Neuroimaging studies examining the effects of aging and neuropsychiatric disorders on the cerebral cortex have largely been based on measures of cortical volume. Given that cortical volume is a product of thickness and surface area, it is plausible that measures of volume capture at least 2 distinct sets of genetic influences. The present study aims to examine the genetic relationships between measures of cortical surface area and thickness. Participants were men in the Vietnam Era Twin Study of Aging (110 monozygotic pairs and 92 dizygotic pairs). Mean age was 55.8 years (range: 51–59). Bivariate twin analyses were utilized in order to estimate the heritability of cortical surface area and thickness, as well as their degree of genetic overlap. Total cortical surface area and average cortical thickness were both highly heritable (0.89 and 0.81, respectively) but were essentially unrelated genetically (genetic correlation = 0.08). This pattern was similar at the lobar and regional levels of analysis. These results demonstrate that cortical volume measures combine at least 2 distinct sources of genetic influences. We conclude that using volume in a genetically informative study, or as an endophenotype for a disorder, may confound the underlying genetic architecture of brain structure.

The last quarter century witnessed significant population growth, aging, and major changes in epidemiologic trends, which may have shaped the state of chronic kidney disease (CKD) epidemiology. Here, we used the Global Burden of Disease study data and methodologies to describe the change in burden of CKD from 1990 to 2016 involving incidence, prevalence, death, and disability-adjusted-life-years (DALYs). Globally, the incidence of CKD increased by 89% to 21,328,972 (uncertainty interval 19,100,079- 23,599,380), prevalence increased by 87% to 275,929,799 (uncertainty interval 252,442,316-300,414,224), death due to CKD increased by 98% to 1,186,561 (uncertainty interval 1,150,743-1,236,564), and DALYs increased by 62% to 35,032,384 (uncertainty interval 32,622,073-37,954,350). Measures of burden varied substantially by level of development and geography. Decomposition analyses showed that the increase in CKD DALYs was driven by population growth and aging. Globally and in most Global Burden of Disease study regions, age-standardized DALY rates decreased, except in High-income North America, Central Latin America, Oceania, Southern Sub-Saharan Africa, and Central Asia, where the increased burden of CKD due to diabetes and to a lesser extent CKD due to hypertension and other causes outpaced burden expected by demographic expansion. More of the CKD burden (63%) was in low and lower-middle-income countries. There was an inverse relationship between age-standardized CKD DALY rate and health care access and quality of care. Frontier analyses showed significant opportunities for improvement at all levels of the development spectrum. Thus, the global toll of CKD is significant, rising, and unevenly distributed; it is primarily driven by demographic expansion and in some regions a significant tide of diabetes. Opportunities exist to reduce CKD burden at all levels of development.

Background

 Nicotine and alcohol dependence often occur together. We examined data from male twin pairs to determine whether there are genetic or environmental influences common to nicotine and alcohol dependence, and, if so, to estimate the magnitude and correlation of these influences. 

Methods

 Subjects were 3356 male-male twin-pair members of the Vietnam Era Twin Registry who participated in a 1992 telephone administration of the Diagnostic Interview Schedule Version 3 Revised. Genetic model fitting was performed to estimate the magnitude and correlation of genetic and environmental contributions to lifetime nicotine and alcohol dependence. 

Results

 The heritability of nicotine dependence was 60.3% (95% confidence interval [CI], 55.4%-65.2%); that of alcohol dependence, 55.1% (95% CI, 49.7%-60.5%). The best-fitting model for the co-occurrence of lifetime nicotine and alcohol dependence included a substantial genetic correlation between both disorders (r=0.68; 95% CI, 0.61-0.74) and a modest unique environmental correlation (r=0.23; 95% CI, 0.14-0.32). 

Conclusions

 These data suggest a common genetic vulnerability to nicotine and alcohol dependence in men. This common genetic influence may partially explain the clinical and epidemiological observations that alcoholics are often dependent smokers.

BackgroundPM2·5 air pollution is associated with increased risk of diabetes; however, a knowledge gap exists to further define and quantify the burden of diabetes attributable to PM2·5 air pollution. Therefore, we aimed to define the relationship between PM2·5 and diabetes. We also aimed to characterise an integrated exposure response function and to provide a quantitative estimate of the global and national burden of diabetes attributable to PM2·5.MethodsWe did a longitudinal cohort study of the association of PM2·5 with diabetes. We built a cohort of US veterans with no previous history of diabetes from various databases. Participants were followed up for a median of 8·5 years, we and used survival models to examine the association between PM2·5 and the risk of diabetes. All models were adjusted for sociodemographic and health characteristics. We tested a positive outcome control (ie, risk of all-cause mortality), negative exposure control (ie, ambient air sodium concentrations), and a negative outcome control (ie, risk of lower limb fracture). Data for the models were reported as hazard ratios (HRs) and 95% CIs. Additionally, we reviewed studies of PM2·5 and the risk of diabetes, and used the estimates to build a non-linear integrated exposure response function to characterise the relationship across all concentrations of PM2·5 exposure. We included studies into the building of the integrated exposure response function if they scored at least a four on the Newcastle-Ottawa Quality Assessment Scale and were only included if the outcome was type 2 diabetes or all types of diabetes. Finally, we used the Global Burden of Disease study data and methodologies to estimate the attributable burden of disease (ABD) and disability-adjusted life-years (DALYs) of diabetes attributable to PM2·5 air pollution globally and in 194 countries and territories.FindingsWe examined the relationship of PM2·5 and the risk of incident diabetes in a longitudinal cohort of 1 729 108 participants followed up for a median of 8·5 years (IQR 8·1–8·8). In adjusted models, a 10 μg/m3 increase in PM2·5 was associated with increased risk of diabetes (HR 1·15, 95% CI 1·08–1·22). PM2·5 was associated with increased risk of death as the positive outcome control (HR 1·08, 95% CI 1·03–1·13), but not with lower limb fracture as the negative outcome control (1·00, 0·91–1·09). An IQR increase (0·045 μg/m3) in ambient air sodium concentration as the negative exposure control exhibited no significant association with the risk of diabetes (HR 1·00, 95% CI 0·99–1·00). An integrated exposure response function showed that the risk of diabetes increased substantially above 2·4 μg/m3, and then exhibited a more moderate increase at concentrations above 10 μg/m3. Globally, ambient PM2·5 contributed to about 3·2 million (95% uncertainty interval [UI] 2·2–3·8) incident cases of diabetes, about 8·2 million (95% UI 5·8–11·0) DALYs caused by diabetes, and 206 105 (95% UI 153 408–259 119) deaths from diabetes attributable to PM2·5 exposure. The burden varied substantially among geographies and was more heavily skewed towards low-income and lower-to-middle-income countries.InterpretationThe global toll of diabetes attributable to PM2·5 air pollution is significant. Reduction in exposure will yield substantial health benefits.FundingUS Department of Veterans Affairs.

The association between proton pump inhibitors (PPI) use and risk of acute interstitial nephritis has been described. However, whether exposure to PPI associates with incident CKD, CKD progression, or ESRD is not known. We used Department of Veterans Affairs national databases to build a primary cohort of new users of PPI (n=173,321) and new users of histamine H2-receptor antagonists (H2 blockers; n=20,270) and followed these patients over 5 years to ascertain renal outcomes. In adjusted Cox survival models, the PPI group, compared with the H2 blockers group, had an increased risk of incident eGFR<60 ml/min per 1.73 m2 and of incident CKD (hazard ratio [HR], 1.22; 95% confidence interval [95% CI], 1.18 to 1.26; and HR, 1.28; 95% CI, 1.23 to 1.34, respectively). Patients treated with PPI also had a significantly elevated risk of doubling of serum creatinine level (HR, 1.53; 95% CI, 1.42 to 1.65), of eGFR decline >30% (HR, 1.32; 95% CI, 1.28 to 1.37), and of ESRD (HR, 1.96; 95% CI, 1.21 to 3.18). Furthermore, we detected a graded association between duration of PPI exposure and risk of renal outcomes among those exposed to PPI for 31-90, 91-180, 181-360, and 361-720 days compared with those exposed for ≤30 days. Examination of risk of renal outcomes in 1:1 propensity score-matched cohorts of patients taking H2 blockers versus patients taking PPI and patients taking PPI versus controls yielded consistent results. Our results suggest that PPI exposure associates with increased risk of incident CKD, CKD progression, and ESRD.

Elevated levels of fine particulate matter <2.5 µ m in aerodynamic diameter (PM 2.5 ) are associated with increased risk of cardiovascular outcomes and death, but their association with risk of CKD and ESRD is unknown. We linked the Environmental Protection Agency and the Department of Veterans Affairs databases to build an observational cohort of 2,482,737 United States veterans, and used survival models to evaluate the association of PM 2.5 concentrations and risk of incident eGFR <60 ml/min per 1.73 m 2 , incident CKD, eGFR decline ≥30%, and ESRD over a median follow-up of 8.52 years. County-level exposure was defined at baseline as the annual average PM 2.5 concentrations in 2004, and separately as time-varying where it was updated annually and as cohort participants moved. In analyses of baseline exposure (median, 11.8 [interquartile range, 10.1–13.7] µ g/m 3 ), a 10- µ g/m 3 increase in PM 2.5 concentration was associated with increased risk of eGFR<60 ml/min per 1.73 m 2 (hazard ratio [HR], 1.21; 95% confidence interval [95% CI], 1.14 to 1.29), CKD (HR, 1.27; 95% CI, 1.17 to 1.38), eGFR decline ≥30% (HR, 1.28; 95% CI, 1.18 to 1.39), and ESRD (HR, 1.26; 95% CI, 1.17 to 1.35). In time-varying analyses, a 10- µ g/m 3 increase in PM 2.5 concentration was associated with similarly increased risk of eGFR<60 ml/min per 1.73 m 2 , CKD, eGFR decline ≥30%, and ESRD. Spline analyses showed a linear relationship between PM 2.5 concentrations and risk of kidney outcomes. Exposure estimates derived from National Aeronautics and Space Administration satellite data yielded consistent results. Our findings demonstrate a significant association between exposure to PM 2.5 and risk of incident CKD, eGFR decline, and ESRD.

Despite their increasing application, the genetic and environmental etiology of global predicted brain ageing (PBA) indices is unknown. Likewise, the degree to which genetic influences in PBA are longitudinally stable and how PBA changes over time are also unknown. We analyzed data from 734 men from the Vietnam Era Twin Study of Aging with repeated MRI assessments between the ages 52 to 72 years. Biometrical genetic analyses revealed significant and highly correlated estimates of additive genetic heritability ranging from 59% to 75%. Multivariate longitudinal modelling revealed that covariation between PBA at different timepoints could be explained by a single latent factor with 73% heritability. Our results suggest that genetic influences on PBA are detectable in midlife or earlier, are longitudinally very stable, and are largely explained by common genetic influences.

ABSTRACT Importance Both cognitive reserve and modifiable lifestyle behaviors are associated with dementia risk. The effect of early lifestyle behaviors and cognitive reserve on late midlife brain aging could inform early identification and risk reduction of future dementia. Objective Determine associations of young adult cognitive reserve, early midlife lifestyle behaviors, and the reserve-by-lifestyle interaction on late midlife brain age. Examine the relationship between mild cognitive impairment (MCI) and brain age. Design Participants were from the nationally representative Vietnam Era Twin Study of Aging (VETSA). Cognitive reserve was assessed at median age 20 years (IQR=1.38) with the Armed Forces Qualification Test (AFQT). Lifestyle behaviors (smoking, alcohol consumption, and social engagement) were assessed at median age 41 (IQR=5.00). Structural brain imaging conducted at median age 69 (IQR=4.74) was used to construct predicted brain age difference scores (PBAD=chronological age minus predicted brain age) and MCI was ascertained. Setting In-person cognitive testing (ages 20 and 69); mailed survey (age 41); structural MRI, MCI diagnosis at University of California, San Diego (age 69). Participants 431 community-dwelling men. Exposures AFQT; self-reported health and lifestyle behaviors. Main outcomes and measures PBAD scores; MCI. Results In fully adjusted mixed linear models, age 20 cognitive reserve and the age 41 lifestyle composite were associated with age 69 PBAD [t (104)=2.62, p=0.01, 95%CI 0.874, 6.285; t (104)=3.37, p=0.001, 95%CI 0.583, 2.249 respectively] as was the reserve-by-lifestyle interaction [t (104) = −2.29, p=0.02, 95%CI −2.330, −0.167]. Unfavorable lifestyle predicted more advanced brain age, but only for those with lower young adult cognitive reserve. The MCI group had more advanced brain age (F (2,130) = 3.13; p=0.05). Conclusions and relevance Favorable lifestyle behaviors promoted resistance to accelerated brain aging 3 decades later for those with lower young adult cognitive reserve. High reserve appeared to be protective regardless of lifestyle. The association with MCI suggests that advanced PBAD scores reflect poorer brain integrity, although it is unclear if PBAD is related to Alzheimer’s dementia specifically. Lower cognitive reserve increases risk for dementia, but early lifestyle modification may promote healthier brain aging and dementia risk reduction, particularly in those with lower reserve. Study Type Cohort Study Key Points Question Do modifiable lifestyle behaviors in early midlife predict later accelerated brain aging and is that association moderated by cognitive reserve? Findings A lifestyle composite of smoking, alcohol consumption and social engagement at age 41 was associated with estimated brain age in late midlife. There was a significant moderation effect whereby more unfavorable lifestyle behaviors predicted more advanced brain aging, but only in those with low-to-moderate cognitive reserve. Meaning Favorable lifestyle behaviors appear to be protective for brain integrity especially among those with lower cognitive reserve. Early midlife efforts at prevention could be prioritized among those with lower cognitive reserve.

Objective Test the hypothesis that individual differences in episodic memory and verbal fluency in cognitively normal middle-aged adults will predict progression to amnestic MCI after 6 years.Method The analysis sample included 842 male twins who were cognitively normal at baseline (M=56 years), completed measures of episodic memory and verbal fluency at baseline and again 6 years later (M=62 years).Results Poor episodic memory predicted progression to both amnestic MCI (OR=4.42, 95% CI [2.44, 10.60]) and non-amnestic MCI (OR=1.92, 95% CI [1.32, 3.44]). Poor semantic verbal fluency also independently predicted progression to amnestic MCI (OR=1.86, 95% CI [1.12, 3.52]). In the full sample, a semantic-specific fluency latent variable at wave 1 (which controls for letter fluency) predicted change in episodic memory at wave 2 ( β =.13), but not vice-versa ( β =.04). Associations between episodic memory and verbal fluency factors were primarily explained by genetic, rather than environmental, correlations.Conclusions Among individuals who were cognitively normal at wave 1, episodic memory moderately-to-strongly predicted progression to MCI at average age 62, emphasizing the fact that there is still meaningful variability even among cognitively normal individuals. Episodic memory, which is typically a primary focus for AD risk, declined earlier and more quickly than fluency. However, semantic fluency at average age 56 predicted 6-year change in memory as well as progression to amnestic MCI even after accounting for baseline memory performance. These findings emphasize the utility of memory and fluency measures in early identification of AD risk.