 (3.6-6.2) vs. 2.5 (2.0-3.0) respectively), while the risk of HF for type 2 diabetes (T2DM) was 17% higher in women compared to men (2.0 (1.7-2.3) vs. 1.7 (1.6-1.9) respectively). The increased risk of HF in women was independent of confounding factors. The findings were similar in a model with all-cause mortality as a competing risk. This interaction between sex, diabetes and outcome of HF is much more prominent for T1DM (p = 0.0001) than T2DM (p = 0.1). Conclusion: Women with diabetes, particularly those with T1DM, experience a greater increase in risk of heart failure compared to men with diabetes, which cannot be explained by the increased prevalence of cardiac risk factors in this cohort.

Background: Cardiovascular magnetic resonance (CMR) radiomics analysis provides multiple quantifiers of ventricular shape and myocardial texture, which may be used for detailed cardiovascular phenotyping. Objectives: We studied variation in CMR radiomics phenotypes by age and sex in healthy UK Biobank participants. Then, we examined independent associations of classical vascular risk factors (VRFs: smoking, diabetes, hypertension, high cholesterol) with CMR radiomics features, considering potential sex and age differential relationships. Design: Image acquisition was with 1.5 Tesla scanners (MAGNETOM Aera, Siemens). Three regions of interest were segmented from short axis stack images using an automated pipeline: right ventricle, left ventricle, myocardium. We extracted 237 radiomics features from each study using Pyradiomics. In a healthy subset of participants (n = 14,902) without cardiovascular disease or VRFs, we estimated independent associations of age and sex with each radiomics feature using linear regression models adjusted for body size. We then created a sample comprising individuals with at least one VRF matched to an equal number of healthy participants (n = 27,400). We linearly modelled each radiomics feature against age, sex, body size, and all the VRFs. Bonferroni adjustment for multiple testing was applied to all p-values. To aid interpretation, we organised the results into six feature clusters. Results: Amongst the healthy subset, men had larger ventricles with dimmer and less texturally complex myocardium than women. Increasing age was associated with smaller ventricles and greater variation in myocardial intensities. Broadly, all the VRFs were associated with dimmer, less varied signal intensities, greater uniformity of local intensity levels, and greater relative presence of low signal intensity areas within the myocardium. Diabetes and high cholesterol were also associated with smaller ventricular size, this association was of greater magnitude in men than women. The pattern of alteration of radiomics features with the VRFs was broadly consistent in men and women. However, the associations between intensity based radiomics features with both diabetes and hypertension were more prominent in women than men. Conclusions: We demonstrate novel independent associations of sex, age, and major VRFs with CMR radiomics phenotypes. Further studies into the nature and clinical significance of these phenotypes are needed.

Circulating cardiac troponin proteins are associated with structural heart disease and predict incident cardiovascular disease in the general population. However, the genetic contribution to cardiac troponin I (cTnI) concentrations and its causal effect on cardiovascular phenotypes are unclear. We combine data from two large population-based studies, the Trøndelag Health Study and the Generation Scotland Scottish Family Health Study, and perform a genome-wide association study of high-sensitivity cTnI concentrations with 48 115 individuals. We further use two-sample Mendelian randomization to investigate the causal effects of circulating cTnI on acute myocardial infarction (AMI) and heart failure (HF). We identified 12 genetic loci (8 novel) associated with cTnI concentrations. Associated protein-altering variants highlighted putative functional genes: CAND2, HABP2, ANO5, APOH, FHOD3, TNFAIP2, KLKB1 and LMAN1. Phenome-wide association tests in 1688 phecodes and 83 continuous traits in UK Biobank showed associations between a genetic risk score for cTnI and cardiac arrhythmias, metabolic and anthropometric measures. Using two-sample Mendelian randomization, we confirmed the non-causal role of cTnI in AMI (5948 cases, 355 246 controls). We found indications for a causal role of cTnI in HF (47 309 cases and 930 014 controls), but this was not supported by secondary analyses using left ventricular mass as outcome (18 257 individuals). Our findings clarify the biology underlying the heritable contribution to circulating cTnI and support cTnI as a non-causal biomarker for AMI in the general population. Using genetically informed methods for causal inference helps inform the role and value of measuring cTnI in the general population.

Importance Longer leukocyte telomere length (LTL) is associated with a lower risk of adverse cardiovascular outcomes. The extent to which variation in LTL is associated with intermediary cardiovascular phenotypes is unclear. Objective To evaluate the associations between LTL and a diverse set of cardiovascular imaging phenotypes Design, Setting, and Participants This is a population-based cross-sectional study of UK Biobank participants recruited from 2006 to 2010. LTL was measured using a quantitative polymerase chain reaction method. Cardiovascular measurements were derived from cardiovascular magnetic resonance using machine learning. The median (IQR) duration of follow-up was 12.0 (11.3-12.7) years. The associations of LTL with imaging measurements and incident heart failure (HF) were evaluated by multivariable regression models. Genetic associations between LTL and significantly associated traits were investigated by mendelian randomization. Data were analyzed from January to May 2023. Exposure LTL. Main Outcomes and Measures Cardiovascular imaging traits and HF. Results Of 40 459 included participants, 19 529 (48.3%) were men, and the mean (SD) age was 55.1 (7.6) years. Longer LTL was independently associated with a pattern of positive cardiac remodeling (higher left ventricular mass, larger global ventricular size and volume, and higher ventricular and atrial stroke volumes) and a lower risk of incident HF (LTL fourth quartile vs first quartile: hazard ratio, 0.86; 95% CI, 0.81-0.91; P = 1.8 × 10 −6 ). Mendelian randomization analysis suggested a potential causal association between LTL and left ventricular mass, global ventricular volume, and left ventricular stroke volume. Conclusions and Relevance In this cross-sectional study, longer LTL was associated with a larger heart with better cardiac function in middle age, which could potentially explain the observed lower risk of incident HF.

Abstract Glycaemic traits are used to diagnose and monitor type 2 diabetes, and cardiometabolic health. To date, most genetic studies of glycaemic traits have focused on individuals of European ancestry. Here, we aggregated genome-wide association studies in up to 281,416 individuals without diabetes (30% non-European ancestry) with fasting glucose, 2h-glucose post-challenge, glycated haemoglobin, and fasting insulin data. Trans-ancestry and single-ancestry meta-analyses identified 242 loci (99 novel; P <5×10 -8 ), 80% with no significant evidence of between-ancestry heterogeneity. Analyses restricted to European ancestry individuals with equivalent sample size would have led to 24 fewer new loci. Compared to single-ancestry, equivalent sized trans-ancestry fine-mapping reduced the number of estimated variants in 99% credible sets by a median of 37.5%. Genomic feature, gene-expression and gene-set analyses revealed distinct biological signatures for each trait, highlighting different underlying biological pathways. Our results increase understanding of diabetes pathophysiology by use of trans-ancestry studies for improved power and resolution.

This cohort study examines the prevalence of hypertrophic cardiomyopathy in the UK Biobank population.

Background: Greater red and processed meat consumption has been linked to adverse cardiovascular outcomes. However, the impact of these exposures on cardiovascular magnetic resonance (CMR) phenotypes has not been adequately studied. Objective: We describe novel associations of meat intake with cardiovascular phenotypes and investigate underlying mechanisms through consideration of a range of covariates. Design: We studied 19,408 UK Biobank participants with CMR data available. Average daily red and processed meat consumption was determined through food frequency questionnaires and expressed as a continuous variable. Oily fish was studied as a comparator, previously associated with favourable cardiac outcomes. We considered associations with conventional CMR indices (ventricular volumes, ejection fraction, stroke volume, left ventricular mass), novel CMR radiomics features (shape, first-order, texture), and arterial compliance measures (arterial stiffness index, aortic distensibility). We used multivariable linear regression to investigate relationships between meat intake and cardiovascular phenotypes, adjusting for confounders (age, sex, deprivation, educational level, smoking, alcohol intake, exercise) and potential covariates on the causal pathway (hypertension, hypercholesterolaemia, diabetes, body mass index). Results: Greater red and processed meat consumption was associated with an unhealthy pattern of biventricular remodelling, worse cardiac function, and poorer arterial compliance. In contrast, greater oily fish consumption was associated with a healthier cardiovascular phenotype and better arterial compliance. There was partial attenuation of associations between red meat and conventional CMR indices with addition of covariates potentially on the causal pathway, indicating a possible mechanistic role for these cardiometabolic morbidities. However, other associations were not altered with inclusion of these covariates, suggesting importance of alternative biological mechanisms underlying these relationships. Radiomics analysis provided deeper phenotyping, demonstrating association of the different dietary habits with distinct ventricular geometry and left ventricular myocardial texture patterns. Conclusions: Greater red and processed meat consumption is associated with impaired cardiovascular health, both in terms of markers of arterial disease and of cardiac structure and function. Cardiometabolic morbidities appeared to have a mechanistic role in the associations of red meat with ventricular phenotypes, but less so for other associations suggesting importance of alternative mechanism for these relationships.

Inherited cardiomyopathies present with broad variation of phenotype. Data are limited regarding genetic screening strategies and outcomes associated with predicted deleterious variants in cardiomyopathy-associated genes in the general population.The authors aimed to determine the risk of mortality and composite cardiomyopathy-related outcomes associated with predicted deleterious variants in cardiomyopathy-associated genes in the UK Biobank.Using whole exome sequencing data, variants in dilated, hypertrophic, and arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy-associated genes with at least moderate evidence of disease causality according to ClinGen Expert Panel curations were annotated using REVEL (≥0.65) and ANNOVAR (predicted loss-of-function) considering gene-disease mechanisms. Genotype-positive and genotype-negative groups were compared using time-to-event analyses for the primary (all-cause mortality) and secondary outcomes (diagnosis of cardiomyopathy; composite outcome of diagnosis of cardiomyopathy, heart failure, arrhythmia, stroke, and death).Among 200,619 participants (age at recruitment 56.46 ± 8.1 years), 5,292 (2.64%) were found to host ≥1 predicted deleterious variants in cardiomyopathy-associated genes (CMP-G+). After adjusting for age and sex, CMP-G+ individuals had higher risk for all-cause mortality (HR: 1.13 [95% CI: 1.01-1.25]; P = 0.027), increased risk for being diagnosed with cardiomyopathy later in life (HR: 5.75 [95% CI: 4.58-7.23]; P < 0.0001), and elevated risk for composite outcome (HR: 1.29 [95% CI: 1.20-1.39]; P < 0.0001) than CMP-G- individuals. The higher risk for being diagnosed with cardiomyopathy and composite outcomes in the genotype-positive subjects remained consistent across all cardiomyopathy subgroups.Adults with predicted deleterious variants in cardiomyopathy-associated genes exhibited a slightly higher risk of mortality and a significantly increased risk of developing cardiomyopathy, and cardiomyopathy-related composite outcomes, in comparison with genotype-negative controls.