Serum 25-Hydroxyvitamin D Levels in Children Aged 3-17 Years in Southern Region of Ukraine and Their Association with Anthropometric Z-Scores: Establishing a Predictive Threshold

Abstract

Vitamin D deficiency is common in children and may affect physical development. In Southern Ukraine, reduced serum 25-hydroxyvitamin D (25(OH)D) and a double burden of malnutrition (underweight and overweight/obesity) highlight the need for clinically relevant 25(OH)D thresholds in paediatrics.The aim of the study.To assess the association between serum 25-hydroxyvitamin D and anthropometric z-scores in children aged 3-17 years and to determine prognostic thresholds for growth deviations using ROC analysis.Materials and methods. A cross-sectional study included 562 children (3-17 years) examined in paediatric fa-cilities in Southern Region of Ukraine. Serum 25(OH)D was measured by electrochemiluminescence immunoassay; physical development was assessed using WHO height-for-age (HFA), weight-for-age (WFA), BMI-for-age and waist-to-height ratio (WHtR) z-scores. Vitamin D status was classified as deficiency <30, insufficiency 30.0-50.0, suboptimal 50.0-75.0 and optimal ≥75.0 nmol/L. Ch. Spearman’s correlation and ROC analysis (AUC, sensitivity, specificity, V. Youden’s index) were applied.Results. Median 25(OH)D was 41.7 nmol/L; 71.9 % of children had 25(OH)D <50.0 nmol/L. Serum 25(OH)D correlated negatively with BMI, skinfold thickness and body weight; 82.8 % of children with overweight / obesity had reduced vitamin D status. ROC analysis showed AUC 0.70 for BMI-for-age > +1 SD, 0.68 for WHtR >0.50 and 0.65 for HFA < −1 SD. Optimal thresholds were 50.0, 47.0 and 42.0 nmol/L for excess body weight, central obesity and linear growth impairment, respectively.Conclusions. Serum 25-hydroxyvitamin D is associated with anthropometric deviations in children aged 3-17 years; the identified thresholds may support risk-oriented screening and prevention of growth disturbances related to vitamin D deficiency.

Дефіцит вітаміну D поширений у дитячій популяції і може впливати на фізичний розвиток. Для Південного регіону України зафіксовано велику частоту зниженого показника 25-гідроксивітаміну D (25(OH)D) в сироватці крови (<50,0 нмоль/л) серед дітей і підлітків, особливо віком 15–17 років. Майже однакова частка дефіциту маси тіла (21,2 %) і надмірної маси/ожиріння (21,7 %) за критеріями індексу маси тіла (ІМТ) для віку відображає подвійне нутрітивне навантаження, свідчить про складну взаємодію між харчовим статусом і метаболізмом вітаміну D. Це обґрунтовує потребу визначити клінічно значущі порогові значення 25(OH)D у педіятричній практиці. Мета. Оцінити зв’язок між показником 25(OH)D в сироватці крови й антропометричними Z-показниками у дітей віком 3–17 років і з’ясувати прогнозний поріг відхилень фізичного розвитку за допомогою ROC-аналізу. Матеріяли й методи. До одноцентрового поперечного дослідження включено 562 дитини віком 3–17 років (51,4 % – хлопчики, 48,6 % – дівчатка), яких обстежували у педіятричних закладах Південного регіону України. Уміст 25(OH)D в сироватці крови визначали методом електрохемілюмінесцентного імунологічного аналізу. Фізичний розвиток оцінювали за Z-показниками Всесвітньої організації охорони здоров’я: зріст для віку (height-for -age - HFA), маса тіла для віку (weight-for -age - WFA), індекс маси тіла для віку (BMI-for-age) та відношення обводу талії до зросту (waist-to-height ratio - WHtR). Статус вітаміну D класифікували як дефіцит <30,0 нмоль/л, недостатність 30,0–50,0 нмоль/л, субоптимальний показник 50,0–75,0 нмоль/л, опти-мальний – ≥75,0 нмоль/л. Для статистичного аналізу застосовували кореляцію Ч. Спірмена й ROC-аналіз із визначенням AUC, чутливости, специфічности, індексу В. Юдена (J = Se + Sp − 1); p < 0,05 вважали статистично значущим. Результати. Медіяна 25(OH)D становила 41,7 нмоль/л (Q1 27,3; Q3 57,2), при цьому в 71,9 % дітей по-казник 25(OH)D був <50,0 нмоль/л. Визначено від’ємні кореляції між 25(OH)D та ІМТ (r = −0,090; p = 0,032), товщиною шкірно-жирової складки (r = −0,156; p < 0,001) і масою тіла (r = −0,169; p < 0,001). У дітей із надмірною масою тіла / ожирінням (n = 122) середній показник 25(OH)D був нижчим, ніж у дітей із нор-мальним ІМТ (37,4 ± 17,9 проти 42,3 ± 19,0 нмоль/л; p = 0,027), а знижений статус вітаміну D (<50,0 нмоль/л) фіксували у 82,8 %. ROC-аналіз показав AUC 0,70 (95,0% ДІ 0,65–0,75) для BMI-for-age >+1 SD, 0,68 (95,0% ДІ 0,62–0,73) для WHtR >0,50 і 0,65 (95,0% ДІ 0,59–0,71) для HFA <−1 SD (усі p < 0,001). Оптимальний поріг 25(OH)D становив 50,0 нмоль/л для ризику надлишкової маси тіла, 47,0 нмоль/л – для центрального ожиріння, 42,0 нмоль/л – для ризику порушення лінійного росту. Висновки. Показник 25(OH)D в сироватці крови асоціюється з антропометрійними відхиленнями у дітей віком 3–17 років Південного регіону України та демонструє прийнятну прогнозну здатність щодо надлишкової маси тіла, центрального ожиріння й затримки лінійного росту. Виявлені порогові значення 50,0, 47,0 і 42,0 нмоль/л можуть бути використані для ризикорієнтованого скринінгу та профілактики порушень фізичного розвитку, асоційованих із дефіцитом вітаміну D, в педіятричній практиці.