DR
Daniel Roth
Author with expertise in Developmental Origins of Adult Health and Disease
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
8
(63% Open Access)
Cited by:
886
h-index:
32
/
i10-index:
81
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Global prevalence and disease burden of vitamin D deficiency: a roadmap for action in low‐ and middle‐income countries

Daniel Roth et al.Sep 18, 2018
Vitamin D is an essential nutrient for bone health and may influence the risks of respiratory illness, adverse pregnancy outcomes, and chronic diseases of adulthood. Because many countries have a relatively low supply of foods rich in vitamin D and inadequate exposure to natural ultraviolet B (UVB) radiation from sunlight, an important proportion of the global population is at risk of vitamin D deficiency. There is general agreement that the minimum serum/plasma 25-hydroxyvitamin D concentration (25(OH)D) that protects against vitamin D deficiency-related bone disease is approximately 30 nmol/L; therefore, this threshold is suitable to define vitamin D deficiency in population surveys. However, efforts to assess the vitamin D status of populations in low- and middle-income countries have been hampered by limited availability of population-representative 25(OH)D data, particularly among population subgroups most vulnerable to the skeletal and potential extraskeletal consequences of low vitamin D status, namely exclusively breastfed infants, children, adolescents, pregnant and lactating women, and the elderly. In the absence of 25(OH)D data, identification of communities that would benefit from public health interventions to improve vitamin D status may require proxy indicators of the population risk of vitamin D deficiency, such as the prevalence of rickets or metrics of usual UVB exposure. If a high prevalence of vitamin D deficiency is identified (>20% prevalence of 25(OH)D < 30 nmol/L) or the risk for vitamin D deficiency is determined to be high based on proxy indicators (e.g., prevalence of rickets >1%), food fortification and/or targeted vitamin D supplementation policies can be implemented to reduce the burden of vitamin D deficiency-related conditions in vulnerable populations.
0
Citation410
0
Save
0

Thiamine deficiency disorders: diagnosis, prevalence, and a roadmap for global control programs

Kyly Whitfield et al.Aug 27, 2018
Thiamine is an essential micronutrient that plays a key role in energy metabolism. Many populations worldwide may be at risk of clinical or subclinical thiamine deficiencies, due to famine, reliance on staple crops with low thiamine content, or food preparation practices, such as milling grains and washing milled rice. Clinical manifestations of thiamine deficiency are variable; this, along with the lack of a readily accessible and widely agreed upon biomarker of thiamine status, complicates efforts to diagnose thiamine deficiency and assess its global prevalence. Strategies to identify regions at risk of thiamine deficiency through proxy measures, such as analysis of food balance sheet data and month-specific infant mortality rates, may be valuable for understanding the scope of thiamine deficiency. Urgent public health responses are warranted in high-risk regions, considering the contribution of thiamine deficiency to infant mortality and research suggesting that even subclinical thiamine deficiency in childhood may have lifelong neurodevelopmental consequences. Food fortification and maternal and/or infant thiamine supplementation have proven effective in raising thiamine status and reducing the incidence of infantile beriberi in regions where thiamine deficiency is prevalent, but trial data are limited. Efforts to determine culturally and environmentally appropriate food vehicles for thiamine fortification are ongoing.
0

Vitamin D Supplementation in Pregnancy and Lactation and Infant Growth

Daniel Roth et al.Aug 8, 2018
It is unclear whether maternal vitamin D supplementation during pregnancy and lactation improves fetal and infant growth in regions where vitamin D deficiency is common.We conducted a randomized, double-blind, placebo-controlled trial in Bangladesh to assess the effects of weekly prenatal vitamin D supplementation (from 17 to 24 weeks of gestation until birth) and postpartum vitamin D supplementation on the primary outcome of infants' length-for-age z scores at 1 year according to World Health Organization (WHO) child growth standards. One group received neither prenatal nor postpartum vitamin D (placebo group). Three groups received prenatal supplementation only, in doses of 4200 IU (prenatal 4200 group), 16,800 IU (prenatal 16,800 group), and 28,000 IU (prenatal 28,000 group). The fifth group received prenatal supplementation as well as 26 weeks of postpartum supplementation in the amount of 28,000 IU (prenatal and postpartum 28,000 group).Among 1164 infants assessed at 1 year of age (89.5% of 1300 pregnancies), there were no significant differences across groups in the mean (±SD) length-for-age z scores. Scores were as follows: placebo, -0.93±1.05; prenatal 4200, -1.11±1.12; prenatal 16,800, -0.97±0.97; prenatal 28,000, -1.06±1.07; and prenatal and postpartum 28,000, -0.94±1.00 (P=0.23 for a global test of differences across groups). Other anthropometric measures, birth outcomes, and morbidity did not differ significantly across groups. Vitamin D supplementation had expected effects on maternal and infant serum 25-hydroxyvitamin D and calcium concentrations, maternal urinary calcium excretion, and maternal parathyroid hormone concentrations. There were no significant differences in the frequencies of adverse events across groups, with the exception of a higher rate of possible hypercalciuria among the women receiving the highest dose.In a population with widespread prenatal vitamin D deficiency and fetal and infant growth restriction, maternal vitamin D supplementation from midpregnancy until birth or until 6 months post partum did not improve fetal or infant growth. (Funded by the Bill and Melinda Gates Foundation; ClinicalTrials.gov number, NCT01924013 .).
0
Citation225
0
Save
0

Associations of linear growth and weight gain in the first 2 years with bone mass at 4 years of age in children in Dhaka, Bangladesh

Maimuna Gias et al.Nov 22, 2024
Abstract Objective: Growth faltering is widespread in many low- and middle-income countries, but its effects on childhood bone mass accrual are unknown. The objective of this study was to estimate associations between length (conditional length-for-age z-scores, cLAZ) and weight (conditional weight-for-age z-scores, cWAZ) gain in 3 age intervals (ages 0-6, 6-12, 12-24 months) with dual-energy x-ray absorptiometry (DEXA)-derived measures of bone mass (total-body-less-head (TBLH) bone mineral content (BMC), areal bone mineral density (aBMD), and bone area) at 4 years of age. Design: Associations between interval-specific growth parameters (cLAZ and cWAZ) and bone outcomes were estimated using linear regression models, adjusted for maternal, child, and household characteristics. Setting: Data collection occurred in Dhaka, Bangladesh. Participants: 599 healthy children enrolled in the BONe and mUScle Health in Kids Study. Results: cLAZ in each age interval was positively associated with TBLH BMC, aBMD, and bone area at 4 years; however, associations attenuated towards null upon adjustment for concurrent height-for-age z-scores (HAZ) at age 4 years and confounders. cWAZ from 0-6 and 6-12 months was not associated with bone mass, but every SD increase in cWAZ between 12-24 months was associated with greater BMC (7.6g; 95%CI:3.2, 12.0) and aBMD (0.008g/cm2; 95%CI:0.003, 0.014) after adjusting for concurrent WAZ, HAZ, and confounders. Conclusions: Associations of linear growth (birth to 2 years) with bone mass at age 4 years were explained by concurrent HAZ. Weight gain in the second year of life may increase bone mass independently of linear growth in settings where growth faltering is common.
0

Childhood Growth and Later Outcomes—How We Quantify and Model Growth Matters

Seungmi Yang et al.Jan 7, 2025
In early life, a child's physical growth and stature (e.g., weight, height, and head circumference) are shaped by genetic, nutritional, socioeconomic and other environmental factors. They are often examined as an outcome or exposure in population health research. In the framework of life course epidemiology or studies of the developmental origins of health and disease, various child growth patterns—such as 'impaired', 'excessive' or 'catch-up' growth—and the identification of 'critical' or 'sensitive' periods of growth related to health outcomes in later life have also been of particular interest [1]. In the current issue of Paediatric and Perinatal Epidemiology, Giacomini and colleagues [2] examine sex-specific associations between the growth of the head circumference in the first 5 years of life and potential behavioural problems at age 5 in a longitudinal birth cohort of 303 girls and 318 boys in Brazil. The study provides an opportunity to consider crucial but frequently overlooked methodological issues in studies of postnatal growth and its associations with later childhood outcomes. 'Growth' inherently means changes in a body size measured over a specified period. There are multiple ways to conceptualise and quantify growth in epidemiological research [3, 4], and importantly, the choice of growth metric and analytic approach to defining growth affects inferences and interpretations [5]. Gioacomini et al. [2] defined a child's head circumference growth in the first 5 years as the change in sex- and age-specific z-scores (HCZs) at birth and age 5 based on WHO standards, reflecting the absolute change in a child's relative size compared with an external reference measured at the two-time points, which may be referred to as a 'change score'. Gioacomini et al. [2] then categorised the change score into quintiles, with the lowest quintile of the change score as the reference group, which they referred to as 'impaired growth.' The change between two time points (t0 and t1) is an intuitive measure of growth in the absence of variability in actual measurement timing, but its use in regression modelling is not as straightforward as it might seem. First, the change score is mathematically coupled to the baseline head circumference (at t0). Due to regression to the mean, larger magnitudes of change in head circumference between birth and age 5 are expected for children whose head sizes at birth are closer to the tails of the HCZ distribution. This is reflected in their eTable 3 where the largest HCZ growth between birth and age 5 occurred among children whose HCZ at birth was categorised as small for gestational age, and the least 'growth' (in fact, the decline in the change score) among those whose HCZ at birth was large for gestational age. Gioacomini et al. [2] appropriately attempted to address regression to the mean by adjusting for head size at birth in the multivariable models so that the inferences about head growth are unaffected by baseline variation. Second, the coefficients for change scores as a measure of 'growth' do not provide clear interpretations, particularly when multiple age time points or intervals are simultaneously modelled. When there are only two measures of body sizes to quantify growth, the regression coefficient for the change score between time t1 and t0, adjusting for the size at time t0, is identical to those estimated using two commonly used alternative approaches: (i) regression of the outcome on size at time t1, adjusting for the size at time t0 (often referred to as a life-course model); and (ii) a two-stage approach whereby individual child-level model residuals are first generated by regressing size at time t1 on the size at time t0, then the residuals from the first stage are used as the exposure measure of interest in a second-stage regression model (referred to as conditional growth modelling). However, interpretations and meanings of results from these three approaches for each parameter are not identical. Interpretations of the coefficients for change scores across multiple time intervals are not intuitive, as each interval-specific change score estimate represents the cumulative 'effect' of growth up to the interval and later intervals [4]. Thus, change scores should be considered and interpreted cautiously, particularly with the increasing number of interval-specific growth measures. Another issue for consideration concerns generating z-scores as a body size or 'growth' measure and identifying 'impaired' growth. Expression of an anthropometric measurement as a z-score represents the relative standing of each child in comparison with a reference distribution. Therefore, changes in z-scores quantify growth differently from changes in absolute body sizes expressed using raw measures. The use of z-scores has an advantage in statistical modelling in that it accounts for different degrees of variances of body size (or change in size) distributions measured across ages due to differential rates of growth with age in childhood. However, the choice of reference or standards used to generate the z-scores can influence the interpretations of empirical analyses. The WHO growth standards used in Gioacomini et al. [2] are prescriptive—they define 'how children should grow under optimal conditions', including free of disease and healthy practices such as breastfeeding and nonsmoking [6]. These standards are widely used and recommended, yet numerous studies have demonstrated discrepancies in body size distributions, including head circumference, between the WHO standards and samples of comparable children in many countries [7, 8]. These results warrant a clear rationale for using WHO standards (or other references) to assess head growth within a study population. The choice of reference becomes more critical when investigators aim to categorise some children as having 'impaired' or 'excessive' growth, which implies that there are known clinical implications of memberships in such categories. Defining children in the bottom 20% of the distribution of change z-scores as 'impaired' growth is not only arbitrary but also unintuitive, given the defined 'impaired' growth reflects regression to the mean as discussed above. Contextual factors affect the distribution of anthropometric measures in a study population and, therefore, may also need to be considered when choosing a reference and identifying a particular change as 'impaired' growth. For instance, the Zika virus epidemic, first reported in May 2015 and spread across Brazil since then, has been linked to neonatal microencephaly [9]. The HCZ change score based on the WHO standards and the quintile-based category of 'impaired' growth among children born in 2015–2016 in Gioacomini et al. [2] may not reliably represent 'impaired' HC growth in other settings. Finally, Gioacomini et al. [2] also examined whether a 'sensitive' period of head circumference growth during the first 5 years of life may be more important for later problematic behaviours. They observed that the association between HCZ change from birth to age 5 is mainly driven by HCZ growth in the first 2 years. They separately assessed the associations of HCZ change from birth to age 2 and HCZ change from ages 2 to 5 with the behaviour scores. While this is an additional insight, a more comprehensive assessment could have been made by using all head circumference measures available in the study—at birth, 1, 2 and 5 years. Given the most rapid growth occurs shortly after birth followed by deceleration, growth in infancy (the first year) may be a more critical time window than the second year for behavioural problems in later childhood. The added complexity for the 1-year measurement can be managed using alternative growth metrics and analytical methods. For instance, the conditional growth modelling approach mentioned above could use a child's head circumference at each age after birth, adjusted for all prior measurements, as a growth metric to estimate interval-specific associations simultaneously, avoiding collinearity. This represents deviations from the expected size based on the child's earlier growth. Monitoring child physical growth and examining its long-term sequelae is essential in clinical practice and our efforts to improve population health. However, growth metrics that seem intuitive for describing a change in an individual child (e.g., change score) may not be the optimal approach in epidemiological analyses. Different definitions of growth and analytical approaches to estimating the effects of growth can yield different results, and they are complementary. Therefore, a comprehensive and robust understanding of child growth and its effects on later outcomes is most likely achieved by multiple approaches to quantifying and analysing growth in any given study. Both authors contributed to the conception and the content of the commentary. S.Y. drafted the manuscript and D.E.R. provided critical revisions. Both authors approved the final version. The authors declare no conflicts of interest. Data sharing not applicable as no datasets were generated or analysed for this commentary.