Plasma levels of matrix metalloproteinase-9 in a normal ...

148
Linköping University Medical Dissertations No. 1072 Plasma levels of matrix metalloproteinase9 in a normal population a psychoneuroendocrinological approach Peter Garvin Division of Community Medicine Department of Medical and Health Sciences Linköping University, Sweden Linköping 2008

Transcript of Plasma levels of matrix metalloproteinase-9 in a normal ...

 

Linköping University Medical Dissertations No. 1072    

Plasma levels of matrix metalloproteinase‐9 in a normal 

population  

‐ a psychoneuroendocrinological approach    

Peter Garvin    

Division of Community Medicine Department of Medical and Health Sciences 

Linköping University, Sweden    

   

Linköping 2008

 

 

                  © Peter Garvin, 2008   Cover picture/illustration: The drawing “Stress”  (ink on paper 148 mm x 105 mm, 2002) is used with kind permission from Dr Hugo Heyrman.  Source: Museums  of  the Mind,  www.doctorhugo.org.  A  digital  file  of  the drawing was provided by personal communication.   Published  articles  have  been  reprinted with  permission  from  the  copyright holder. Paper  I  is an open access article distributed under  the  terms of  the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium. Paper  III  has  been  reprinted  with  permission  from  the  editorial  office  of Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation.  Printed in Sweden by LiU‐Tryck, Linköping, Sweden, 2008.  Linköping University medical dissertations No. 1072 ISBN 978‐91‐7393‐831‐0 ISSN 0345‐0082  

 

       

In memory of Olav Axelson; 1937‐2004                  

Read not to contradict and confute,  nor to believe and take for granted… 

…but to weigh and consider. (Sir Francis Bacon; 1552‐1626) 

     

     

 

   

      

Preface 

 

PREFACE

To understand any work that has been done, one will find many clues in the background  of  the  conductor. My  undergraduate  background  and  interests put  me  academically  somewhere  in  the  interface  between  physiology  and epidemiology. Thus, it came as a natural continuation in my academic training to further explore this interface. My post‐graduate training has been focused on how to plan, implement, and conduct a  study  in a normal population. Even  though  I would  like  to  think that  I  once  was  able  to  conduct  laboratory  work  with  fair  efficiency  and accuracy,  and  hopefully  will  be  able  to  update  those  skills  one  day,  this dissertation  is mainly  a  desktop  product  from my  perspective.  It  has  been performed without the need of a lab coat. It is my personal belief that the use of  observational  studies  in  normal  populations  is  a  crucial  component  in medical  research  as  a  whole,  elucidating  the  findings  from  clinical  and experimental designs. The sections regarding biomarkers and pathophysiological pathways are kept to  introductory  overviews  in  this  dissertation.  I  am  well  aware  that simplifications  have  been  made  throughout  those  sections,  which  might appear  somewhat  incomplete  for  those  dedicated  to  natural  science  and medicine. On the other hand, only a small fraction of researchers in the field of social  medicine  and  public  health  science  (the  field  comprising  this dissertation)  have  a  background  in  biology  and  chemistry.  They  are  by  far outnumbered  by  those  with  a  background  in  sociology  and  behavioral sciences. For  the  latter group,  this dissertation may be  considered  to be  too detailed regarding its content on physiological mechanisms.  It  is  an  inevitable  clinch  that has  to be dealt with,  a necessary price  to pay whenever exploring the interface between adjacent disciplines.  I have  tried  to balance both standings  in  this dissertation, being stuck  in  the circular  reasoning  that  there  is  no  point  in  studying  mechanisms  without studying  the  determinants  and  equally  pointless  to  study  determinants without  caring  for  the  mechanisms.  The  attempt  to  balance  these  two throughout the dissertation is fuelled by the perhaps somewhat optimistic but sincere aim that both natural science reductionists as well as those that prefer qualitative data will find the dissertation to be of relevance.  It should be noted that this dissertation is just one piece in the puzzle. It is the first dissertation  based  on data  from  the Life  conditions,  Stress,  and Health 

Preface 

   

(LSH)‐study, but  there are many more  in  the making  from  this rich data set. The  analyses  are  for  now  limited  to  cross‐sectional. Hopefully,  even more intriguing  results  are yet  to  come, when prospective data on  cardiovascular outcome are merged into the data set. I was recruited in 2002 to the LSH‐project, in the planning phase of the study, and have been working on it ever since. Thus, even though the dissertation as such  is  a big  step  in my  academic development,  since  the  beginning  of my post‐graduate training my concerns have included not only these few studies, but also the progress of the LSH‐study as a whole.  During my research  training, I have attended  the multidisciplinary Graduate school  of Health, Care,  and  Society,  Linköping University  and  the  seminar series  held  by  Cardiovascular  Inflammation  Research  Centre  (CIRC), Linköping  University,  for  students  in  post‐graduate  training. My  research training is now reaching its end. My research as such however, has just begun. This dissertation is dedicated to the memory of Olav Axelson (1937‐2004), late professor  in  epidemiology  at Linköping University. With his  sharp  intellect, warmth, and caring support, he had a tremendous influence on me during my time as a Master’s student  in public health. Professor Axelson was without a doubt  the most  influential  person who  inspired my  choice  to  pursue  post‐graduate training.  

Contents 

  1

CONTENTS

ABSTRACT........................................................................................................................................................... 5

LIST OF PAPERS ................................................................................................................................................ 6

WORD LIST AND ABBREVIATIONS.............................................................................................................. 7

1. INTRODUCTION........................................................................................................................................... 11 1.1 RATIONALE FOR THE DISSERTATION ........................................................................................................... 11 1.2 CORONARY ARTERY DISEASE...................................................................................................................... 14

1.2.1 Atherosclerosis – an inflammatory disease ....................................................................................... 15 1.3 TRADITIONAL RISK FACTORS FOR CORONARY ARTERY DISEASE ................................................................. 16

1.3.1 Physiological characteristics............................................................................................................. 17 Hypertension ........................................................................................................................................................... 17 Dyslipidemia ........................................................................................................................................................... 18 Diabetes mellitus..................................................................................................................................................... 19 Obesity .................................................................................................................................................................... 20 C-reactive protein.................................................................................................................................................... 21

1.3.2 Behavioral risk factors....................................................................................................................... 21 Smoking .................................................................................................................................................................. 22 Alcohol intake ......................................................................................................................................................... 22 Physical activity ...................................................................................................................................................... 22 Fruit and vegetable intake ....................................................................................................................................... 23

1.3.3 Population attributable risk............................................................................................................... 23 1.4 PSYCHOSOCIAL FACTORS AND CORONARY ARTERY DISEASE ...................................................................... 25

1.4.1 Psychosocial factors and the link to stress ........................................................................................ 26 The general adaptation syndrome............................................................................................................................ 26 The concept of allostasis ......................................................................................................................................... 28 The cognitive activation theory of stress................................................................................................................. 29

1.4.2 Psychosocial factors – positive and negative aspects........................................................................ 31 Social support.......................................................................................................................................................... 32 Psychosocial resources............................................................................................................................................ 33 Psychosocial risk factors ......................................................................................................................................... 34

1.5 CORTISOL ................................................................................................................................................... 35 1.6 MATRIX METALLOPROTEINASE-9................................................................................................................ 37

1.6.1 Plausibility of MMP-9 in coronary artery disease ............................................................................ 39 1.6.2 MMP-9 in other conditions and diseases........................................................................................... 40

1.7 A PSYCHONEUROENDOCRINOLOGICAL MODEL............................................................................................ 40 1.8 OUTLINE OF THE DISSERTATION.................................................................................................................. 43

2. AIMS ................................................................................................................................................................ 45 2.1 GENERAL AIM ............................................................................................................................................. 45 2.2 SPECIFIC AIMS............................................................................................................................................. 45

3. MATERIAL AND METHODS...................................................................................................................... 47 3.1 THE LSH-STUDY......................................................................................................................................... 47

3.1.1 Aims and model of the LSH-study...................................................................................................... 47 3.1.2 Study design ....................................................................................................................................... 49 3.1.3 Study population ................................................................................................................................ 49 3.1.4 Random sample procedure ................................................................................................................ 50 3.1.5 Data collection................................................................................................................................... 51 3.1.6 Ethical considerations ....................................................................................................................... 51

3.2 PRIMARY HEALTH CARE CENTER VISIT........................................................................................................ 52 3.2.1 Physiological characteristics............................................................................................................. 52

3.3 QUESTIONNAIRES........................................................................................................................................ 53 3.3.1 Behavioral risk factors for cardiovascular disease ........................................................................... 53

Smoking .................................................................................................................................................................. 53

Contents 

 2

Alcohol.................................................................................................................................................................... 53 Physical activity ...................................................................................................................................................... 54 Fruit and vegetable intake ....................................................................................................................................... 54

3.3.2 Psychosocial instruments................................................................................................................... 55 Availability of attachment....................................................................................................................................... 56 Availability of social integration............................................................................................................................. 56 Mastery ................................................................................................................................................................... 57 Self-esteem.............................................................................................................................................................. 57 Sense of coherence.................................................................................................................................................. 58 Hostile affect ........................................................................................................................................................... 58 Cynicism ................................................................................................................................................................. 59 Depression............................................................................................................................................................... 59 Vital exhaustion ...................................................................................................................................................... 60

3.3.3 Ongoing medication and previous diagnoses .................................................................................... 60 3.4 MEASUREMENTS OF BIOMARKERS .............................................................................................................. 61

3.4.1 Matrix metalloproteinase-9 ............................................................................................................... 61 Tissue inhibitor of metalloproteinases-1 ................................................................................................................. 61

3.4.2 Cortisol .............................................................................................................................................. 61 3.4.3 C-reactive protein .............................................................................................................................. 63

3.5 SPECIFIC STUDY DESIGNS............................................................................................................................ 63 3.6 STATISTICAL METHODS............................................................................................................................... 64

4. RESULTS IN BRIEF...................................................................................................................................... 69 4.1 GENERAL FINDINGS ON MMP-9.................................................................................................................. 69 4.2 SPECIFIC FINDINGS...................................................................................................................................... 70

4.2.1 Paper I, MMP-9 and cardiovascular risk factors.............................................................................. 70 4.2.2 Paper II, MMP-9 and psychosocial factors ....................................................................................... 72 4.2.3 Paper III, Reliability of pooling cortisol............................................................................................ 74 4.2.4 Paper IV, MMP-9 and cortisol .......................................................................................................... 75

5. GENERAL DISCUSSIONS ........................................................................................................................... 77 5.1 THE CHOICE OF MMP-9 AS A BIOMARKER .................................................................................................. 77 5.2 ON GENERAL FINDINGS OF MMP-9............................................................................................................. 78 5.3 ON SPECIFIC FINDINGS ................................................................................................................................ 80

5.3.1 Paper I, MMP-9 and cardiovascular risk factors.............................................................................. 80 5.3.2 Paper II, MMP-9 and psychosocial factors ....................................................................................... 81 5.3.3 Paper III, Reliability of pooling cortisol............................................................................................ 82 5.3.4 Paper IV, MMP-9 and cortisol .......................................................................................................... 82

5.4 IMPLICATIONS OF THE FINDINGS ................................................................................................................. 83 5.4.1 The psychoneuroendocrinological model revisited ........................................................................... 83 5.4.2 Specificity of cardiovascular disease?............................................................................................... 85

5.5 METHODOLOGICAL CONSIDERATIONS......................................................................................................... 86 5.5.1 Participation rate and possibility to generalize................................................................................. 87 5.5.2 Exclusions in the analyses ................................................................................................................. 87 5.5.3 Assessment of MMP-9........................................................................................................................ 88

Plasma versus serum ............................................................................................................................................... 88 Effect of storage in the freezer ................................................................................................................................ 88 Outliers.................................................................................................................................................................... 88 Assessment of TIMP-1............................................................................................................................................ 89

5.5.4 Assessment of cortisol........................................................................................................................ 90 Pooling samples – misclassification of information? .............................................................................................. 90 Outliers.................................................................................................................................................................... 91

5.5.5 Assessment of psychosocial factors ................................................................................................... 92 Unique entities or overlapping constructs? ............................................................................................................. 92

5.5.6 Assessment of traditional risk factors ................................................................................................ 94 Total risk load ......................................................................................................................................................... 94 Reversed causation for smoking and alcohol intake................................................................................................ 94

6. FUTURE RESEARCH ................................................................................................................................... 96

7. CONCLUDING REMARKS.......................................................................................................................... 97

8. SUMMARY IN SWEDISH ............................................................................................................................ 98

Contents 

  3

9. ACKNOWLEDGEMENTS............................................................................................................................ 99 9.1 GRANTS ...................................................................................................................................................... 99 9.2 PERSONNEL INVOLVED IN THE LSH-STUDY .............................................................................................. 100

9.2.1 Staff at participating Primary health care centers .......................................................................... 100 9.2.2 Laboratory assistants....................................................................................................................... 101 9.2.3 Other functions ................................................................................................................................ 102

9.3 PARTICIPANTS IN THE LSH-STUDY ........................................................................................................... 102 9.4 PERSONAL GRATITUDES............................................................................................................................ 102

10. REFERENCES............................................................................................................................................ 107

APPENDIX............................................................................................................................................................. I INVITATIONAL LETTER TO THE LSH-STUDY (IN SWEDISH) .................................................................................. I ORTH-GOMÉR’S AVAILIBILITY OF EMOTIONAL SUPPORT ................................................................................... II ORTH-GOMÉR’S AVAILABILITY OF SOCIAL INTEGRATION................................................................................. III PEARLIN’S MASTERY SCALE.............................................................................................................................. IV PEARLIN’S SELF-ESTEEM SCALE ......................................................................................................................... V ANTONOVSKY’S SENSE OF COHERENCE............................................................................................................. VI COOK MEDLEY’S HOSTILE AFFECT SCALE........................................................................................................ VII COOK-MEDLEY’S CYNICISM SCALE................................................................................................................. VIII CENTRE FOR EPIDEMIOLOGICAL STUDIES DEPRESSION SCALE .......................................................................... IX MAASTRICHT QUESTIONNAIRE OF VITAL EXHAUSTION...................................................................................... X

 

 

 4

Abstract 

  5

ABSTRACT

Several large‐scale epidemiological studies have demonstrated the prognostic significance  of  psychosocial  factors  and  stress  for  coronary  artery  disease (CAD). Observations  of  sudden  changes  in CAD  incidence  have  led  to  the proposal  of mechanisms  regarding  atherosclerotic  plaque  vulnerability.  The collagen‐degrading enzyme matrix metalloproteinase‐9  (MMP‐9)  is  increased in  rupture‐prone  plaques  with  high  inflammatory  activity,  and  circulating levels  of  MMP‐9  are  raised  in  patients  with  acute  coronary  syndrome. However,  the distribution of MMP‐9  levels  and  its  relations  to psychosocial factors and the stress hormone cortisol have not been previously explored in a normal population. The  aim  of  this  dissertation  was  to  examine  in  a  normal  population  the association of circulating levels of MMP‐9 with traditional cardiovascular risk factors including levels of C‐reactive protein (CRP), with psychosocial factors, and with saliva levels of cortisol. In addition, the reliability of a new method of ambulatory saliva sampling for assessment of cortisol levels was evaluated. A  sub‐sample  of  the  Life  conditions,  Stress,  and  Health  (LSH)‐study,  a population  based  study  exploring  psychoneuroendocrinological  pathways mediating  the differences  in CAD  incidence  over  socioeconomic  status, was used. Plasma  levels of MMP‐9 were examined  in a  sample  randomly drawn from the LSH‐study (n=400), aged 45 to 69 years at enrollment.  The main  findings were: 1) there was a positive association between plasma MMP‐9  levels and  total  risk  load of cardiovascular  risk  factors. The  findings were persistent after adjusting for CRP and could not be attributed to a single risk  factor.  2) After  adjusting  for  traditional  cardiovascular  risk  factors  and CRP, MMP‐9  levels were positively associated with psychosocial  risk  factors and  negatively  associated  with  psychosocial  resources.  3) Pooling  saliva samples prior  to  laboratory analysis were as  reliable as arithmetic means  for assessment of diurnal cortisol variation in a field research setting. 4) There was a positive association between circulating levels of MMP‐9 and saliva levels of cortisol, both diurnal peak level and evening level of cortisol.  The observed associations between MMP‐9 and traditional cardiovascular risk factors,  psychosocial  factors,  and  saliva  cortisol  levels  suggest  a psychoneuroendocrinological pathway  linking  stress  to plaque  vulnerability and provide increased understanding of the association between psychosocial factors and CAD.  

List of papers 

 6

LIST OF PAPERS

Roman  letters  (I‐IV)  are used when  referring  to  any of  the  four papers  that constitute the base of this dissertation.    I. Circulating matrix metalloproteinase‐9 is associated with 

cardiovascular risk factors in a middle aged normal population. Garvin P, Nilsson L, Carstensen J, Jonasson L, Kristenson M. PLoS ONE 2008;3: e1774. doi: 10.1371/journalpone/.0001774 running title: MMP‐9 and cardiovascular risk factors 

 II. Plasma levels of matrix metalloproteinase‐9 are independently 

associated with psychosocial factors in a middle aged normal population. Garvin P, Nilsson L, Jonasson L, Carstensen J, Kristenson M. submitted April 2008. running title: MMP‐9 and psychosocial factors 

 III. Pooling ambulatory saliva cortisol samples over consecutive days – 

as reliable as arithmetic means.  Garvin P, Carstensen J, Kristenson M.  Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation, 2008 Feb 11:1‐5 [Epub ahead of print]. running title: Reliability of pooling cortisol 

 IV. Association between circulating levels of matrix metalloproteinase‐9 

and cortisol in a normal population. Garvin P, Carstensen J Jonasson L, Nilsson L, Kristenson M. Manuscript.  running title: MMP‐9 and cortisol 

     

Word list and abbreviations 

  7

WORD LIST AND ABBREVIATIONS

The  following words  used  in  the  dissertation may  require  explanation  for those not academically skilled in natural science or medicine:  allostasis  Greek  for  “to  stand  in  variability”,  denoting  stability 

through change. Term used for a system that responds to  requirements  by  an  adequate  temporary physiological shift. 

anabolic  Greek  for  “to  build  up”.  A  physiological  process promoting growth and cellular synthesis. 

angiogenesis  Greek  for “to originate vessel”. Growth and  formation of new blood vessels from pre‐existing vessels. 

atherosclerosis  Greek  for  “porridge  hardening”,  referring  to accumulation of lipids and macrophages surrounded by fibrous caps in the artery walls. 

basal lamina  A  thin  layer  of  connective  tissue  in  the  vessel  wall, anchoring  the endothelial cells  that are  in contact with the blood stream. 

catabolic  Greek  for  “to  break  down”.  A  physiological  process, promoting  release  of  energy  by  breaking  down  large molecular structures in smaller units. 

collagen  The main protein of connective tissue in animals. endogenous  Greek for “arising from within”, referring to an internal 

process or synthesis in the body. endothelial cells  A  thin  layer  of  cells  in  the  interior  surface  of  a  blood 

vessel, serving as  the  interface between  lumen and  the vessel wall. 

exogenous  Greek for “outside production”, referring to something that is not synthesized in the body. 

extracellular matrix  The  complex  network  of  supporting  and  connective tissue that is not part of any cell. 

homeostasis  Greek for “to stand equally”, denoting stability through constancy. Term used  for a  system  that  remains  stable despite shifts in the environment. 

in vivo  Latin for “within the living”, referring to an experiment or observed phenomenon in a living organism. 

Word list and abbreviations 

 8

in vitro  Latin  for  “within  the  glass”,  referring  to  a  study  on tissue or  specific  cell  types  conducted outside  a  living organism. 

ischemia  Greek for “restriction in blood”, referring to a shortage of  oxygen  in  a  tissue  (causing  permanent  damage  if prolonged). 

leukocytes  Greek  for “milk cell”. White blood cells, crucial  for  the immune system in inflammation. 

lipoprotein  A  macromolecular  compound  containing  both  lipids and  protein.  Lipoproteins  transport  cholesterol  in  the blood to and from peripheral tissue. 

lumen  The  inner  space  in  blood  vessels  where  blood  is flowing. 

macrophage  Greek for “big eater”. Specific type of white blood cell, which eliminate pathogens. 

monocyte  Type of white cell blood type from which macrophages are derived. 

myocardial  Referring to the muscular wall of the heart. pathogen  Greek  for  “origin  of  suffering”.  Any  factor  that  is 

harmful  for  an  organism  and  have  the  potential  to trigger a disease. 

platelets  Circulating cells  in  the blood  stream, whose activation leads to blood clots. 

plaque  An  accumulation  in  artery  walls  containing  lipids, macrophages, calcium, and connective tissue. 

plasma  The  liquid phase of blood,  from where white cells, red cells and platelets are suspended through centrifugation (with no clotting allowed in preparation). 

salutogen  Greek  for  “origin  of  well‐being”.  Any  factor  that  is beneficial  for  an  organism  and  have  the  potential  to promote health. 

serum  The  liquid phase of blood  from where white  cells,  red cells  and  platelets  are  suspended  after  the  blood  has been allowed to clot. 

stenosis  Greek  for “narrowing”. An abnormal narrowing  in  the blood vessel, commonly caused by a plaque. 

stratification  From stratum, Latin for “layer”. The process of dividing a population  in different groups according  to a certain property. 

Word list and abbreviations 

  9

The following abbreviations are used in the dissertation:  ACS  acute coronary syndrome ACTH  adrenocorticotropic hormone Apo A1  apolipoprotein A1 Apo B  apolipoprotein B ATC  anatomical therapeutic chemical classification system BMI  body mass index CAD  coronary artery disease CATS  cognitive activation theory of stress CES‐D  Centre for epidemiology studies depression scale CI  confidence interval CRH  corticotrophin‐releasing hormone CRP  C‐reactive protein CV  coefficient of variance DBP  diastolic blood pressure DSM‐IV  diagnostic  and  statistical  manual  on  mental  disorders, 

fourth edition EDTA‐plasma  ethylene diamine tetraacetic acid treated blood plasma ELISA  enzyme linked immunosorbent assay GAS  general adaptation syndrome HDL  high density lipoprotein HPA  hypothalamus‐pituitary‐adrenal IL  interleukin ISSI  Interview schedule for social interaction LDL  low density lipoprotein LSH‐study  Life conditions, Stress, and Health‐study MMP  matrix metalloproteinase PHC  primary health care PHCC  Primary health care center RA  rheumatoid arthritis SBP  systolic blood pressure SOC  sense of coherence TIMP  tissue inhibitor of metalloproteinases  

 

 10

 

Introduction 

  11

1. INTRODUCTION

1.1 Rationale for the dissertation

When  the  outline  was  drawn  for  this  dissertation,  it  was  based  on  the following four main arguments:   1. The  inverse  gradient  in  incidence  of  coronary  artery  disease  over socioeconomic position can not be explained by lifestyle alone. 

A number of studies from more than eight decades has shown that there is an inverse  gradient  between  socioeconomic  position  and  health  [1].  Life expectancy differs  several years when  stratified over  socioeconomic position [2‐6]. The differences in health are consistent regardless of how socioeconomic position is measured (in terms of income, education, occupation, employment, or immigrant status) [2,7,8]. The inverse gradient is apparent for a number of outcomes, with coronary artery disease (CAD) as one of the more prominent [1,2,7‐9].  A clustering of cardiovascular risk factors has been reported in several studies, where people  in  lower  socioeconomic position  tend  to  smoke more, have  a higher  alcohol  intake,  a  lower  fruit  and  vegetable  intake,  and  less  physical activity  [10].  However,  the  difference  in  CAD  incidence  can  not  be  fully attributed to lifestyle [11‐14]. Further, it has been shown that the widening of inequalities of CAD incidence over time had little or no relation to changes in social  distribution  of  traditional  cardiovascular  risk  factors  [11].  It  has therefore  been  suggested  that  psychosocial  factors,  at  least  in  part,  could explain  the gradient  in cardiovascular  incidence over socioeconomic position [8‐10,12].   2. There are a number of epidemiological studies which have shown an association between psychosocial factors and CAD.  

There  are  a  considerable  number  of  epidemiologic  studies  pointing  out  the prognostic significance of psychosocial  factors  for CAD  [15‐24]. In particular, depression at clinical or sub‐clinical levels has been shown to predict CAD in prospective studies [15‐19]. The INTERHEART‐study, the largest case‐control 

Introduction 

 12

study conducted so far on myocardial infarction (n=15,152+14,820), points out that  psychosocial  factors  is  the  third  most  influential  risk  factor  next  to smoking  and  dyslipidemia  [25].  The  independent  association  between psychosocial  factors  and  CAD  is  however  not  widely  recognized,  as  the suggested mechanisms as yet are  tentative and not  fully empirically verified [19,26,27].  Further  studies  on  plausible  mechanisms  are  needed  to  better understand and evaluate the epidemiological findings.   3. There  are  changes  in  CAD  incidence  that  cannot  be  explained  by changes in lifestyle. 

The European East‐West gap in CAD incidence as illustrated in Figure 1 with Sweden  representing  the Western  European  countries,  can  only  in  part  be explained by a skew distribution of traditional CAD risk factors [13,14]. In fact, median  levels of hypercholesterolemia prevalence were  lower  in  the Eastern European countries than  in  the Western European countries  [13]. It has  thus, in  concordance  with  the  gradient  of  cardiovascular  incidence  over socioeconomic position, been hypothesized  that psychosocial  factors, at  least in part, are attributable for the East‐West gap in CAD incidence [13]. 

Figure 1. Standardized mortality rates in ischemic cardiovascular disease in ex‐Soviet countries before and after the Eastern Bloc breakdown. Source: WHO/Europe, European mortality database [28]. 

 

Sweden

Ex Soviet

60

120

180

240

300

360

420

480

540

600

660

1985 1990 1995 2000 2005

Inc per 10 py5

 

Introduction 

  13

Further, official statistics reveal that many ex‐Soviet countries experienced an increased mortality in CAD shortly after the Eastern Bloc breakdown in 1990, accompanied by a rapid decline a few years later [28]. Lifestyle factors such as excessive  alcohol  intake,  poor  diet,  and  smoking  are  an  insufficient explanation  to  the  observations,  since  progression  of  atherosclerosis  is considered to be a slow process, which would be reflected by a less dramatic fluctuation.  It has been suggested  that stress  induced by  the  transition  into a market economy, at  least  in part can be  responsible  for  the rapid changes  in incidence  [29‐31]. A similar pattern has been demonstrated  in other settings, where  dramatic  societal  or  environmental  changes  of  different  origins,  e.g. caused by political turbulence, caused by earth quakes, and caused by warfare, are accompanied by a sudden rise in CAD [29,32‐35].   4. The number of unexpected sudden cardiac deaths each year is high. 

Even  though  there  are  a  number  of  risk  factors  for  CAD  that  are  well‐established both clinically and epidemiologically, the risk factors identified so far  still  have  poor  predictive  value  on  an  individual  basis  [36‐38]. Furthermore, even though the presence of at least one risk factor is common in individuals developing CAD [39] and that at least one stenosis are reported in many  fatal  events  [40,41],  a  large  proportion  of  acute  coronary  events  are unexpected and strike many apparently healthy individuals, free from any of the major  established  risk  factors  [42]  and with  seemingly normal  coronary arteries  [43].  It  is  suggested  that  every year, up  to  10,000 deaths  in Sweden occur due  to unexpected  cardiac  events  [42]. This has  led  to  suggestions  of mechanisms  affecting  vulnerability  in  the  circulatory  system  e.g.  plaque vulnerability, where some individuals are more likely to develop future acute coronary syndrome (ACS) than others, despite having the seemingly same risk load [44].  Taken  the  four arguments  together,  it becomes strikingly clear  that  there are challenges  which  remain  in  risk  stratification  for  ACS.  Based  on  the arguments, it was hypothesized that there is a physiological pathway linking stress to plaque vulnerability. Such a pathway could at least in part explain the phenomena described in the arguments. Thus, the conceptual purpose of this dissertation  was  to  investigate  a  novel  marker  of  plausible  relevance  for plaque vulnerability using a psychoneuroendocrinological approach. The long‐term goal with the underlying work is to increase the understanding on mechanisms and pathways  that could explain  the dramatic differences  in 

Introduction 

 14

CAD  incidence over  time or between groups  in  a  society  and  that  could be prevented by intervening on determinants. 

1.2 Coronary artery disease

Cardiovascular  disease  is  one  of  the  leading  causes  of  premature  death  in Sweden [45] as well as worldwide [46,47]. Its global  incidence and burden of disease is predicted to rise even further during the following decades [48,49]. CAD, characterized by an insufficient blood flow to the cardiac muscle thereby causing ischemia, is the most common manifestation of cardiovascular disease [45].  The  occlusion  preceding  the  insufficient  blood  flow  is  in  most  cases caused by a remodeling of the arterial wall, slowly narrowing the lumen, and a  rupture,  fissure, or erosion of  the arterial wall  stimulating  thrombosis. See Figure 2. 

Figure 2. Different manifestations of CAD. Remodeling and rupture in coronary arteries.

 Normal coronary

arteryStable angina

No occlusion in lumen Reduced blood flow,potential ischemia

Severe occlusiondue to blood clot

Destabilization, rupturecausing thrombosis

a) No apparentabnormalities

b) Visible plaque stenosis

a) No apparentabnormalities

b) Visible plaque stenosis

 Stable  angina  pectoris  is  characterized  by  a  substantial  occlusion  in  the coronary vessels reducing blood  flow  to  the heart muscle. When demand on the  heart  increases,  an  ischemic  state  can  occur.  This  state  is  however reversible and oxygen supply will return to sufficient levels within minutes if 

Introduction 

  15

the heart is allowed to rest. Typically, the plaques causing occlusions in stable angina  pectoris  are  embedded  in  thick  collagen‐rich  fibrous  caps.  This manifestation is not lethal in itself. Patients with stable angina pectoris can live with  an  occlusion  for  many  years  (although  restricted  to  avoid  vigorous physical activity). A more serious event occurs if there is a destabilization of the vessel wall and an atherosclerotic plaque ruptures. When collagen from a ruptured fibrous cap comes  in  direct  contact  with  the  blood  stream,  platelets  become  highly activated, causing a blood clot. This  reaction may cause a  luminal occlusion, leading to a persistently impaired oxygen supply and a life‐threatening ACS. Cardiac  cells  will  die  due  to  the  oxygen  deficit,  causing  an  eventual myocardial necrosis, which defines a myocardial infarction. For survivors, the damage to the myocardium is permanent after a necrosis has occurred, leaving a collagen scar in the tissue and possibly permanently impaired function of the cardiac muscle.  Notably, as depicted in Figure 2, plaque instability is not necessarily connected to the size of the atherosclerotic plaque but may occur also in relatively small plaques.  

1.2.1 Atherosclerosis – an inflammatory disease

For  years  the  ruling  paradigm  has  been  that  atherosclerosis  is  essentially promoted and maintained by an accumulation of  lipids  in the walls of  large‐ and medium‐sized arteries [50,51].  Over  the  last  decade  or  so,  advances  in  research  have  led  to  a  shift  in  the paradigm,  with  the  establishment  of  atherosclerosis  as  an  inflammatory process [52‐54]. Inflammation (Latin inflammatio, “to set on fire”) is a complex response  to minimize damaging effects of potentially harmful stimuli.  In  the acute phase of  inflammation,  the  stimulus and damaged  tissue are  removed and remaining tissue remodeled or regenerated. The inflammatory response is mainly regulated by leukocytes, in particular monocyte‐derived macrophages, which migrate  from  the  lumen  of  the  blood  vessels  into  the  tissues.  If  the inflammation  is prolonged,  the acute  state will be  shifted  towards a  chronic state,  characterized  by  simultaneous  and  persistent  destruction  and regeneration of the tissue. Whereas the acute inflammatory response is of utter importance to protect an organism from pathogens, chronic inflammation may be  a  double‐edged  sword.  Due  to  double  messages  in  local  signaling 

Introduction 

 16

(stimulating both tissue destruction and repair), there is a risk for breakdown of the vital tissue, further impairing its function. In a simplified model, inflammation in atherosclerosis can be described as an inflammatory response to any kind of harmful stimuli invading or adhering to an  arterial  wall.  If  the  stimulus  is  eliminated  during  the  acute  phase,  the inflammatory process will  regress  eventually.  If  the  stimulus  is persistent, a chronic state will develop with constant inflammatory activity at the local site. The accumulation of lipids is still considered to be a central component of the etiology of CAD, but attention is focused on the role of lipids in inflammation rather  than  the  accumulation  in  itself. Modified  lipoproteins,  in  particular oxidized  low  density  lipoproteins  (LDL),  have  been  pointed  out  as  a main trigger  of  inflammation  in  atherosclerosis  [55‐57].  A  number  of  other inflammatory  stimuli  have  been  suggested  as  well,  including  bacterial infection [58,59], exogenous particles from air pollution [60,61], and adherent platelets [62,63]. It has been somewhat debated if the inflammatory activity is centered locally in a culprit plaque causing the subsequent occlusion preceding ACS, or if the inflammatory process is more widespread in the arterial tree. Recent findings have  suggested  that  an  ischemic  event  is  not  a  matter  of  “one  bad atherosclerotic  plaque”,  but  rather  a  consequence  of  ongoing  inflammatory processes at multiple sites in the arteries [64‐66]. This ongoing inflammation in atherosclerotic  plaques  may  be  reflected  in  circulating  blood.  Thus, measurements of  inflammatory markers  in serum or plasma may be used  to predict the risk of future risk for ACS [67‐69]. 

1.3 Traditional risk factors for coronary artery disease

Going back in history six or seven decades, mortality due to infectious disease came under  control  in  the United States and Europe. There was a  transition towards a new mortality pattern. Mortality  rates  for CAD had been steadily increasing  in  the Unites  States  since  the  beginning  of  the  20th  century,  and CAD became  the  leading cause of death around World War  II. At  that  time, little was known about the etiology of CAD. Thus, there were few possibilities to  reverse  the continuously  rising  incidence.  In 1948,  the Framingham Heart Study  was  initiated  by  the  American  National  Heart,  Lung,  and  Blood Institute  [70].  It  was  conducted  on  men  and  women  aged  35  to  62  at enrollment and free from any apparent CAD. The study was conducted on the 

Introduction 

  17

normal  population  living  in  the  small  town  of  Framingham, Massachusetts (n=5 209). The participants were followed prospectively to outline risk factors for CAD. The study came  to be a major contribution  to CAD etiology as we know  it  today,  and  the  project  is  still  running,  now  following  the  third generation of participants from Framingham, Massachusetts. Studies on the first generation identified five major risk factors for CAD apart from age, namely hypertension, dyslipidemia, diabetes, obesity and smoking [70].  Today,  there  are  numerous  epidemiological,  clinical,  and  experimental studies  that strongly support  the significance of  these risk  factors, but others have since then been added. Having the INTERHEART‐study as a benchmark, nine main risk factors have been identified, estimated to attribute to more than 90% of the variance in incidence between groups categorized by exposure [25]. Each of the nine risk factors is described in more detail below. The first eight include hypertension, dyslipidemia, diabetes, obesity, smoking, alcohol intake, low physical exercise, and low fruit and vegetable consumption. These factors are  only  described  briefly,  as  they  are  well  established  in  cardiovascular epidemiology  and  clinical  practice.  As  this  thesis  is  based  on  a psychoneuroendocrinological  approach,  the  ninth  risk  factor  from  the INTERHEART‐study,  psychosocial  factors,  is  given  a  section  of  its  own. A more  in‐depth explanation  is needed  to understand psychosocial  factors as a risk factor for CAD as well as to provide adequate background for the results and discussion  in  this dissertation. In addition, one  inflammatory marker, C‐reactive protein (CRP) is presented briefly (apart from the risk factors studied in  the  INTERHEART‐study), as  it has been shown  that CRP  is a predictor of future coronary events [36,71].  

1.3.1 Physiological characteristics

Hypertension

Hypertension refers to an abnormally high arterial pressure, where the systolic blood pressure  (SBP)  is defined as  the peak pressure  in  the arteries, and  the diastolic blood pressure (DBP) is the lowest pressure, just before the new pulse wave  in  the  cardiac  cycle. Estimated prevalence of hypertension varies with criteria defined, but regardless of definition, the prevalence is high. In Sweden, it is estimated that at least 10% of the population are hypertensive [72].  

Introduction 

 18

Primary  (or  essential)  hypertension  constitutes  about  95%  of  all  diagnosed patients with hypertension [73]. The etiology for primary hypertension  is not yet  known  (while  secondary  hypertension may  be  caused  by  for  example kidney disease or excessive amounts of endogenous or exogenous steroids or stress  hormones)  [73].  Notably,  the  prevalence  of  primary  hypertension increases markedly with age in Western populations [74] which is not the case in traditional societies [35,75].  In normal physiology, central arteries have an important buffering function by dampening  pulse  waves  following  cardiac  output,  reducing  the  potential damage that a harsh pulse wave would cause due to turbulent shear stress in more  peripheral  arteries.  Subjects  with  hypertension  are  characterized  by having stiff central arteries which  limits  this buffering  function  [76]. Thus,  it has  been  suggested  that more  peripheral  vessels  adapt  to  the  harsh  pulse waves  by  becoming more  stiff,  further  limiting  the  buffering  function.  The system will by  this action adapt  to a  chronic  state of hypertension  [35]. The assumption of a chronic state is further strengthened by the fact that there are as  of  yet  no  medications  that  can  reverse  the  hypertensive  state. Pharmacological  interventions  are  limited  to  reducing  blood  pressure  by lifelong treatments. 

Dyslipidemia

For almost a century, blood lipids have been suggested to play a crucial role in the  development  of  CAD.  In  1913,  Antischkow  fed  rabbits  with  purified cholesterol and thereafter observed typical atherosclerotic lesions in the walls of  the  blood  vessels.  Hypotheses  have  changed  throughout  the  years  and mechanisms have been debated, but the central concept of the predictive value of dyslipidemia,  i.e.  a  lipid  imbalance,  for  future CAD  events has  remained [77‐81]. Concordant with Antisckow’s  early work,  total  cholesterol was  long considered  to  be  the  driving  force  behind  atherosclerosis.  This  was  also recognized  in  the  pioneering  Framingham  study  [70].  Later,  based  on  the density  of  lipoproteins  carrying  cholesterol,  it was discovered  that different lipoproteins have different physiological  functions  and different  impacts  on the  etiology  of  CAD. A  distinction  between  “bad  cholesterol”,  low  density lipoprotein  (LDL)  and  “good  cholesterol”,  high  density  lipoprotein  (HDL), was made. A rule of thumb when distinguishing LDL from HDL is that LDL transports cholesterol and  fatty acids  from  the  liver  to  the peripheral  tissues i.e.  increase  the  fat  content  in  peripheral  tissues.  HDL  on  the  other  hand transports cholesterol and  fatty acids  from  the peripheral  tissues back  to  the 

Introduction 

  19

liver  for  excretion  or  utilization  elsewhere  i.e.  decreases  the  fat  content  in peripheral tissues. In concordance with this, high LDL has been shown to be positively associated with CAD  incidence  [82], whereas HDL  is suggested  to be  protective  and  negatively  associated with CAD  incidence  [83].  The  ratio LDL/HDL has often been used to indicate a dyslipidemia where a high ratio is associated with cardiovascular disease.  The  distinction  of  LDL  and HDL  has  had  a  tremendous  impact  on  clinical work,  including  pharmacological  and  other  interventions  targeting  the  bad cholesterol, trying to lower LDL levels.  In  refined analysis,  it has been shown  that  lipoproteins  (including both LDL and HDL) are constituted by different types of apolipoproteins (apo) [84,85] as well  as  other  proteins  [86], with  an  inter‐individual  variation  [86].  Two  of these  apolipoproteins,  apo  B  and  apo  A1,  have  been  shown  to  be  better prognostic  markers  than  LDL  and  HDL,  respectively  [87‐89].  In  the INTERHEART‐study,  the  apo  B/apo  A1  ratio  was  superior  to  any  of  the cholesterol  measurements  for  estimation  of  the  risk  of  acute  myocardial infarction [88].  In  addition  to  cholesterol,  levels  of  triglycerides  are  also  taken  into  account when blood lipid profiles are estimated. Triglycerides are an important source of  energy,  transporting  dietary  fat  as  easy  accessible  fatty  acids.  Excessive levels  of  triglycerides  are  associated with  CAD  in  univariate  analysis.  The strong  association with  obesity  and  invert  relationship with HDL makes  it however hard  to disentangle  the predictive value of  triglycerides as a  single risk factor [90]. 

Diabetes mellitus

Insulin  is a hormone  that has an anabolic effect,  causing most of  the body’s cells  to  take  up  available  glucose  from  the  blood  stream,  use  it  or  store  it intracellularly  as  an  energy  resource.  A  poor  production  of  insulin  in  the pancreas (which is the case in diabetes mellitus type I), or insensitive receptors for insulin at a cellular level (which is the case in diabetes type II), causes high circulating  levels of glucose and  leads to the use of fat as an energy resource instead  of  glucose.  In  brief,  apart  from  increase  the  susceptibility  for dyslipidemia,  obesity,  and  hypertension,  the  consequences  of  dysfunctional insulin  signaling  are  suggested  to  be  directly  linked  to  inflammation  and CAD,  acting  in multiple  pathways. High  glucose  content  in  the  blood may lead to a higher glucose uptake than normal  in endothelial cells  in the vessel wall,  one  of  the  few  cell  types where  glucose  uptake  is  not  dependent  by 

Introduction 

 20

insulin.  This  in  turn,  leads  to  a  higher  production  of  glycoproteins  in  the extracellular matrix, making  the vessel wall more prone  to  rupture  [91]. The hyperglycemia  in  the blood stream also  leads  to a general glycation of many circulating proteins  (e.g. LDL amongst others). The  increased glycation  leads to an  increased vascular  inflammatory burden  [92,93]. Further,  the uptake of fat by tissues normally using glucose as the primary energy source, is likely to cause  accumulation of modified LDL,  triggering peripheral  inflammation  as mentioned in section 1.2 [55‐57].  In itself, diabetes is a strong risk factor for CAD, independent of the often co‐varying  risk  factors of obesity, dyslipidemia,  and hypertension. The  risk  for diabetic subjects to have an acute coronary event has been reported to be two‐fold  or  higher  [25]. However,  the  prevalence  of  diabetes  is  rather  low  in  a normal  population.  According  to  WHO,  the  prevalence  in  the  global population was 2.8% in 2000 [94]. Even though the prevalence is predicted to rise,  and  that  the  prevalence  rises markedly with  age  [94],  it  is  still  low  in comparison  to  other  cardiovascular  risk  factors. The population  attributable risk for CAD is therefore fairly low in comparison to other cardiovascular risk factors [25], see further section 1.3.3.  

Obesity

A simple explanation why obesity is a risk factor for CAD is that a larger body requires more oxygen and  forces  the heart  to constantly work harder. As an effect of increased blood volume and cardiac output, obesity is associated with abnormal cardiac function and hypertension [95,96]. Adipose  tissue  has  in  itself  an  important  endocrine  function,  releasing  pro‐inflammatory  cytokines,  and  triggers an  inflammatory  response.  It has been suggested that the number of macrophages in adipose tissue is higher in obese persons  [97].  The  inflammatory  activity  in  adipose  tissue  is  not  only  a  risk factor  for CAD, but also associated with  increased  insulin  resistance  [98,99], and  therefore  links obesity with an  increased  risk  for diabetes, providing an indirect pathway between obesity and CAD. In addition, its strong association with high triglycerides and low HDL bring further attribution to obesity as a risk factor for CAD. According  to  existing  guidelines,  both  body  mass  index  (BMI)  and  waist circumference should be taken account when estimating obesity as risk factor for disease [100]. The prevalence of obesity is rapidly increasing worldwide. In Sweden, it is estimated that 45% of middle aged women (45‐65 years) and 60% of middle aged men (45‐65 years) are overweight. Further, approximately 12% 

Introduction 

  21

of  the women and 15 % of  the men  in  this age span were classified as obese [101]. 

C-reactive protein

CRP was  discovered  about  eight  decades  ago  in  blood  from  patients with acute  fever  and  illness  [102].  When  exposing  the  blood  for  Streptococcus Pneumoniae, a precipitation with a serum component was observed. The serum reaction could be seen in the acute phase of the disease and diminished as the patients  recovered. From a biochemical perspective,  the bacterial  constituent causing the reaction could be identified as C‐polysaccharides, hence the name C‐reactive. Later on, it was discovered that CRP is not produced specifically in response  to  S. Pneumoniae,  but  is  rather  an  acute  phase  protein  that  can  be triggered by a large variety of stimuli in the early phases of an inflammatory reaction.  Like other acute phase proteins, CRP is essentially derived from the liver after induction by pro‐inflammatory  cytokines, predominantly  interleukin‐6  [103]. CRP  is  considered  to  be  a  central  component  of  the  immune  system,  by activating and regulating the complement pathway [104]. It binds to microbial surfaces,  oxidized  lipids,  and  apoptotic  cells,  facilitating  clearance  by phagocytosis [105]. In principle, the circulating level of CRP can be described as a marker indicating that some potentially harmful agent is present that the immune  system wants  to  eliminate.  It  is  clinically  used  to  detect  ongoing inflammatory processes. Even  slight  elevations  of CRP  in  serum  or plasma, reflecting  a  low‐grade  systemic  inflammation  are  associated  with  several cardiovascular risk  factors  [106], but have also been shown  to  independently predict future coronary events [36,71]. Thus, CRP has been suggested to be a clinically  useful  biomarker  in  conjunction  with  the  well‐established cardiovascular risk factors, to increase accuracy in risk stratification.  

1.3.2 Behavioral risk factors

In  cardiovascular  epidemiology, behavioral  risk  factors  are often  reduced  to include  smoking,  alcohol  intake,  physical  activity,  and  fruit  and  vegetable consumption. Even  though  there may be other  factors of  relevance denoting “behavior”,  it  has  been  demonstrated  in  epidemiological  studies  that  these four risk factors, in combination with SBP, dyslipidemia, diabetes and obesity, account for a large part of the risk load regarding CAD [25]. 

Introduction 

 22

Smoking

Smoking  is  without  controversy  a  risk  factor  for  CAD.  Numerous epidemiological studies show consistent findings of premature CAD mortality among smokers  [25,107‐109]. Smoking acts  in multiple pathways  to  trigger a coronary event.  It  leads  to an  impaired ability  to carry oxygen  in  the blood, thereby forcing the heart to work harder. It exerts an oxidative stress thereby damaging  blood  vessels,  and  it  is  strongly  thrombotic  causing  platelet aggregation  [110,111].  Further,  smoking  is  tightly  associated  with inflammation,  as  the  toxicity  in  the  inhaled  smoke  triggers  an  acute inflammatory  response  [110,111]. Accordingly,  long‐term  smoking  has  been associated with systemic inflammation in numerous studies [110,111]. 

Alcohol intake

The association between alcohol intake and CAD, on the other hand, has been more debated, for multiple reasons. First, alcohol intake was not identified as a risk factor in the high impact Framingham study [70]. Second, there is as of yet no  consensus  regarding  mechanisms  linking  alcohol  intake  with  CAD (although  a  variety  have  been  suggested)  [112].  In  addition,  several epidemiological studies have reported a phenomenon of J‐shaped or U‐shaped curves  in  mortality  over  dose‐curves  [113‐115],  further  pointing  out  the complexity when studying alcohol as a risk factor for CAD. A  non‐linear  relationship  has  also  been  shown  between  alcohol  intake  and inflammatory markers, where a  frequent  (but  relatively  low) consumption  is associated  with  a  lower  grade  of  inflammation  in  comparison  to  those reporting  a  lower  alcohol  intake,  and  excessive  intake  is  associated with  a higher grade of inflammation [116,117].  In  the  INTERHEART‐study,  moderate  drinking  was  considered  to  be  a protective  factor  for  CAD  [25].  Thus,  the  critical  issue  in  the  association between  alcohol  intake  and  CAD  is  to  establish  a  cut‐off  point where  the alcohol intake turns from beneficial to deleterious [112,115]. 

Physical activity

The  impact  of physical  activity  on CAD  is more  evident  than  the  effects  of alcohol intake, although some controversy remains. This is likely due to some uncertainties regarding how long time physiological effects remain of regular 

Introduction 

  23

physical  exercise. The  importance  to  separate  the  effects of being habitually physically  active  from  having  sporadic  vigorous  activity  should  be emphasized.  Regular  exercise  has  been  shown  to  have  a  strong  protective effect for future cardiovascular events in a number of epidemiological studies using different follow‐up periods [118] whereas sporadic vigorous activity has been shown  to  trigger acute events, particular  in otherwise sedentary people [119,120].  In  randomized  trials,  physical  activity  interventions  have  been  shown  to increase levels of HDL [121], and reduce inflammation [122]. 

Fruit and vegetable intake

The  predictive  value  of  fruit  and  vegetables  consumption  on  CAD  is  also somewhat  debated.  In  theory,  a  high  intake  would  be  beneficial  as  the antioxidants would have a  reducing  impact on oxidative  stress,  limiting  the damaging  effect  of  free  radical  oxygen  species  in  inflammatory  processes. Several  epidemiological  studies  have  demonstrated  an  inverse  association between  intake  of  dietary  antioxidants  and  cardiovascular  risk  [123‐125]. However,  there  are  some  contradicting  results  from  randomized  trials studying  the  effect  of  vitamin  supplements  on  future  disease  or mortality [126].  In  fact,  it  has  been  suggested  that  excessive  supplements  of  vitamins may  increase mortality rather  than reducing  it  [127].  It has been pointed out though,  that  doses  in  supplements  often  are  substantially  higher  than normally  found  in a balanced diet, which could  interfere with  the  functional use of free radicals as a part of the defense mechanism in the immune system [127]. Thus, an excessive  intake of supplements should not be confused with potential effects of fruit and vegetable intake [127]. Evaluation of the findings in the observational studies [123‐125] should rather concern the substantial co‐variation with dietary pattern as a whole, as well as with other cardiovascular risk factors [123‐125,128]. 

1.3.3 Population attributable risk

The  issue  of  how much  different  risk  factors  contribute  to  the  total  CAD incidence  is a matter of discussion. The reason  for  this  is  that cardiovascular risk factors can not be isolated and studied one by one in population studies. Several risk factors are not only clustered, as is the case in a sedentary lifestyle and  dietary  intake,  but  also,  at  least  to  some  extent,  share  the  same 

Introduction 

 24

pathophysiological pathways. This  is discussed  in  literature on the metabolic syndrome  in particular, a  state  characterized by hypertension, dyslipidemia, high levels of blood glucose, and a large waist circumference [129,130].  Three  things  determine  how much  of  the  total  CAD  incidence  that  can  be attributed to a single cardiovascular risk factor: 

• How common the risk factor is in the population.  • How strongly the risk factor is associated with future events. • How  large  a proportion  of  the  total  incidence  that  is  attributed  to  all 

known risk factors (and how large a proportion remains unexplained).  Given the methodological problems with the inability to disentangle different risk  factors  from  each  other,  population  attributable  risks  should  be interpreted with  caution.  In absolute  terms,  the  total population attributable risk  often  exceeds  100%  in  estimations.  In  relative  comparisons  however, population  attributable  risks may be  a useful  tool,  comparing  the  impact of different cardiovascular risk factors on total CAD  incidence. In Table 1, odds ratios and estimated population attributable risks are given, as reported in the INTERHEART‐study [25]. 

Table 1. Odds ratio and population attributable risk of myocardial infarction. Risk factors investigated in the INTERHEART‐study. Table modified from Yusuf and colleagues, n=29,972 [25]. 

 Variable Odds ratio (99% CI) Population

attributable risk, percent

Population attributable risk, rank

Dyslipidemia 3.2 (2.8;3.8) 49.2% 1

Smoking 2.8 (2.5;3.2) 35.7% 2

Psychosocial factors 2.6 (2.2;3.3) 32.5% 3

Obesity 1.6 (1.4;1.8) 20.1% 4

Hypertension 1.9 (1.7;2.1) 17.9% 5

Fruit and vegetable intake 0.7 (0.6;0.8) 13.7% 6

Physical activity 0.9 (0.7;1.0) 12.2% 7

Diabetes 2.3 (2.0;2.7) 9.9% 8

Alcohol intake 0.9 (0.8;1.0) 6.7% 9

 

Introduction 

  25

1.4 Psychosocial factors and coronary artery disease

The considerable number of epidemiologic studies pointing out the prognostic significance of psychosocial factors for acute coronary events [15‐25], and the high population attributable risk as shown above [25] imply that psychosocial factors are an important risk factor for CAD. However, the collective use of the term psychosocial factors is diverging. This is probably due to its etymological origin. Combining the word psyche (Greek for soul or the self) and social, which refers  to human society, open up  for a variety of connotations over different research disciplines. In  this  dissertation,  the  use  of  the  psychosocial  factors  follows  Marmot’s definition, stating that psychosocial factors are “psychological factors that are influenced  by  the  social  environment”  [131]. More  specifically, psychosocial factors  are  related  to  the  internal process  of  stress  response  associated with potential  triggers  in  a  social  context. Marmot  and Wilkinson  have depicted this in a simplified model [131] as seen in Figure 3. The model is based on the concept  that  there are a number of external determinants  that are  important for health, most of which are in interplay with psychology.  

Figure 3. Model suggesting a link between external factors and health. Modified from Marmot and Wilkinson [131].  

 

Brain

Well-beingMorbidityMortality

ChildhoodCulture

Socioeconomic position

Material factors

Lifestyle

Workenvironment

Physiology

PsychologySocialenvironment

 The  ellipses  in  grey  in  Figure  3  constitute  the  concept  of psychoneuroendocrinology.  The  “psycho”  part  is  derived  from  psychology, 

Introduction 

 26

the “neuro” part derived from conscious and unconscious activity in the brain, and the “endocrine” part from the secretion of hormones in normal and patho‐physiology. By unifying  these parts  in one  concept,  it  is  acknowledged  that hormone  secretion  is  highly  influenced  by  psychological  states  and  that  an external load of stimuli is filtered by the brain before a physiological response is induced.  The  psychological  state  may  be  influenced  by  heredity  [132]  and  may  be altered  by  different  diseases  [133]. However,  in  a  normal  population,  it  is thought  that  this  psychological  state  can  be  modified,  and  is  primarily attributed to psychosocial factors. The concept of psychosocial factors will be discussed  more  in  detail  in  section  1.4.2.  Before  doing  this,  three  basic frameworks in stress theory (the general adaptation syndrome, the concept of allostasis  and  the  cognitive  activation  theory  of  stress)  are  introduced  to further understand the role of psychosocial factors. 

1.4.1 Psychosocial factors and the link to stress

Hans Selye is often claimed to be the father of the stress concept, referring to his  pioneering  work  in  the  late  30s.  Notably,  Selye  did  not  use  the  term “stress”  himself  in  his  early  work.  This  is  possibly  because  the  medical establishment at the time regarded the term to be too unspecific [134]. Instead, Selye conceptualized stress as the general adaptation syndrome (GAS). 

The general adaptation syndrome

Based  on  experimental  animal  studies,  Selye  postulated  that  exposure  to stressors,  or  “non‐specific  noxious  agents  eliciting  a  syndrome  with characteristic morphological and chemical alterations” as he put it, is followed by  three stages as shown  in Figure 4. Similar patterns arise regardless of  the nature  of  the  stressor  [135].  Phase  one,  the  alarm  phase  or  acute  phase,  is triggered by exposure to any kind of potentially harmful stimulus. This phase has been described by Cannon as the well‐known catchphrase “fight or flight”, when the body quickly mobilizes energy to handle a potential threat [136]. An acute response is characterized by a hormonal shift towards a catabolic state. The  stress hormones cortisol, epinephrine, and norepinephrine  rise, whereas anabolic  hormones  promoting  repair  and  growth  such  as  insulin  and  sex steroids  decrease  [35].  After  this  rapid  mobilization,  the  physiological response  will  decline  [137].  The  second  stage  is  referred  to  as  stage  of 

Introduction 

  27

resistance, or stage of adaptation, when  the physiological response  is high  in order to meet the demands of the prolonged stressor at hand. If the duration of exposure is further prolonged, the body will eventually reach the third stage, the  stage  of  exhaustion.  The  exposure  to  stressors  has  now  triggered  a dysfunctional  state  and  hormonal  imbalance,  where  the  physiological response  is weak, despite being  exposed  to  a  stressor normally  triggering  a strong response. 

Figure 4. The three phases of General Adaptation Syndrome. Modified from Selye [135,137] 

 

Duration of exposure

First exposure to stressor

Physiological response

Alarm stage

Adaptation stage

Exhaustion stage

 The GAS model  illustrates how prolonged exposure  to a certain stressor will eventually  lead  to a dysfunctional stage of exhaustion.  It should however be noted that the model is based on animal studies in strict experimental settings. When transferred to laboratory stress tests or ambulatory sampling in normal populations  in  everyday  life,  individuals  that  are  in  the  exhaustion  stage according to GAS should in theory be less responsive when exposed to acute stressors. This is supported by empirical data, comparing groups with clinical or subclinical signs of fatigue and exhaustion with groups with less or no signs of  exhaustion,  the  latter  group  showing  a  higher  responsiveness  [138‐140]. Thus,  the  response  to  an  acute  stressor  is  determined more  by  individual characteristics and  the history of previous and current  stressors,  than by  the 

Introduction 

 28

actual  tested  acute  stressor  itself.  It  is  well  established  that  different individuals will have different  responses  to  the same stressor, dependent on earlier experiences  from similar situations  [134]. These observations have  led to  the  incorporation  of  cognitive  function  in  stress  theory,  an  important contribution, not originally included in Selye’s early work. 

The concept of allostasis

In 1988, Sterling and Eyer introduced the concept of allostasis in stress theory. The coined term allostasis literately means “to stand in variability”, denoting stability through change. It was introduced as an antonym to the well‐spread term  homeostasis  meaning  “to  stand  equally”,  denoting  stability  through constancy.  Allostasis  is  based  on  the  observation  that  most  physiological variables  have  a  diurnal  variation,  determined  by  specific  behavioral  states and  environmental  events  [35].  Sterling  and  Eyer  argue  that  the  term homeostasis may be misleading as  it wrongly  implies  that different  systems are  kept  constant  at  a  “normal  level”.  They  claim  that more  important  for maintaining health  is  the  ability  to  respond  thereby  causing  an  appropriate arousal when facing an environmental challenge. Therefore, a more adequate terminology,  according  to  Sterling  and  Eyer,  should  address  the  variation rather than the chronic state that homeostasis implies. In their allostatic model, health  is defined  as  a  state  of  responsiveness.  [35]  It  is  thus  suggested  that detrimental effects of stress occur only when  the ability  to respond  is  lost. A key  concept  in  the allostasis model  is  the ability  to  restitute. An  insufficient restitution  leads  to a  sustained arousal which  in  turn  inevitably  leads  to  the inability  to  respond  appropriately. Thus,  according  to  Sterling  and Eyer,  in order to remain or regain allostasis people should be encouraged to “rest and play in proportion to their work and striving to increase predictability, control, and feedback in their lives” [35]. As pointed out by McEwen (widely known for having introduced the concept of allostasis in medicine), homeostasis applies to a limited number of systems essential  for  life  such as maintenance of body  temperature, pH, and oxygen tension  [141].  According  to  McEwen,  allostasis  is  a  necessary  process  to support homeostasis in the mentioned systems [141].  

Introduction 

  29

The cognitive activation theory of stress

There are a number of existing stress theories, somewhat overlapping, which incorporate cognitive function in frameworks to understand stress and how a stimulus  is  translated  into  a physiological  response. One  of  the more wide‐spread is the cognitive activation theory of stress (CATS), formalized by Ursin and  Eriksen  [134].  In  their  theory,  they  divide  the  term  stress  into  four different entities, as seen in Table 2. 

Table 2. Four formal definitions of stress according to Ursin and Eriksen [134]. 

 Entities of stress • The exposure (stressor, stimulus) • The experience and feelings of the situation (based on self-reports) • The psychoneuroendocrinological activation • The experience and feelings of the somatic response

 These  four  meanings  of  stress  could  and  should,  according  to  Ursin  and Eriksen, be measured  separately  to  further understand  the  concept of  stress and the role of psychoneuroendocrinology in health and disease [134].  The main component in CATS is the feedback to the brain from the outcome of the  response,  which  will  alter  both  the  exposure  to  the  stimulus  and  the perception  of  the  stimulus  in  similar  situations  henceforth.  See  Figure  5.  In other  words,  whether  a  stimulus  is  considered  pleasant  or  threatening depends on previous experiences and expectations of  the outcome  [134]. The process  is  dynamic, where  the  stressor  and  outcome  are  evaluated  and  re‐evaluated in similar situations to come. 

Introduction 

 30

Figure 5. The cognitive activation theory of stress. From Ursin and Eriksen [134]. 

 LoadInput

StressorStimuli

BrainEvaluation

of load

Stress response

AlarmActiviation

Subjective experience of load and response

TrainPhasic

Anabolic

StrainSustainedCatabolic

 Consonant with  this,  the  feeling  of  being  stressed  can  both  be  linked with positive  outcome  expectancy  and  negative  outcome  expectancy.  Thus, according to CATS, there is no point in trying to measure stress by objectively focusing on the external load of exposure. Attempts to measure stress should rather  be  focused  on  the  subjective  experience  and  feelings  elicited  by  the stressors and the stress response [134].  CATS  has  implications  on  GAS  as  it  leads  to  the  conclusion  that  it  is  not possible  to  make  a  general  dose‐response  association  between  load  of exposure and stage of exhaustion. Lazarus and Folkman have summed up the importance of cognitive function in filtering stress load with the statement that “it  is  not  stress  per  se  [referring  to  exposure  to  a  given  stimulus],  but  how people  cope with  it,  that  affects health  and well‐being”  [142]. This  is where psychosocial  factors  come  into  place. Whereas  Selye  did  focus  on  the  link between  two  of  the  stress  denotations  in  Table  2,  exposure  and psychoneuroendocrinological activation, psychosocial factors are linked to the other  two meanings  of  stress  according  to  Ursin  and  Eriksen,  namely  the experience  of  the  situation  and  the  experience  of  the  somatic  response. Metaphorically, people have a “black box” formed by earlier experiences that highly  alters  the  association  between  stress  load  and psychoneuroendocrinological  response.  Thus,  if  prolonged  exposure  to  a stressor leads to an eventual stage of exhaustion or not is more influenced by the  black box  than by  the  stress  load  itself. When  opening  the  black  box,  a 

Introduction 

  31

complex web of psychosocial  factors  folds out. These  are described more  in detail in section 1.4.2. 

1.4.2 Psychosocial factors – positive and negative aspects

The principal concept of psychosocial factors is depicted in Figure 6. 

Figure 6. Psychosocial factors, altering the association between load of stimuli and psychoneuroendocrinological response.

 

Stressload

SustainedarousalTrain/Strain

Chronic exposureLoad of stressors

Dynamic response

Psychosocial factors

External resources

• Social support

Individual characteristics• Outcome expectancy

• Ability to remain unaffected by stimulus

• How to respond in a social context

• Hopefulness, meaningfulness

Internal process

Examples of assessment

cynicism, hostility

depression

coping, control

self esteem

availability of social networks and emotionalattachments

Non-responsiveness

Acute exposureimmediate stressor

 The  impact of an acute stressor  is dependent on the subjective experience on the  total  load  of  stressors  i.e.  a  combination  of  other  stressors  at  hand (regarding both duration and  intensity), and previous experiences  regarding the acute stressor.  The psychoneuroendocrinological  response  of  the  acute  stressor  exposure  is modified by  the psychosocial  factors, determining whether  the response will be either adequate or dysfunctional in everyday life. See section 1.7 for further introduction on physiological consequences.  

Introduction 

 32

The  person’s  individual  characteristics  regarding  psychosocial  factors  are formed  in  interplay with  the  social  environment  in  dynamic  processes.  In addition, as pointed out in CATS, the feed‐back from the outcome leading to positive or negative outcome expectancy has a further impact on psychosocial factors.  An  important  distinction  is  whether  the  psychosocial  factors  swaying  the stress  response  are  influenced mainly  by  a  state,  i.e.  a  temporary  condition (that may be triggered by a recent positive or negative event in everyday life), or  a  trait,  i.e.  a more  long‐term  personality  feature  (reflected  by  long‐term learning processes and life conditions). In general, all psychosocial factors can be influenced by both state and trait components.  When  assessing psychosocial  factors, most  instruments  (typically  structured questionnaires  or  interviews)  are  designed  to  minimize  the  impact  of  a temporary state in favor of capturing more stable trait properties. Questionnaires  compiled  to  assess  psychosocial  factors  can  be  divided  into those  focusing  on  external  factors  such  as  exposure  in work  environment, those  focusing on external social resources, and  those  focusing on  individual psychosocial  characteristics.  As  argued  for  in  CATS  [134],  focusing  on exposure  does  not  add  much  in  psychoneuroendocrinology.  Thus,  the following  introduction  includes  social  support,  individual  psychosocial resources, and individual psychosocial risk factors. 

Social support

The  role  of  social  ties  in  health  and  disease  has  long  been  discussed. Explanatory  models  span  from  the  macro  level  such  as  theories  of  social capital,  to  the micro  level  such as group psychology  to  facilitate  changed or maintained  habits.  Several  observational  studies  have  linked  various indicators  of  social  isolation  with  increased  mortality  [143,144].  The associations with  all‐cause mortality  are  accompanied by  an  increased CAD incidence  in groups with  low social support [145,146]. These findings remain after  adjustment  for  other  risk  factors,  suggesting  that  differences  in  health behavior in groups with different social activity can not explain the increased risk of CAD  in  socially  isolated groups  [145,146].  It  is generally  agreed  that external resources in terms of functional social ties are beneficial when dealing with acute or chronic stressors. Hawkley and Cappicio have suggested that it is not  the  stress  response per  se  that differs, but  rather  the perception of  the load, where lonely individuals appear to be more likely to perceive events in daily life as stressful events [147]. 

Introduction 

  33

Commonly a  separation  is made between  the quantity of  social  ties and  the quality of social ties. In other words, the size of your social network should not be confused with the emotional support provided by someone who truly cares for you. This separation is based on the observation that a large social network with  many  social  contacts  does  not  necessarily  provide  the  availability  of someone close to confide in. Both the quantity, i.e. the social network, and the quality,  i.e.  the  emotional  support,  have  been  shown  to  be  associated with reduced risk of CAD [145].  

Psychosocial resources

Psychosocial  resources are defined as  factors  that have a positive  impact on how  a  person  copes with  prolonged  exposure  to  stressors.  In  other words, psychosocial  resources  can  be  said  to  be  resilience  factors,  providing  a buffering  function  when  exposed  to  stressors,  and modifying  the  person’s perception  of  the  situation.  Key  concepts  such  as  coping,  self‐esteem,  and perceived  control  have  been  established  in  a  number  of  theories  when describing  psychosocial  resources  [148].  These  concepts,  with  overlapping constructs, are highly a  function  from  cognition,  characterized by a  sense of meaningfulness,  predictability,  and  free  will.  Psychosocial  resources  are generally  considered  to  be personality  traits,  formed  by  long‐term  learning. The driving force for both building up and maintaining psychosocial resources is  the  ability  to  handle  a  stressor.  By mastering  a  challenge,  the  perceived control  of  similar  situations  to  come  is  increased,  knowing  that  everything went  well  the  last  time  the  stressor  occurred.  The  success  of  resolving  a potentially threatening situation builds up the self‐esteem and affects the free will to face other upcoming equal or even more demanding challenges. Taken together, coping with stressors result  in positive outcome expectancy.  In  this way,  success  breeds  success.  Psychosocial  resources  are  preserved,  as mastering a challenge once  increases  the ability  to master  it again  (with  less effort required).  On  the  other  hand,  if  the  positive  expectation  is  lost,  reduced  psychosocial resources can also be negatively preserved in vicious circles. Failure to master a  situation  leads  to  an  eventual  reduction  of  self‐esteem. The persistence  of different  situations  that  not  are  resolved  leads  to  an  up‐load  of  stressors, bringing  more  failures  to  come.  This  will  lead  to  an  eventual  state  of hopelessness, characterized by negative outcome expectancy, knowing that  it is no point of trying as it probably just will lead to another failure. Thus, both meaningfulness, and free will are affected by loss of psychosocial resources. 

Introduction 

 34

Even  though  there are a number of epidemiological studies  linking different aspects of psychosocial  resources with health  in general, prospective  studies that study the association between psychosocial resources and reduced risk for ACS  are  few  (not  counting  those  studying  social  support  as  a  psychosocial resource).  However,  two  independent  major  epidemiological  studies  have demonstrated such an association. In the EPIC‐Norfolk study(n=20,425) coping as  assessed  by  Pearlin’s mastery  scale  (described more  in  detail  in  section 3.3.2) were independently associated with a reduced cardiovascular mortality [24]. In the INTERHEART‐study, there was a statistically significant  inverted association  between  risk  for  ACS  and  perceived  control,  an  instrument assessing  one’s  perception  of  control  over  circumstances  in  everyday  life [22,149].  

Psychosocial risk factors

In  contrast  to  the  more  closely  inter‐related  psychosocial  resources, psychosocial  risk  factors  are  in  principle  derived  from  two  more  distinct domains. The domain of vital exhaustion and depression is tightly linked with the negative emotions accompanying long‐term exposure to stressors that can not  be  resolved.  In  other words,  this  domain  represent  a  state where  total stress load has for some time been exceeding the individual’s ability to master them,  and  is  characterized  by  a  sense  of  helplessness,  and  loss  of meaningfulness. The other domain of anger, hostility and cynical distrust are linked to negative emotions  that may  evolve  in  a  social  interplay.  In  cardiology,  this was  first acknowledged by Friedman and Rosenman in the late 50s, coining the widely spread expression “Type A behavior pattern”. They observed  that  there was unproportionally  high  number  of  CAD‐patients  having  a  personality  trait characterized as  competitive, overt aggressive, and with difficulties  to  relax. [150].  Friedman  and Rosenman  spent  the  following decades  to  find  out  the pathophysiological mechanisms  explaining  this  high  over‐representation  in CAD‐patients. The  impatience when  things  take  longer  time  than  it  should, and hostility that may be triggered also by minor events, have implications in stress  research. An  individual  showing a Type A behavioral pattern  is more likely to regard events in everyday life as stressors, and more likely to respond with a sustained arousal. Both  the domain of depression  [15‐19] as well as  the domain of hostility and cynical distrust  [16,20,21,23] have been shown  in extensive  literature  to have predictive value for future CAD events.  

Introduction 

  35

In  the  INTERHEART‐study,  a  questionnaire  was  used  aiming  to  measure clinical depression according to the fourth edition of Diagnostic and statistical manual  on  mental  disorders  (DSM‐IV)  [22].  An  increased  score  on  the questionnaire  was  positively  associated  with  a  higher  risk  for  myocardial infarction. The domain of hostility was not assessed.  

1.5 Cortisol

As mentioned  in  section  1.4,  cortisol  is  one  of  the main  stress  hormones, essentially  preparing  peripheral  organs  for  action.  The  release  of  cortisol  is mediated  by  the  so  called  hypothalamus‐pituitary‐adrenal  (HPA)‐axis.  In short,  the principal  stimulus  of  the HPA‐axis  is  the  corticotrophin‐releasing hormone  (CRH),  first  isolated and  identified by Vale and colleagues  in 1981 [151].  CRH  is  locally  produced  in  hypothalamus.  When  facing  an  acute stressor,  CRH  increases  markedly,  stimulating  a  secretion  of adrenocorticotropic  hormone  (ACTH)  in  the  pituitary  gland.  As  the  name suggest,  circulating  ACTH  stimulates  the  cortex  of  the  adrenal  glands, stimulating the cortisol production and release into circulation.  In  normal  physiology,  most  individuals  exhibit  a  typical  pattern  with  a distinct  diurnal  variation  in  cortisol  levels,  peaking  approximately  30  to  45 minutes after awakening and declining throughout the day, with lowest levels in the night, around 4.00 AM [152,153]. However, the intra‐individual diurnal variation  is  considerable.  The  correlation  between  cortisol  levels  over consecutive  days  has  been  reported  to  be  around  r=0.5  in  several  studies [139,154,155]. This intra‐individual variation are thought to, at least in part, be explained by  fluctuations  throughout  the day when  exposed  for physical or emotional  stressors,  i.e.  are  influenced by  temporary  states which may vary from day to day [139,155,156]. Given the rise of CRH by acute stressors, a dysregulation of the HPA‐axis with cortisol  as  the  end‐point,  have  been  suggested  to  be  closely  linked  with psychosocial factors [157‐159]. More specifically, individuals with a poor score on psychosocial  instruments  tend  to have a higher baseline of cortisol  levels and/or poorer  response  to  laboratory  stress  test  [138],  a higher diurnal  total output  of  cortisol,  and/or  a  more  flattened  diurnal  variation  of  cortisol throughout  the  day,  with  lower  peaks  and  higher  levels  in  the  evenings [139,159]. Cortisol  acts  on  intracellular  nuclear  receptors  found  in  most  cell  types throughout  the  body  and  regulating  the  transcription  of  target  genes  [160]. 

Introduction 

 36

Thus,  in  contrast  to  the  other  stress  hormones  epinephrine  and norepinephrine,  which  exert  immediate  actions,  the  effects  of  cortisol  are generally slower but more persistent [161].  The discovery in the late 40s that a synthesized cortisol derivate could reverse inflammation in rheumatoid arthritis (RA) [162] have rendered a Nobel Prize. The anti‐inflammatory properties have  led  to  the wide‐spread clinical use of exogenous  cortisol  (or  hydrocortisone  as  the  synthetic  form  is  named). However,  while  pharmacological  doses  (much  higher  than  physiological doses)  indeed  are  anti‐inflammatory,  the  role  of  endogenous  cortisol  is  far more complex. It has been suggested that cortisol modulate the expression in approximately  10%  of  our  genes  [161].  This  enormous  palette  has  puzzled scientists  for  many  years.  From  an  evolutionary  perspective,  it  has  been suggested that the effects that cortisol exert have evolved to minimize effects of  water  losing  intestinal  diseases.  In  other  words,  all  effects  of  cortisol converge to prevent a certain death due to cholera or other infections causing severe diarrhea [163]. The  multi‐facetted  role  of  cortisol  has  been  demonstrated  by  numerous studies,  associating  a  dysfunction  in  the  HPA‐axis  with  a  number  of pathophysiological  conditions.  These  include  studies  on  e.g.  autoimmune diseases [164], cancer [165], and psychiatric disorders [159]. Focusing on CAD, imbalance in energy regulation as a consequence as a of a dysregulated HPA‐axis has been  suggested  to  lead  to obesity, diabetes,  and hypertension [35,141,161,166]. Further a dysregulation of the HPA‐axis, and a high total cortisol output have been associated with arterial stiffness [167‐169].  Moreover, it has been suggested that the ability of cortisol to dampen effects of inflammatory processes and keep them from spreading [170‐172] could be lost if  the  HPA‐axis  is  dysregulated.  Insufficiency  to  suppress  ongoing inflammation  by  expressing  “inappropriately  low  cortisol  levels”  has accordingly  been  suggested  as  an  additional  mechanism  linking  a dysregulation of cortisol with CAD [173,174]. Nijm and colleagues have given some empirical support  to  the suggestions, demonstrating  that CAD patients had a  significantly higher  total diurnal output of  cortisol as well as a  lower possibility to respond with a rise in cortisol levels to a stressor in a laboratory stress  test  [174]. There  is however  a  lack  of prospective population  studies, why the long‐term effects of a dysregulated HPA‐axis on CAD incidence as of yet are unclear.  Taken  together, although  the  entire  chain has not been demonstrated  in  the same study, altered cortisol levels due to stress has been suggested as a strong 

Introduction 

  37

candidate  mechanism  when  explaining  the  observed  link  between psychosocial factors and CAD. 

1.6 Matrix metalloproteinase-9

The MMP  enzyme  family  was  originally  described  in  1962  by  Gross  and Lapiere [175]. In their work, they studied the metamorphosis in frogs with the underlying assumption that such a rapid and yet precise remodeling requires a  tightly  regulated  enzyme  system.  In  their  experiments,  they  found  a collagenolytic  factor,  simply  referred  to  as  “the  tadpole  collagenase”  [176]. Further  research  revealed  that  this was  just  one  of  several  enzymes with  a common  protein  domain  structure  and with  similar  specificity.  In  humans, there are 23 different enzymes in the family [177]. In the current nomenclature [178], the name of the enzyme family is derived from the following: 

• Matrix, referring to the network of supporting tissues that is not part of any cell. It is mainly constituted by fibrils of different types of collagen. 

• Metallo, referring to the metal ion (typically the zinc ion Zn2+) on which the enzyme is dependent to form a functional active site of catalyzation.  

• Proteinase,  referring  to  the  enzymatic  function  which  catalyses  the breakdown of proteins.  

All of the MMPs have the ability to breakdown different collagens and thereby have  the  potential  to  degrade  most  extracellular  and  connective  tissues [177,179,180].  Since MMPs  are  the  only  known  enzyme  family  capable  of degrading  collagens  in mammals,  they  are  of  importance  in  virtually  any process  that  involves  remodeling,  ranging  from  angiogenesis  and  cell proliferation  to  wound  healing  and  degradation  of  dysfunctional  tissue [177,179,180]. To  prevent  misdirected  degradation  of  vital  tissue,  the  activity  of  MMPs requires tight regulation at different levels. As a first regulating step, all MMPs are synthesized as inactive forms and released as pro‐enzymes. To function as degrading enzymes, all MMPs  require activation  from other MMPs or other regulatory agents [180]. As a next step in the control of MMP activity, humans have four different endogenous MMP inhibitors, the so called tissue inhibitor of metalloproteinases  (TIMPs)  1,  2,  3,  and  4.  It has been postulated  that  the ratio of MMP/TIMP may provide information on whether the overall activity leans  towards  degradation  or  vegetative  growth,  respectively.  In  theory  a higher ratio would speak for a high extent of degradation [181‐183]). However, TIMPs not only inhibit MMP activity, but also act as transporters and carriers 

Introduction 

 38

of the enzyme. Therefore, levels of MMPs are generally highly correlated with levels of TIMPs in vivo [184,185].  Being active in many processes, MMPs can be produced, stored, and released by  a number  of  cell  types. Leukocytes  are  often mentioned  as  the  cell  type most  important  for  MMP  regulation  [186‐189],  but  smooth  muscle  cells, endothelium,  and  platelets  also  produce,  and/or  store  various MMP’s  [189‐191].  One  important  member  in  the  enzyme  family  is  MMP‐9.  Before  the introduction of the current nomenclature [178], MMP‐9 was known as 92 kDa gelatinase or gelatinase B,  since  the enzyme  is able  to break down gelatin, a hydrolyzed  form  of  collagen.  It  has  later  been  shown  that  MMP‐9  also degrades a number of related proteins in connective tissue, briefly overviewed in  Table  3.  For  an  extended  list  of  MMP‐9  substrates,  see  Björklund  and Koivunen [192]. 

Table 3. Substrates for MMP‐9. 

 Substrates Description • Collagen type IV Binds with other collagen type IV molecules to form

sheets. Collagen type IV mainly constitutes the basal lamina in blood vessel walls, anchoring the endothelial cells surrounding the lumen.

• Collagen type V A collagen type that forms fibrils with collagen type I, the most abundant collagen type, to build fibrous structural proteins in connective tissue and extracellular matrix.

• Gelatins Irreversibly hydrolyzed collagens (partly denatured) abundant in connective tissue.

• Laminin A non-collagenous protein which forms sheets in the basal lamina and extracellular matrix. Associated with collagen type IV via the protein enactin (also a substrate for MMP-9).

 The  synthesis  and  secretion  of MMP‐9  is  induced  during  the  inflammatory response,  primarily  by  the  pro‐inflammatory  cytokine  interleukin‐1  (IL‐1) [193], or other pro‐inflammatory pathways [186,194]. Like many other MMPs, MMP‐9  is  produced  and  stored  in  a  broad  variety  of  cells  but  is  primarily associated  with  leukocytes  [186,187,194,195]),  especially  macrophages [188,189,194,196]. MMP‐9  activity  is  suppressed  by  exogenous  cortisol  and other  glucocorticoid  derivates  [197,198].  The  suppression  may  be  indirect, mediated  by  the  inhibition  of  IL‐1  expression  [198],  or  direct  via  the intracellular transcription factor activator protein‐1 [197]. It has moreover been 

Introduction 

  39

suggested  that  glucocorticoids  up‐regulate  the  MMP‐9  inhibitor  TIMP‐1, thereby further reducing the effect of MMP‐9 activity [199]. 

1.6.1 Plausibility of MMP-9 in coronary artery disease

Patients with acute cardiac events have been shown to have elevated plasma levels of MMP‐9 in a number of studies [177,189,200‐202]. Most studies so far have compared  levels of MMP‐9  in ACS patients with  those  in stable angina patients.  It  has  also  been  shown  that  circulating MMP‐9  is  an  independent predictor of new cardiac events in patients with stable CAD [200], but little is known about MMP‐9 before onset of disease.  There  are  a  few  cross‐sectional  studies  in  selected  populations  linking increased  levels  of  MMP‐9  with  hypertension  [181,203],  diabetes  [204], smoking  [205],  and  excessive  alcohol  intake  [206]  but  due  to  a  lack  of prospective  data  before  onset  of  disease,  the  predictive  value  of MMP‐9  is merely speculative at this point.  Of  the ones mentioned,  the  link  to hypertension  is  the most outlined.  It has been  suggested  that  MMP‐9  is  up‐regulated  in  stiffened  central  arteries [203,207],  in  order  to  remodel  the  stiff,  collagen‐rich  vessel walls  into more flexible structures with an increased buffering capacity. Further, when a vessel wall is remodeled, there is a need for neovascularization within the vessel wall as it grows to supply oxygen to all the cells within the wall. Hence, MMPs are activated to facilitate new microvascular growth [208].  Most literature regarding MMP‐9 and CAD is focused on the destabilization of atherosclerotic plaques. The basic concept is that MMP‐9 facilitates the plaque rupture or erosion by attacking the collagen‐rich fibrous cap and basal lamina which surrounds  it  [55,189,209,210].  It has been shown  that unstable plaques rich  in macrophage‐derived  foam  cells,  have  a  higher MMP‐9  activity  than stable plaques with a lower grade of inflammation [211‐213]. To sum up, there are an extensive number of both observational and experimental studies that associates increased levels of MMP‐9 with CAD. Further, the impact of stress hormones on MMP‐9 regulation make MMP‐9 a prime candidate marker when studying the relation between stress and ACS. 

Introduction 

 40

1.6.2 MMP-9 in other conditions and diseases

Even  though  the  number  of  studies  on MMP‐9  in  cardiovascular disease  is growing rapidly, these studies are by far outnumbered by those linking MMP‐9  to  cancer.  MMPs  are  known  to  play  several  important  roles  in  cancer development.  In  tumor‐induced  angiogenesis  ,  there  is  an  up‐regulation  of MMP‐9  and  other  MMPs  in  the  extracellular  matrix  to  facilitate neovascularization  and  thereby provide  oxygen  to  the  growing  tumor  [214‐216]. MMPs also promote  tumor growth and  invasion, partly by  stimulating the  release  of  growth  factors  such  as  fibroblast  growth  factor  and  vascular endothelial  growth  factor,  partly  by  degrading  the  stroma  surrounding  the tumor  [192,217].  Thus,  various  cancer  treatment  strategies  have  focused  on how  to  inhibit  the  activity  of  MMPs  and  thereby  reduce  the  growth  of malignancies.  Another  common group of diseases where MMP‐9 has been  shown  to be of relevance  is autoimmune diseases such as RA  [218], where  it  is  thought  that MMP‐9 activity increases the degradation of cartilage and joint tissues [219]. Further,  the  ability  to  degrade  different  collagens  brings  implications  to different surgical and orthopedic settings. Activation and inhibition of MMPs have been  linked  to a number of different applications, e.g.  tendon ruptures, tissue ulcers, and wound healing [220,221]. It has also been suggested that MMP‐9 could be a marker in diabetes, as MMP‐9 has been shown to be up‐regulated  in hyperglycemia  in vitro [222] and up‐regulated by insulin in an animal experiment in vivo [223]. There is however a lack of consistency in human observational studies where some studies show significant differences between diabetic subjects and controls  [204,224], while other report no difference between the groups [225,226]. 

1.7 A psychoneuroendocrinological model

A  central  assumption  when  studying  the  etiology  of  CAD  is  that  the cardiovascular risk factors do not operate in isolation, but acts in conjunction with  one  another.  Indeed  the  physiological  response  that  follows  takes  the same pathway regardless if the stressor is of physical or emotional nature. In this sense, there is no existing binary opposition of a “physio“ and a “psycho” pathway, they should be viewed upon in an integrative system.  

Introduction 

  41

The  psychoneuroendocrinological  model  in  Figure  7  constitutes  the framework  for  this  dissertation.  The  model  is  combining  the  concept  of allostasis  as described by  Sterling  and Eyer  [35]  the  concept  of CATS  [134]. Using  the model,  it  is  hypothesized  that  stress  and  psychosocial  factors  is linked  with  ACS  via  loss  of  allostasis  accompanied  by  a  dysregulation  of remodeling in vessel walls.  

Figure 7. A psychoneuroendocrinological model linking psychosocial factors with ACS.

ACS

Stresshormones

Intrinsic factors

Lifestyle

• Dynamic response

Loss of allostasis

Temporary rise in blood pressure

Temporary rise in glucose

Temporary rise in fatty acids

Temporary suppressed inflammation

Stressload

Stressresponse

Outcome

Arterial stiffness

Insulin resistance

Adiposity

Systemic inflammation

Hypertension

Diabetes

Obesity

Internal process

Chronic exposureLoad of stressors

Acute exposureimmediate stressor

Psychosocial factors

Train/Strain

Health

Strained system,plaque vulnerability

• Sustained arousal • Non-responsiveness

Trained system,adapted to environment

Allostasis

Dysregulated remodelingWell-regulated remodeling

  

The  acute  stress  is  filtered  by  the  psychosocial  factors  modifying  the perception of the situation. The stress response, regardless of trigger, is driven by a hormonal shift, in particular by an increase the stress hormones cortisol, epinephrine  and  norepinephrine.  The  ability  to  respond  is  modified  by intrinsic  factors  such  as  the genome, proteome and body posture as well  as lifestyle factors such as physical activity, diet, smoking, and alcohol intake. An increase of the stress hormones leads to a suppressed inflammatory response, increased oxygen supply, and rise in blood glucose and fatty acids to provide energy  in the acute phase [35]. A dynamic response refers to an achievement of  allostasis,  characterized  by  a  functional  rise  in  stress  hormones which  in 

Introduction 

 42

turn leads to a mastered challenge and a period of restitution. This is beneficial for  the  individual  as  a  psychophyisological  learning  process  will  lead  to positive  expectancy,  control  and  predictability  of  the  stress  load,  i.e.  will strengthen the psychosocial resources. In addition, a possibility to rest after a mastered  challenge  will  lead  to  restitution  and  beneficial  training  for  the physiological  systems. As part of  an  adaptation  to  the  environment,  a well‐regulated  remodeling  occurs,  preparing  the  system  for  similar  situations  to come. If  the  initial  response  of  the  stress  hormones  is  not  sufficient  to meet  the demand of the situation, a higher stress response will be  induced  in order to master the situation. The sustained arousal following a situation like that may be  a  double‐edged  sword.  On  one  hand,  a  sustained  elevation  of  stress hormones provides the ability to respond functionally to a prolonged stressor. On the other hand, a sustained arousal can only be functional for a given time. If not followed by restitution, a state of sustained arousal will eventually lead to a state of non‐responsiveness, and to a stage of fatigue and exhaustion. One explanation  for  this  transition  is  the  receptors  at  a  cellular  level, which will eventually be down‐regulated in sustained arousal to slow down the effects of the stress hormones [227,228]. This leads to an increased hormone secretion in an attempt to reach an adequate physiologic response, which in turn, leads to a  further down‐regulation of receptors. By  these vicious circles,  the ability  to achieve allostasis  is  lost  in a maladaptive system due  to sustained arousal. If this state  is prolonged,  it has been suggested  that excessive cortisol secretion leads  to  manifestations  of  the  cardiovascular  risk  factors  hypertension, diabetes and obesity [35].  When  allostasis  is  lost,  the  link  between  cortisol  and  inflammation  and remodeling  may  be  of  particular  relevance,  as  the  suggested  links  to hypertension, diabetes  and obesity  can not  explain  the  rapid  fluctuations  in CAD  incidence  and  a  high  incidence  of  unexpected  cardiac  deaths  as described in the rationale. Importantly, the association between a dysregulated HPA‐axis and inflammation are not limited to markers in circulating blood. It has  also  been demonstrated  that  cortisol has direct  effects  on macrophages, which  becomes maladaptive when  the HPA‐axis  is  dysregulated  [228‐231]. This  interplay  between  sustained  arousal  and  inflammation  provides  a plausible mechanism  where  stress may  interact  with  other  pathogens  and thereby modify inflammation in atherosclerosis. In other words, regardless of what  triggers  inflammation  in  the  first  place,  it  is  plausible  that  sustained arousal may  cause  a  situation where  invaded macrophages do  not  respond properly to the endogenous stress hormones, thus making it harder to dampen 

Introduction 

  43

the  inflammation.  In  concordance,  the  ability of  cortisol  to  suppress MMP‐9 activity  [197‐199], might diminish  in  situations where  the  ability  to  achieve allostasis is lost. This might lead to a dysregulation of remodeling, losing the vital impact of cortisol mediating the MMP‐9 activity. Thus,  according  to  the  model,  MMP‐9  might  be  of  plausible  relevance studying mechanisms linking stress and psychosocial factors with ACS.  

1.8 Outline of the dissertation

This dissertation focuses on studying circulating levels of MMP‐9 in a normal population. A principal model of  the associations  investigated  is depicted  in Figure 8. While different associations with MMP‐9 are examined in Paper I, II and IV, a potential method enhancement in cortisol assessment is presented in Paper III. 

Figure 8. Outline for the dissertation. Number in grey ellipse refers to respective section in the introduction. 

 

cortisol

Psychosocialfactors

CRP

MMP-9Physiologicalrisk factors

Paper IPaper II

Paper III

Paper IV1.3

1.4

1.3

1.6

1.5

Behavioral risk factors

1.3

  

 

 44

Aims 

  45

2. AIMS

2.1 General aim

The general aim of this dissertation was to study circulating levels of MMP‐9 in relation to cardiovascular risk factors and CRP as an inflammatory marker, to psychosocial factors, and to salivary cortisol in a normal population.  

2.2 Specific aims

The specific aims were to examine the following:  Paper I, MMP‐9 and cardiovascular risk factors: 

• How circulating levels of MMP‐9 are distributed in a normal population without known CAD. 

• If  circulating  levels  of  MMP‐9  are  associated  with  traditional cardiovascular risk factors.  

• If  circulating  levels of MMP‐9 are associated with  total  cardiovascular risk  load  or  if  a  possible  association  to  total  risk  load  is  driven  by  a single risk factor alone.  

Paper II, MMP‐9 and psychosocial factors: • If  circulating  levels  of MMP‐9  are  associated  with  psychosocial  risk 

factors  and  resources,  independent  of  cardiovascular  risk  factors, ongoing medication, or known diseases. 

• If  associations  between  MMP‐9  and  psychosocial  risk  factors,  for example  depression  and  hostility,  are  mirrored  as  overlapping constructs or independent from each other.  

Paper III, Reliability of pooling cortisol: • If pooling  cortisol  samples  from distinct  time points  over  consecutive 

days is as reliable as using arithmetic means.  Paper IV, MMP‐9 and cortisol: 

• If  there  is  an  association  between  circulating  levels  of  MMP‐9  and ambulatory saliva samples of cortisol in a normal population. 

Aims 

 46

The  papers  and  results  are  related  as  shown  in  Figure  9,  illustrating  the internal aim for each paper in the dissertation. 

Figure 9. Relation of the papers in the dissertation. 

 

Adjusting for results to minimize confounding

Adjusting for results to minimize confounding

Paper I, II and IV:Same participants

Same outcome variable

MMP-9 andcortisol

Running title:

MMP-9 and cardiovascular risk

factors

MMP-9 andpsychosocial

factors

Feasibility of cortisol assessment

Paper I Paper II Paper III Paper IV

Reliability of pooling cortisol

Adjusting for results to minimize confounding

  

Material and Methods 

  47

3. MATERIAL AND METHODS

3.1 The LSH-study

The LSH‐study  is an abbreviation  for  the Life conditions, Stress, and Health‐study.  It was designed  to study a normal population, both  in cross‐sectional analyses  and  later  on  in  prospective  analyses,  with  the  possibility  to incorporate register data on mortality and morbidity at an individual level.  The work  in  this dissertation  is based  on  a  subset  from  the LSH‐study  (see section 3.5). Thus,  the aims and  findings  in  this dissertation  constitute  some but not all of the pieces in the puzzle.  

3.1.1 Aims and model of the LSH-study

The  main  aim  of  the  LSH‐study  is  to  test  if  psychoneuroendocrinological pathways mediate the association between socioeconomic status and incident cardiovascular  disease.  It  is  hypothesized  that  loss  of  allostasis  lead  to  an increased  general  vulnerability  in  susceptible  subjects.  The  study  design  is based  on  the  assumption  that  life  conditions  as  well  as  lifestyle  and psychosocial  factors  have  an  impact  on  psychoneuroendocrinological mechanisms and inflammation. There  are  multiple  analyses  currently  underway  in  the  LSH‐study.  The principal aims can be divided into six levels, illustrated in Figure 10. 

Material and methods 

 48

Figure 10. Principal model and aims of the LSH‐study. Boxes and ellipses in grey mark the scope in this dissertation.

 

Behavioral risk factors

Stress-hormone

CADCAD

Socio-economic position and life conditions

Psychosocialfactors

Metabolicsyndrome

Pain and Sickleave

Psychiatricdisorders .

Self ratedhealth

1.1.

3.

4.

5.Inflammation

VulnerabilityPhysiologicalrisk factors

2.

6.

5.

2.

 Aims 

1. To study the associations between socioeconomic position, life conditions, behavioral risk factors, and psychosocial factors respectively.

2. To study the association between traditional CAD risk factors and plausible biomarkers related to stress, inflammation, and vulnerability.

3. To study the association between psychosocial factors and plausible biomarkers.

4. To study the interaction between behavioral risk factors and psychosocial factors regarding mentioned plausible biomarkers.

5. To study life conditions, behavioral risk factors, and psychosocial factors as predictors for outcome in different diagnoses.

6. To study biomarkers as predictors for outcome in different diagnoses.

 This dissertation  is mainly  comprised  of  the work  from  levels  2  and  3.  See Figure 8 in section 1.8 for comparison. 

Material and Methods 

  49

3.1.2 Study design

The study was  initiated  in 2002. The  first data collection  took place between October 2003 and June 2004 and was conducted in the county of Östergötland in  the  southeast  of  Sweden.  The  study  base was  defined  as  the  population living  in  the  catchment  area  for  any of  the  ten  collaborating Primary health care  centers  (PHCCs).  The  participating  PHCCs  covered  a  wide  range  of socioeconomic positions and represented both rural and more urban areas of Östergötland, as shown in Figure 11. 

Figure 11. The catchment areas in the LSH‐study. 

 Participating Primary Health Care Centers:

Kolmården PHCCHageby PHCC (Norrköping)Kungsgatan PHCC (Norrköping)Skärblacka PHCCÅtvidaberg PHCCBerga PHCC (Linköping)Lambohov PHCC (Linköping)Lyckornas PHCC (Motala)Vadstena PHCCÖdeshög PHCC

 The study design was set to  include participants (n=1,000) evenly distributed in  sex  and  age,  ranging  from  45  to  69  years  at  enrollment.  An  exclusion criterion  was  self‐reported  severe  disease  that  hindered  the  possibility  to participate,  e.g.  terminal  cancer,  severe  dementia,  or  severe  psychiatric disorders.  Severe  difficulties  understanding  Swedish  was  set  as  the  other exclusion criterion. 

3.1.3 Study population

There were  1,007  participants  enrolled  in  the  LSH‐study  (502 men  and  505 women). 

Material and methods 

 50

The  response  rate  for  the  initial  baseline  study was  62.5%. The  sample was representative  for  the  population  in  terms  of  educational  attainment, employment rates, and immigrant status. 

3.1.4 Random sample procedure

The LSH‐study was designed  to  examine  a  stratified  random  sample  of  the study population. The procedure was based on  the methodology used  in  the HAPIEE‐study [232] and was performed in the following steps:   

1) The  catchment  areas  for  each  of  the  ten  PHCC were  defined,  using geographical maps matched with corresponding postal codes.  

2) The population that was living in any of the ten catchment areas, that is had  a  registered  address  within  any  of  the  listed  postal  codes  on December 31, 2002 was  identified using  the official register of  the  total population. 

3) All  inhabitants  born  between  January  1,  1933  and December  31,  1957 were selected. 

4) All  inhabitants  were  stratified  by  PHCC,  sex,  and  5‐year  categories (born 1933 – 1937, 1938 ‐ 1942, 1943 ‐ 1947, 1948 ‐ 1952, and 1953 ‐ 1957 respectively), using the postal codes and the Swedish personal  identity number. 

5) Every person in each stratum was assigned an arbitrary decimal, astratum, in  the  interval  between  0.000 000  and  1.000 000  by  a  random  number generator.  The  participants  in  each  stratum were  sorted  in  ascending order according to astratum. 

6) The design was set to include 10 persons from each stratum. By dividing by 20, the random sample procedure provided for a participation rate of 50%.  The  total  number  of  persons  in  each  stratum,  nstratum, was  thus divided  by  20.  The  ratio was  rounded  to  the  nearest  integer,  xstratum, interpreted as “one out of xstratum persons in every stratum will be invited to the LSH‐study”.  

7) An  integer,  istratum, within  the  interval of 1  to xstratum, was  computed  for each stratum using a random number generator.  

8) Using  the  lists  sorted by astratum, persons who were  invited  to  the LSH‐study were selected by istratum + xstratum, where the additions of xstratum were iterated 19  times. Thus,  the  first person  in each  stratum  invited  to  the 

Material and Methods 

  51

LSH‐study  had  the  post  corresponding  to  istratum  and  the  twentieth person the post corresponding to istratum + 19(xstratum). 

9) Participants were invited consecutively, starting from the top of the list until there were ten participants that had accepted the invitation in each stratum. 

10)  There were a few strata in which the participation rate was lower than 50%.  In  those  cases,  the  steps  7  to  9  above were  repeated,  using  an altered istratum, to enable an inclusion of 10 participants in each stratum. 

3.1.5 Data collection

The  data  collected  were  acquired  from  measurements  of  physiological characteristics (see section 3.2), an extensive set of questionnaires (see section 3.3) and biological samples in saliva, blood, and urine (see section 3.4). After  the random sample procedure,  invitations were sent out,  together with the first set of questionnaires. If the respondent was willing to be a participant in  the  study,  salivettes and a vial  for a urine  sample were  sent out  together with an appointed time for a PHCC visit. If there was no answer, a reminder was sent out after about two weeks.  

3.1.6 Ethical considerations

Every participant in the study has given written consent stating that the data from  the  questionnaire,  the measurements  on  physiological  characteristics, and  the  biological  samples  can  be  used  for  research.  The  participants were informed  that  they,  at  anytime  upon  request  and  without  any  further explanation,  can  drop  out  of  the  study  and  ask  to  have  their  collected biological samples destroyed immediately. All  data were  treated with  confidentiality.  The  code‐numbers  used  for  the participants  were  not  identifiable  to  a  higher  extent  than  age,  sex,  and catchment area. The  study design was  approved by  the  local  ethics  committee  in Linköping (No. 02‐324). 

Material and methods 

 52

3.2 Primary health care center visit

The participants came to the PHCCs in the morning. The participants’ first set of  questionnaires  (see  section  3.3)  and  the  saliva  samples  (see  section  3.4.1) were submitted to the assistant nurses. Participants with clinical symptoms of infection were instructed to come back to the PHCC after recovery. All blood samples were  taken  between  6.30  and  9.00 AM  in  a  fasting  state. After  the measurements  and  blood  sampling,  the  participants  were  offered  a complimentary breakfast. Based on the measurements, and the data from the questionnaires regarding smoking and physical activity, all participants were given direct  feed‐back on  their results. The nurses assisting  in  the study had specific  guidelines  regarding  the discovery  of  abnormal measures  on  blood pressure,  blood  lipids  and/or  blood  glucose.  If  abnormally  high,  the participants were scheduled to see a nurse or a physician for further check‐up. A modified  version  of  the  health  profile  developed  in Habo  PHC,  Sweden [233] was used as an educational tool in a health dialogue between the nurse and  the participant. When applicable, a brief  intervention was conducted,  in terms  of  a  motivating  interview  focusing  on  diet,  physical  exercise,  and smoking  cessation.  If  the participant had multiple  risk  factors, well defined criteria  according  to  existing  guidelines  (based  on  the  SCORE‐system)  [234] and  the  risk  estimation  algorithm  developed  in  the  software  Precard  (also based  on  the  SCORE‐system)  [235]  were  used  as  a  golden  standard  for intervention  recommendations.  Feed‐back  on  blood  lipids were  sent  to  the participants when the results had returned from the laboratory.  All nurses collecting data were trained together and the laboratory equipment used was calibrated to ensure standardization. 

3.2.1 Physiological characteristics

Blood  pressure  (SBP  and DBP) were measured  in  a  sitting  position  in  two minutes  interval after five minutes of rest. The mean of second and the third measurement (Omron M5‐1 digital) were used as estimates for SBP and DBP. Weight,  height,  and  waist‐hip  measurements  in  standing  position  were collected. Plasma glucose (HemoCue), triglycerides, and lipids (ADVIA 1650) were  analyzed  directly  after  sample  collection,  and  LDL‐cholesterol  was calculated  using  Friedewald’s  formula  [236].  This  formula  is  based  on  the 

Material and Methods 

  53

assessment  of  total  cholesterol,  HDL,  and  triglycerides,  using  the approximation shown in Figure 12.  

Figure 12. Friedewald’s formula used to estimate LDL concentrations (mmol/l) in blood. 

 [LDL] = [Total cholesterol] – [HDL] – (0.456 x [Triglycerides])

 

3.3 Questionnaires

All participants were  asked  to  fill  in  an  extensive  set of questionnaires. The first set of questionnaires was sent by mail to the participant. The other set was distributed at  the PHCC. The  filled‐in questionnaires were collected either at the PHCCs or sent back by mail. The following sections (3.3.1 to 3.3.3) present the items that have been used in this dissertation. Data  in  the LSH‐study  questionnaires not  analyzed  in  this dissertation are omitted.  

3.3.1 Behavioral risk factors for cardiovascular disease

Smoking

Smoking was addressed using the single item “Do you currently smoke?” with the  four alternatives  [No, never have]  [No,  I quit  in  the year….]  [Yes, sometimes, less  than  a  cigarette  per  day]  and  [Yes,  on  a  regular  basis],  respectively.  A dichotomy  was  generated,  congregating  the  first  two  and  the  two  latter alternatives. 

Alcohol

Alcohol intake was based on a food frequency questionnaire adopted from the Swedish Mammography Cohort study [237] combining frequency and typical amounts  of  different  beverages.  By  combining  the  frequency  with  the 

Material and methods 

 54

beverage, a sum score of alcohol in grams per week was calculated. Based on the sum score, three ordinal categories were computed (less than 110 g/week, between 110‐170 g/week, and more than 170 g/week respectively). In addition, there  were  two  categories  for  never‐users  and  participants  that  had  quit drinking alcohol. 

Physical activity

The measurements  of  physical  activity  were  adopted  from  the  population surveys  previously  conducted  by  the  Public  Health  Science  Centre  in  the county of Östergötland [238]. The two questions given in Table 4 were used to assess daily activity. Table 4. Items on physical activity. 

 Considering the last 12 months: 1. How much physical exercise do you normally have in your “every day life”

(like walking or biking to work, snow shuffling, work in the garden or similar)? [None] [A few occasions per week] [Several occasions per week] or [Daily or close to daily]

2. How much physical exercise do you have voluntarily, apart from the physical

exercise above? [Hardly anything] [Hardly anything, but walk a few times a week] [Light activity at least once a week] [Moderate activity at least once a week] [Vigorous activity on a regular basis]

 The  items were combined  into an  index, as suggested from the authors, with the  following  four  categories:  hardly  any  physical  activity,  some  physical activity,  could  be  more  physically  active  and  enough  physical  activity respectively [238].  

Fruit and vegetable intake

The  measurement  of  fruit  and  vegetable  intake  utilized  the  previously mentioned  food  frequency  questionnaire  developed  by  the  Swedish Mammography  Cohort  study  [237].  The  questionnaire  is  constituted  by detailed items, estimating a sum score of daily intake of fruit and vegetables. The following fruits and vegetables are included: orange/ citrus fruits/ orange juice/  grapefruit  juice/  apple/  pear/  banana/  berries  (fresh  or  frozen)/  jam/ marmalade/  purée/  fruit  compote/  fruit  soup/  lettuce/  cabbage/  cauliflower/ 

Material and Methods 

  55

broccoli/  sprouts/  tomato/  tomato  juice/  bell  pepper/spinach/  green  peas/ onion/ leek/ garlic/ mixed vegetables/ pea soup/ beans/ lentils/ soya products/ cooked potatoes/ fried potatoes/ French fries/ carrot/ beetroot. A sum score  in grams per day was computed, using  the algorithm designed for the instrument [237]. Data were used as ordinal categories, as attempts to quantify total intake more exactly would be based on assumptions that could not be validated in the LSH study. The  participants were  divided  into  three  subgroups:  Low  intake  (less  than mean minus one SD), moderate  (mean plus/minus one SD), and high  intake (more  than mean plus one SD), with  the underlying assumption  that  such a stratification would discriminate individuals having a high daily consumption of fruit and vegetables from individuals having a low daily consumption. 

3.3.2 Psychosocial instruments

The psychosocial  instruments were chosen with  the criteria  that  they should be  validated  and  previously  tested  in  a  substantial  number  of  studies. Furthermore, outcome on  the  instruments  should have been associated with cardiovascular disease  [15,16,23,24,146,239,240],  and/or have  been  associated with  inflammatory  markers  in  previous  studies  [241,242].  Nine  different instruments were used. None of them focus on the external  load of stressors, but rather the experience of the stressful situation and the stress response. All but  two  (availability of attachment and availability of  social  integration) are constructed  as  Likert  scales,  that  is  based  on  a  number  of  statements  or questions  on which  the  respondent  is  asked  to  agree  or disagree  in  a  fixed number of answer alternatives. Typically, there are both positive and negative statements  and/or  questions  in  the  same  instrument.  The  responses  to  the items are summed into a non‐weighted index where each of the items has the same proportional contribution to the summed score. In our analyses, there was an allowance for a partial loss with missing values on one  item  for  instruments with  less  than 15  items, and missing values on two items for instruments with more than 15 items. Higher partial losses were regarded  as  missing  data.  An  imputation  process  was  performed  for participants with an acceptable partial loss in the instruments tested, where an arithmetic mean of the items with data was computed on an individual basis and used as an approximate response in the items with missing values. 

Material and methods 

 56

Availability of attachment

Orth‐Gomér’s  instrument  known  as  availability  of  attachment  (also  called emotional  attachment  or  emotional  support)  has  its  origin  in  the comprehensive Interview schedule for social interaction (ISSI) [243]. Aiming at feasibility  in  self‐administered  questionnaires  to use  in  cohort  studies  (with CAD as the main outcome), ISSI was reduced to two subsets of items, one of which is availability of attachment [244]. The instrument is thought to measure what a person’s social network provide in  terms  of  emotional  support,  e.g.  if  the  respondent  has  someone  close  to confide  in and  to  lean on  in  real hardships.  In other words,  it  is  thought  to address the quality of social ties. Availability of attachment differs  in construction  from  the other  instruments used, as the answer alternatives are simply restricted to “yes” or “no” rather than  a  grading  Likert  scale.  Six  items  are  used.  The  number  of  positive answers is summed to an index, giving a range from 0 to 6. By construct, the distribution  of  scores  will  be  highly  skewed  to  the  right  in  a  normal population, as most respondents do at least have someone close to lean on in real hardships  [145]. Availability  of  attachment  is  thought  to  be  stable  over time. Closely related  instruments have demonstrated high test‐retest stability in  various  settings  (r=0.7  to  0.9)  [245].  The  full  instrument may  be  seen  in Appendix II. 

Availability of social integration

Availability of social integration is the other abbreviated subset derived from ISSI  [244]. The  items concern number of people  that  the respondent  interacts with in daily life during a week e.g. that share interests or that can visit at any time. In other words, it is thought to address the quantity of social ties. Like availability of attachment, availability of social integration is not a Likert scale, but a  summed  index  ranging  from no  social  ties  to a  large amount of social ties. It has been pointed out by the constructors that availability of social integration should not be regarded as a continuous scale, as the change of one unit  in  the summed score  is not  the same at all points at  the summed  index [145].  Like  availability  of  attachment,  availability  of  social  integration  is thought to be stable over time. Closely related instruments have demonstrated high test‐retest stability in various settings (r=0.7 to 0.9) [245]. 

Material and Methods 

  57

The instrument is constituted by six items with six answer categories, giving a range  in  the  sum  score  from  6  to  36.  The  full  instrument may  be  seen  in Appendix III. 

Mastery

The questionnaire of mastery was constructed by Pearlin in 1978 [148]. It aims to  capture  ability  to  cope with  potential  stressors  in  everyday  life.  Pearlin emphasizes that mastery is a resource (as opposed to a strategy) which buffers “social experiences that adversely penetrate people’s emotional life”. A central concept  is that mastery does not refer to what people do  in a given situation but  rather what people are  regardless of  context.  In other words, mastery  is based  on  the  idea  of  general  psychosocial  resources  that  protects  the individual  from potential stressors  that could cause a negative affect. Pearlin describes  mastery  as  being  one  of  three  vital  components  of  coping  with stressors.  The  items  in  the  questionnaire  concern  the  extent  to  which  one regards  one’s  life  chances  as  being under  one’s  control  in  contrast  to  being fatalistically ruled [148]. Although the other two components (self‐esteem, see section  below,  and  self‐denignation)  are  omitted,  the  mastery  scale  is frequently used  in questionnaires  as  a proxy  for  the  concept of  coping. The test‐retest  stability  have  been  shown  to  be  high,  in  concordance  with  the underlying  theory  of mastery  as  a  stable  trait  (r=0.85  comparing  a  situation with  acute  stress  with  a  supposedly  non‐stressful  situation  3  months afterwards)  [246].  The  instrument  are  constituted  by  seven  items with  four answer  categories,  giving  a  range  in  the  sum  score  from  7  to  28.  The  full instrument may be seen in Appendix IV. 

Self-esteem

The questionnaire of self‐esteem was also constructed by Pearlin in 1978 [148]. In Pearlin’s definition, self‐esteem is another aspect of coping besides mastery. The instrument aims to capture the positiveness of one’s attitudes towards one self. As with mastery, the questionnaire is designed to reflect what people are rather than what people do. The  items were not  invented by Pearlin himself, but are derived from a factor analysis from Rosenberg’s self‐esteem scale [148]. By definition, self‐esteem is linked to outcome expectancy following a stressor. As with mastery,  the  test‐retest  stability has  been  shown  to  be high  (r=0.85 comparing  a  situation  with  acute  stress  with  a  supposedly  non‐stressful 

Material and methods 

 58

situation  3 months  afterwards)  [246].  The  instrument  is  constituted  by  ten items with four answer categories, giving a range in the sum score from 10 to 40. The full instrument may be seen in Appendix V. 

Sense of coherence

The concept of sense of coherence (SOC) was presented by Antonovsky 1987 [247]. It is based on the idea that there are salutogene factors that contribute to good  health  despite  harsh  conditions  in  daily  life.  The  idea  is  based  on observations of Israeli women and men who survived concentration camps in World  War  II  and,  despite  the  experiences  there,  managed  to  maintain apparent  mental  and  physical  health.  Antonovsky  proposed  that  the salutogenic  SOC  is  based  on  three  interrelated  concepts  of meaningfulness, comprehensibility  and  manageability.  SOC  is  defined  as  a  stable  trait  in theory. Its stable properties can be confirmed in test‐retest stability performed in  various  settings  (being  around  r=0.5  in  a  ten  year  follow‐up)  [248],  even though its pointed out that SOC is less stable than initially proposed [248]. The SOC‐scale differs somewhat in principle from the other Likert scales used. Whereas the others are constructed with the same fixed answer alternatives for every  item,  typically  stating  a  number  of  days  per week,  or  ranging  from minor  to major  extent,  the  answer  alternatives  in  SOC  vary.  The  possible answers are constructed based on opposable pairs (such as very often versus never) which give the highest versus and the lowest score on the specific item. The categories in between are not defined but are treated as a continuous scale between  lowest  to  highest  score  on  each  item.  Several  versions  of  the questionnaire have been used in studies with different purposes [248]. In this study, we have  the used  the widespread 13‐item version with  seven answer categories, giving a range in the sum score from 13 to 91. The full instrument may be seen in Appendix VI. 

Hostile affect

The Cook‐Medley hostility scale was developed in 1954 [240]. It was originally designed  to  identify  teachers who  had  difficulties  getting  along with  their students. Over  the years,  the  instrument has been  refined  for use as a more general instrument to capture attitudes towards others. In 1988, Barefoot and colleagues  suggested  a  categorization  of  six  subsets  of  items,  that  could  be used as predictors  in  survival analyses, where poor outcome was associated 

Material and Methods 

  59

with higher mortality [240]. Hostile affect is one of those six subsets, referring to  the  experience  of  negative  emotions  associated with  social  contacts.  The items aim to capture an admittance of anger, impatience, and reluctance when facing other people. It is a questionnaire focusing on the affect and frustration in silence rather than the aggression, as it does not imply that the respondent actually acts on  the basis of  these emotions  (there  is another  subscale  in  the original measurement, hostile aggression that captures overt aggression) [240]. Hostile affect  is supposed to be a trait. A high test‐retest stability (r=0.84  in a follow‐up period of four years) has been demonstrated [249]. The  instrument is constituted by five items with five answer categories, giving a range in the sum score from 5 to 25. The full instrument may be seen in Appendix VII. 

Cynicism

Cynicism, like hostile affect, is one of the subsets that Barefoot and colleagues derived from the Cook‐Medley hostility scale [240]. The items are focused on perception of other’s behavior in everyday life and aim to capture a negative view  of mankind,  beholding  people  in  general  as  unworthy,  deceitful,  and selfish. Like hostile affect,  cynicism  is  considered  to be a  stable  trait  formed under  a  considerable  amount  of  time  (r=0.84  for  the  entire  Cook‐Medley hostility  scale  for  a  four‐year period,  r=0.76  for  a  ten‐year period)  [250,251]. The  correlation with Hostile affect has been  shown  to be around  r=0.4  [240] The  instrument  is  constituted  by  twelve  items with  five  answer  categories, giving a range in the sum score from 12 to 60. The full instrument may be seen in Appendix VIII. 

Depression

Centre  for Epidemiological Studies Depression Scale  (CES‐D) was developed by Radloff in 1977 [252]. It was designed to measure depressive symptoms in a normal population by condensing  items  from a pool of previously validated depression scales. The aim of the instrument was to provide a useful tool for epidemiological  studies,  capturing  the  major  components  in  depressive symptomatology. It was not designed to capture a clinical depression per se, by using a discriminating cut‐off value, but rather to compare the current level of depressed mood  between  different  groups, with  emphasis  on  the  affective component  i.e. on diffuse and unspecific state of sadness, worthlessness and hopelessness. Despite being designed  to measure symptoms at a given short 

Material and methods 

 60

time point,  thereby  asking  for  a  temporary  state, CES‐D has been  shown  to have a acceptable  test‐retest  stability  (r=0.54  in a normal population without any severe life events between assessments) [252]. The  instrument  is  constituted  by  twenty  items with  four  answer  categories, giving a range in the sum score from 0 to 60. The full instrument may be seen in Appendix IX. 

Vital exhaustion

The Maastricht questionnaire of vital exhaustion was developed by Appels in 1987  [239].  It was designed  to measure mental and physical  fatigue as a risk factor  for  myocardial  infarction,  based  on  clinical  observations  that  many patients  report  “a  lack  of  energy”  prior  to  a  cardiac  event.  It  is  thought  to measure a state following a long‐standing problem that the respondent has not been able  to  resolve.  In other words,  it  is  tightly  linked  to a  state of chronic stress,  and  has  been  described  as  a  minor  depression  or  a  state  of demoralization [239]. As with CES‐D, even though the questionnaire items are focused to capture a temporary state, the test‐retest stability is generally high (r=0.85 over a follow‐up time of 4 years) [253].  A slight modification of the original scale was used, based on 19 items instead of  the original 21, with a somewhat modified phrasing  in a  few  items. Three answer categories were used, giving a range  in  the sum score  from 19  to 57. The full instrument may be seen in Appendix X. 

3.3.3 Ongoing medication and previous diagnoses

To capture any previous events of myocardial  infarction, the question “Have you  ever  had  any  event  of myocardial  infarction  diagnosed  by  a medical doctor? [Yes][No][Don’t know]” was used. Questions regarding angina pectoris, stroke, diabetes, and cancer were constructed similarly. The diagnosis of RA and  other  chronic  inflammatory  diseases was  captured  using  the  question “Have you ever had any other  chronic or  long‐term disease diagnosed by a medical doctor? [Yes] [No] [Don’t know] If yes, please specify”. The participants were further asked to specify any ongoing medication, taken on a regular basis. All medications were listed and grouped by the Anatomical Therapeutic Chemical (ATC) classification system.   

Material and Methods 

  61

3.4 Measurements of biomarkers

Aliquots (0.5 ml) of plasma for analysis of MMP‐9 and serum for analyses of CRP were  stored  in  ‐70o C approximately 16  to 22 months before  laboratory analysis.  Aliquots  of  saliva  for  analysis  of  cortisol  were  stored  in  –70o  C approximately six months before analysis. 

3.4.1 Matrix metalloproteinase-9

The concentrations of MMP‐9 were measured  in EDTA‐plasma. All analyses were conducted by the same laboratory assistant using an ELISA method with human  Biotrak  ELISA  systems  (Amersham  Biosciences,  Uppsala,  Sweden). The  assay  for  MMP‐9  measures  MMP‐9,  Pro‐MMP‐9  and  the  ProMMP‐9/TIMP‐1  complex. The  lower detection  limit was  0.6  ng/ml. The  interassay coefficient  of  variance  (CV) was  7.2  to  7.9%.  The  analyses  of MMP‐9 were performed in two runs, where preliminary statistical analyses were performed on  half  of  the  participants  (n=201),  before  deciding  if  analysis  should  be performed on  the entire sub‐sample. The same batch of  the kit was however used  in  both  runs.  The mean  difference  of  storage  time  prior  to  analyses between the two runs was estimated to be around six months. 

Tissue inhibitor of metalloproteinases-1

TIMP‐1  was  measured  in  half  of  the  participants  (n=201)  using  the  same EDTA‐plasma  samples  as  for  analysis  of MMP‐9.  An  ELISA method  with human Biotrak ELISA systems (Amersham Biosciences, Uppsala, Sweden) was used. The assay recognizes  free TIMP‐1, and TIMP‐1 complexed with MMPs and has a lower detection limit of 1.25 ng/ml and a CV of 6.8%. 

3.4.2 Cortisol

The  assessment  of  cortisol  was  designed  to  capture  an  average  diurnal variation  in  everyday  life.  As  cortisol  in  saliva  has  been  shown  to  reflect concentrations  in  serum  with  good  precision  [254,255],  the  assessment  of cortisol was performed using a non‐invasive procedure. Cortisol was sampled at home, using specific salivettes designed for the purpose.  

Material and methods 

 62

Study design was  set  to  include  sample  collection during  three  consecutive days, with  sampling  three  times a day  (9  samples  in  total). The participants were  instructed  to  start  sampling  preferably  on  a  Tuesday  and  end  on  a Thursday  (with  the exception of night‐shift workers who were  instructed  to start any day of convenience, collecting samples three days in a row with the same working hours).  Samples were  collected  immediately  after  awakening (t1), thirty minutes after awakening before breakfast (t2), and just before going to bed in the evening (t3), aiming to sample in proximity to the highest (t1 + t2) and  lowest  (t3)  cortisol  levels  in  the diurnal variation. The participants were instructed to avoid physical exercise, food intake, and smoking one hour prior to  sampling. Each participant was asked  to  fill  in a protocol  for  the samples collected, giving information on the estimated time point for sampling. There was also a space for the participant to write comments (e.g. “been smoking” or “recently  been  eating”)  regarding  circumstances  that  could  affect  the interpretation of  the  results. To minimize  the  risk of participants  taking  the salivettes  in  the  wrong  order,  the  salivettes  were  marked  with  a  unique number for t1, t2, and t3, respectively, and different colors were used to indicate day 1 to 3. If salivettes nonetheless were taken in the wrong order, there was a given  space on  the  sampling protocol where  this  could be  indicated.  It was thus possible to take non‐compliance to the protocol into account. Further, the participants reported normal awakening time, making it possible to adjust for deviation from normal awakening time in the analyses. The participants were instructed to keep the salivettes in a refrigerator as soon as a saliva sample had been collected. The samples were thereafter brought to the  closest  PHC  centre  (typically  on  the  first  Friday  following  the  days  of sampling), where they were centrifuged. 150 μl from each salivette (or as much as  the  salivette  with  least  content  if  less  than  150  μl),  were  pooled  into cryogenic vials as  follows: one vial  for awakening samples  (pool‐  t1), one  for samples  taken  thirty minutes after awakening  (pool‐  t2), and one  for evening samples (pool‐ t3). If one salivette was empty, equal volumes of saliva from the other  two  were  pooled  together.  Remaining  saliva  in  each  salivette  was transferred  to  separate  vials,  giving  in  total  12  vials  per  participant.  These were kept in a freezer (–70o C) until analysis. The duration in the freezer prior to analysis have been suggested not to affect cortisol levels to any major extent [256].  All  samples  were  thawed  and  analyzed  in  duplicate  using  a radioimmunoassay method  (Diagnostic  Products  Corporation,  Los Angeles. CA). The intra‐assay coefficient of variation was 9.4% at 5 nmol/l and 9.8% at 12 nmol/l. The analysis of cortisol was performed in one run. 

Material and Methods 

  63

3.4.3 C-reactive protein

CRP  was  measured  in  serum  according  to  standard  accredited  laboratory routines. All  samples were  analyzed  in  the  same  laboratory, using  a highly sensitive  latex‐enhanced  turbidimetric  immunoassay  (Roche  Diagnostics GmbH, Vienna, Austria) with a  lower detection  limit of 0.03 mg/l and CV of 1.7%. 

3.5 Specific study designs

In an initial phase, it was decided that MMP‐9 should be explored in a subset of  the  LSH‐study. Applying  basic  assumptions  regarding  the  prevalence  of CAD  risk  factors  and MMP‐9  distribution  in  a  normal  population,  power calculation yielded an estimation of 400 participants to be sufficient in order to show  significant associations between CAD  risk  factors and MMP‐9. Plasma samples  from  402  participants  were  randomly  drawn  from  the  first  1,007 participants in the LSH‐study, without any given criteria for stratification such as sex or age. All ten participating PHCCs were represented in the subset in an even  distribution.  Paper  I,  II,  and  IV  are  based  on  this  drawn  sub‐sample (n=402). Depending  on  the  specific  study  aims,  the  subset  was  treated  somewhat differently  in  the different  papers.  In  Paper  I,  as we wanted  to  explore  the distribution of MMP‐9 in relation to cardiovascular risk factors before onset of disease  in  a  normal  population,  participants with  a  self‐reported  history  of CAD and participants unsure of diagnosis were excluded  from  the analyses. Participants  using  cholesterol  lowering  medication  were  excluded  as  well, further pushing  the healthy selection  towards a population  free  from known CAD.  In Paper II and IV, all participants were  included  in the crude analyses, with the exception of two outliers on MMP‐9 (>200 ng/ml) discussed in section 5.5.3. Exclusions  were  made  in  specific  sub‐analyses  to  minimize  possible confounding from disease and ongoing medication. In Paper  III,  a pilot  study  aiming  at  enhancing methodology  of  ambulatory saliva  cortisol  assessments,  a  smaller  sub‐sample was drawn  from  the LSH‐study  (n=30).  Again,  there  were  no  criteria  given  for  stratification.  The participants  were  drawn  from  eight  of  the  ten  collaborating  PHCCs.  The conceptual purpose differs  from  that of  the other  three papers, as  the others 

Material and methods 

 64

have  MMP‐9  as  the  main  outcome,  investigating  associations  with  other factors. In Paper III, for each respective time point (t1, t2, and t3), cortisol levels in  pooled  saliva  samples  from  three  days  were  compared  with  arithmetic means of cortisol levels derived from saliva samples from each day. See Figure 13.  

Figure 13. Principal design of the pilot study in Paper III. The same volume was taken from each of three vials collected in consecutive days and transferred to a fourth vial. 

 

Day 3

Day 1Day 2Day 3

pooled value

awakening t1

evening t3

nine salivettes, ambulatory sampling

three time points per day

Day 2Day 1centrifuge

+ 30 minutes t2

awakening pool t1

+ 30 minutes pool t2

evening t3

  

3.6 Statistical methods

The  statistical  analyses  are  all  based  on  well  established methods, mainly using  the  software  Stata  6.0  (College  Station,  Stata  Corporation).  Some additional analyses have been conducted in SPSS version 14.0 and 15.0 (SPSS Inc), and VassarStats (Richard Lowry, Vassar college). The power calculations were  conducted  using  EpiInfo  2000  (the  Centers  for  Disease  Control  and Prevention). Continuous data on plasma MMP‐9 were set as the outcome in Paper I, II, and IV. Cortisol levels in pooled saliva samples were set as the outcome in Paper III. An overview of the statistical methods is found in Table 5. 

Material and Methods 

  65

Table 5. Overview of the statistical methods used.  

Paper I Paper II Paper III Paper IV Significance testing on differences between groups

t-test ⌧  ⌧  ⌧  ⌧ ANOVA ⌧       

Correlation between variables        

Partial correlation ⌧  ⌧  ⌧   Fisher r to z transformation     ⌧   

Regression models        

Linear multiple regression ⌧  ⌧  ⌧  ⌧  

A  2‐sided  probability  value  of  p  ≤0.05  was  considered  as  statistically significant.  In  concordance,  95%  confidence  intervals  have  been  used  in combination with calculated estimates. The analyses were performed using the variables listed in Table 6.  

Table 6. Variables used in the regression and partial correlation analyses.  

Paper I

Paper II

Paper III

Paper IV

Described in section

Outcome MMP-9 ⌧ ⌧ ⌧ 1.6 & 3.4.1 Cortisol ⌧ 1.5 & 3.4.2

Variables tested Age ⌧ ⌧ ⌧ ⌧ 3.1.1 Sex ⌧ ⌧ ⌧ ⌧ 3.1.1 Physiological characteristics ⌧ ⌧ ⌧ 1.3.1 & 3.2.1 Behavioral risk factors ⌧ ⌧ ⌧ 1.3.2 & 3.3.1 Psychosocial factors ⌧ 1.4 & 3.3.2 Self-reported diagnoses ⌧ ⌧ 3.3.3 Ongoing medication ⌧ ⌧ 3.3.3 CRP ⌧ ⌧ ⌧ 1.3.1 & 3.4.3 Cortisol peak ⌧ ⌧ 3.4.2 Cortisol evening ⌧ ⌧ 3.4.2 Deviation from self-reported awakening time

⌧ 3.4.2

Non-compliance to protocol ⌧ 3.4.2

 

Material and methods 

 66

Most  variables were  used  as  collected  (as  ordinal  categories  or  continuous data). There  are  however  a  few  variables  that were modified  as  follows,  to minimize possible biases in regression analyses: 

• To  deal with  reversed  causation,  participants  that  had  quit  smoking within five years prior to the examination due to health problems (n=13) or had reduced alcohol intake due to health problems within five years prior to examination (n=12) were included in the top ordinal category.  

• Due  to  skewness  in  the  distribution  of  CRP,  continuous  data  was divided into ordinal categories (quartiles). Even though it was stated in the instructions that no samples should be collected during an ongoing acute  inflammation,  there were a  few participants  (n=10) with CRP>10 mg/l.  These  were  excluded  in  specific  sub‐analyses  but  otherwise included in the highest ordinal category. 

• Continuous data on body mass  index  (BMI) were arranged as  interval dummies. This was based on the assumption that relationships to body mass index are non‐linear, where both abnormally low and abnormally high BMI are related to poor health. 

• To  deal with  potential  bias  of  non‐compliance  in  timing  of morning samples of cortisol, a peak value (i.e. the highest values of awakening, t1, and  thirty minutes  after  awakening,  t2) was  used  as  a  proxy  for  the highest diurnal  level  instead of  the more commonly used +30 minutes after awakening [152,153].  

• Cortisol  levels  from  the  ambulatory  saliva  sampling were  aggregated into  quintiles  rather  than  continuous  data  on  cortisol  in  Paper  IV. A peak  level of  saliva  cortisol  >60 nmol/l  (n=6)  and  an  evening value of cortisol >15 nmol/l (n=9) were discarded as outliers. 

 Further, total risk load of cardiovascular risk factors was computed in Paper I, summing  up  dichotomies  of  the  eight  factors mentioned  in  1.3,  using  the criteria in Table 7. 

Material and Methods 

  67

Table 7. Total cardiovascular risk load model used in Paper I. For each criterion fulfilled one point was assigned yielding a summed index ranging from 0 to 8. 

 Variable Criteria n matching

criteria Hypertension SBP>160 and/or DBP >100 mm Hg

and/or using antihypertensives 81

Dyslipidemia LDL/HDL ratio >3 54

Obesity BMI>30 67 

Diabetes Self-reported known diagnosis 22 

Smoking Current smoker, or quit within the last five years due to health problems

57 

Alcohol intake More than 170 g/week or reduced intake within the last five years due to

health problems

37 

Physical activity All other than top ordinal category 272 

Fruit and vegetable intake All other than top ordinal category 307 

 CRP was not used in the index but included as an adjustment in the regression model testing the association between MMP‐9 and total risk load.  

 

 68

Results 

  69

4. RESULTS IN BRIEF

4.1 General findings on MMP-9

Results  from Paper  I, Paper  II, and Paper  IV yielded  findings on  circulating levels of MMP‐9 as follows:  

• MMP‐9 could be detected in plasma in all participants. The mean  and  standard deviation  (n=400) were  39.2 ng/ml  (SD  22.8 ng/ml), ranging from 2.9 to 143.9 ng/ml.  

• Circulating  levels  of MMP‐9 were  significantly  higher  in  participants with a prior myocardial infarction and/or angina pectoris. 

In  a univariate  analysis  (n=381),  the difference  between mean  levels  for  the group with self‐reported myocardial  infarction and/or angina pectoris  (n=16) and  the other participants was 14.0 ng/ml  (mean: 52.7  (SD 34.5) vs. 38.7  (SD 22.1) ng/ml, p=0.015).  

• Circulating levels of MMP‐9 were significantly lower in women than in men. 

In a univariate analysis  (n=400),  the difference between mean  levels  for men and women was  8.3  ng/ml  (mean:  43.4  (SD  24.5)  vs.  35.1  (SD  20.3)  ng/ml p<0.001).  

• There was a significant but rather weak correlation between MMP‐9 and CRP. 

The partial correlation between MMP‐9 and CRP  (adjusting  for age and sex) was r=0.12 (n=389, p<0.001). After exclusion of  individuals with CRP>10 mg/l the coefficient was still fairly low, r=0.19 (n=379, p<0.001. 

Results 

 70

4.2 Specific findings

The results from each paper are presented in brief, in relation to the aims.  

4.2.1 Paper I, MMP-9 and cardiovascular risk factors

The  main  finding  in  this  study  was  the  significant  correlation  (p<0.001) between plasma  levels of MMP‐9 and  total  load of  traditional cardiovascular risk  factors  in a population‐based sample without any known CAD and  free from  cholesterol  lowering  medication.  Total  risk  load  summed  up  by dichotomies of the eight factors hypertension, dyslipidemia, diabetes, obesity, smoking,  high  alcohol  intake,  low  physical  activity,  and  low  fruit  and vegetable intake, were positively associated with MMP‐9 (+ 5.7 ng/ml (95% CI 3.6;7.7) per additional  risk  factor, p<0.001),  see Figure 14. The  findings were persistent when  divided  by  sex  (not  shown  in  Figure: men  n=157,  p=0.005, women n=167, p<0.001).  

Figure 14. Association between MMP‐9 and total cardiovascular risk in a population without known CAD (n=328). The total risk load was summed up by the eight risk factors hypertension, dyslipidemia, diabetes, obesity, smoking, high alcohol intake, low physical activity and low fruit and vegetable intake. 

 

33.2 32.9

40.5

46.8

60.2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

< 2 rf (n=44) 2 rf (n=118) 3 rf (n=99) 4 rf (n=46) >=5 rf (n=19)

Total risk load of cardiovascular risk factors

MM

P-9

in p

lasm

a (n

g/m

l)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100p for trend <0.001

 

Results 

  71

Importantly,  the  association was  not driven  by  one  single  risk  factor  alone. When  removing  one  risk  factor  at  a  time  from  the  total  risk  load,  the associations between risk load and MMP‐9 were highly significant (p<0.001) in all eight models tested, regardless of adjusting for CRP or not. In  univariate  analysis,  levels  of MMP‐9 were  associated with  a  number  of cardiovascular risk factors, see Table 8.  

Table 8. MMP‐9 and its association with traditional cardiovascular risk factors (n=335 to 345). Regression coefficients expressed as increase of MMP‐9 in ng/ml per standard deviation increment or category. Models adjusted for age and sex.  

 Variable (SD increment) Mean or

prevalence Beta

(increase in MMP-9 level)

p-value

BMI (4.3 kg/m2) 26.5 2.3 ng/ml 0.053

Waist circumference (13.0 cm) 90.8 3.4 ng/ml 0.013

SBP (19 mm Hg) 131.5 2.9 ng/ml 0.022

DBP (12 mm Hg) 83.5 2.1 ng/ml 0.075

Heart rate (10.4 bpm) 66.3 2.7 ng/ml 0.024

HDL (0.35 nmol/l) 1.6 -2.5 ng/ml 0.046

Triglycerides (0.79 nmol/l) 1.3 3.7 ng/ml 0.002

Smoking (yes/no) 17; 83% 17.0 ng/ml <0.001

Alcohol intake (3 ordinal categories) 80; 9; 11% 7.2 ng/ml <0.001

Physical exercise (3 ordinal categories) 5; 75; 20% -6.4 ng/ml 0.010

Fruit and vegetable intake (3 ordinal categories)

21; 68; 11% -4.1 ng/ml 0.050

CRP (quartiles, mg/l) 0.8 (0.3-2.1)* 4.3 ng/ml <0.001

* CRP expressed as median and interquartile range

 Diabetes,  total  cholesterol,  LDL,  and  LDL/HDL‐ratio  were  tested  as  well, without any significant or close to significant associations with MMP‐9. In  multivariate  analyses  based  on  the  risk  factors  in  Table  8,  significant positive  associations  of MMP‐9  levels  remained with  SBP,  smoking,  alcohol intake, and CRP, run in the same model adjusting for age and sex. 

Results 

 72

4.2.2 Paper II, MMP-9 and psychosocial factors

There were high correlations between several of the psychosocial instruments tested,  as  shown  in  Table  9. Cynicism  showed  lowest  correlations  to  other instruments tested, although significant in all but CES‐D. 

Table 9. Partial correlations between different psychosocial instruments adjusted for age and sex (n= 368 to 386). 

 Psychosocial resourcesPsychosocial risk factors

1.00Social integration

0.35 p<0.001

1.00Emotional support

0.40 p<0.001

0.23 p<0.001

1.00Sense of coherence

0.38 p<0.001

0.19 p=0.016

0.61 p<0.001

1.00Self esteem

0.36 p<0.001

0.18 p<0.001

0.61 p<0.001

0.71 p<0.001

1.00Mastery

-0.13 p=0.002

-0.12 p=0.019

-0.30 p<0.001

-0.20 p<0.001

-0.14 p=0.005

1.00Cynicism

-0.17 p=0.001

-0.16 p=0.001

-0.38 p<0.001

-0.25 p<0.001

-0.25 p<0.001

0.42 p<0.001

1.00Hostile affect

-0.34 p<0.001

-0.21 p<0.001

-0.64 p<0.001

-0.55 p<0.001

-0.55 p<0.001

0.11 p=0.026

0.20 p<0.001

1.00Vital exhaustion

-0.38 p<0.001

-0.30 p<0.001

-0.56 p<0.001

-0.50 p<0.001

-0.51 p<0.001

0.08 p=0.132

0.17 p<0.001

0.73 p<0.001

1.00CES-D

rrrrrrrrrPsychosocial instrument

Social int.

Emot. supp.

SOCSelf esteem

MasteryCynic.Hostile affect

Vital ex.CES-D

 In regression models adjusting solely for age and sex, all psychosocial factors apart from vital exhaustion (p=0.127) were significantly associated with levels of MMP‐9.  The main  finding  in  this  study was  that,  after  adjustment  for  self‐reported known diagnoses (CAD, cancer, and RA), cardiovascular risk factors including CRP,  and  ongoing  medication,  there  were  significant  positive  associations between MMP‐9  and CES‐D  (p=0.022), hostile  affect  (p=0.016),  and  cynicism (p=0.006) and a significant negative association with SOC (p=0.046), see Table 10.  Further,  close  to  significant  negative  associations  were  found  between MMP‐9 and mastery (p=0.051) and emotional support (0.084). When run in the same  model,  MMP‐9  was  significantly  associated  with  both  CES‐D  and 

Results 

  73

cynicism,  independent of  each other  (p=0.018 and p=0.006,  respectively) and independent of other potential confounders. 

Table 10. Association of MMP‐9 with psychosocial risk factors. Beta coefficient expressed as increase of MMP‐9 in ng/ml per standard deviation increment of psychosocial score. a) n=377‐391, b and c) n=325‐338.  

 

0.276-1.3 (-3.8;1.0)0.134-1.8 (-4.2;0.6)0.045-2.3 (-4.6;-0.0)Social integration (5.8)

0.084-2.0 (-4.5;0.3)0.083-2.0 (-4.5;0.3)0.113-1.8 (-4.2;0.5)Emotional support (1.1)

0.046-2.5 (-5.0;-0.0)0.068-2.3 (-4.9;-0.2)0.026-2.6 (-4.9;-0.3)SOC (10.2)

0.110-1.9 (-4.4;0.5)0.048-2.4 (-4.8;-0.2)0.029-2.5 (-4.9;-0.3)Self esteem (4.5)

0.051-2.4 (-4.9;0.0)0.030-2.6 (-5.1;-0.2)0.026-2.6 (-4.9;-0.3)Mastery (3.4)

0.0063.5 (1.0;6.2)0.0153.1 (0.6;5.7)0.0043.4 (1.1;5.8)Cynicism (8.1)

0.0163.0 (0.5;5.6)0.0302.7 (0.2;5.2)0.0202.6 (0.4;5.0)Hostile affect (2.8)

0.2161.6 (-1.0;4.3)0.1471.8 (-0.7;4.5)0.1071.9 (-0.4;4.2)Vital exhaustion, (7.2)

0.0222.9 (0.4;5.4)0.0103.2 (0.7;5.7)0.0122.9 (0.6;5.3)CES-D (7.4)

p-valueBeta (95 % CI)p-valueBeta (95 % CI)p-valueBeta (95 % CI)Psychosocial factors (SD)

c) Age, sex, diagnoses, cardiovascular risk

factors and medication

b) Age, sex, diagnoses, and cardiovascular

risk factors

a) Age, sex and diagnoses

 Rerunning  the analyses  in Table 10, adjusting  for age and sex but excluding participants with a history of CAD, RA, or cancer with ongoing treatment, did not alter the significant associations in Table 10. Further,  analyses  were  performed  post‐hoc  to  rule  out  if  the  significant regressions  in  Table  10 were  possibly  driven  by  one  or  a  few  outliers. As depicted in Figure 15 (not shown in Paper II), a poor score on the psychosocial instruments, i.e. high scores regarding psychosocial risk factors and low scores regarding psychosocial resources, was consistently associated with an increase in MMP‐9 throughout the whole range of MMP‐9 levels. 

Results 

 74

Figure 15. Distribution of MMP‐9 dichotomized on psychosocial factors. Worst quintile, i.e. highest score on psychosocial risk factors and lowest score on resources used as cut‐off. 

 

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 25 50 75 100

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 25 50 75 100

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 25 50 75 100

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 25 50 75 100

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 25 50 75 100

a. Depression

MM

P-9 in p

lasm

a (

ng/m

l)

c. Hostile affect e. Mastery

b. Vital exhaustion f. Emotional support

MM

P-9 in p

lasm

a (n

g/m

l)

cumulative percent cumulative percent

cumulative percentcumulative percent cumulative percent

d. Cynicism

Q5.n=47, mean= 46.8Q1-Q4. n=243, mean= 37.9

t-test p=0.014

Q5.n=62, mean= 46.2Q1-Q4. n=228, mean= 37.5

t-test p=0.008

Q5.n=63, mean= 44.6Q1-Q4. n=227, mean= 37.9

t-test p=0.037

Q1.n=62, mean= 44.3Q2-Q5. n=228, mean= 38.0

t-test p=0.052

Q1.n=48, mean= 44.8Q2-Q5. n=242, mean= 38.8

t-test p=0.067

Q5 Q1

Q5 Q5 Q1

Q1-Q4 Q2-Q5

Q2-Q5Q1-Q4Q1-Q4

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 25 50 75 100

Q5.n=57, mean= 46.2Q1-Q4. n=233, mean= 37.6

t-test p=0.011Q1-Q4

Q5

cumulative percent

 

4.2.3 Paper III, Reliability of pooling cortisol

For  each  time  point  (t1,  t2,  and  t3)  cortisol  measured  in  pooled  samples corresponded  well  with  the  calculated  arithmetic  mean.  The  correlation coefficient  between  samples  pooled  prior  to  analysis  and  arithmetic means was r=0.97 (0.93;0.99 p<0.001) for the awakening samples (t1), r=0.98 (0.95;0.99, p<0.001)  for  the  samples  thirty  minutes  after  awakening  (t2),  and  r=0.66 (0.39;0.83, p<0.001) for the evening samples (t3). An overall correlation between pooled  values  and  arithmetic means  is  shown  in  Figure  16. The  pooling  of saliva from a distinct time point over three consecutive days was as reliable as using arithmetic means derived from the three samples. 

Results 

  75

Figure 16. Cortisol levels in pooled saliva samples vs. arithmetic mean from distinct time points (t1, t2, and t3) of three consecutive days (n=90) 

 

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Arithmetic mean in nmol/l

Pool

ed v

alue

in n

mol

/l

 Paper III also indicates that pooling samples from three days provides a better proxy for general diurnal variation of cortisol than samples from one day.  The  partial  correlation  coefficients  between  cortisol  levels  from  one  of  the consecutive days to another adjusting for age, sex, and non‐compliance to the protocol ranged from r= 0.46 (0.08;0.73, p=0.033) to r= 0.77 (0.55;0.89, p<0.001). The partial correlation coefficients using the same adjustment between pooled values to any of the consecutive days ranged from r= 0.74 (0.51;0.89, p<0.001) to r= 0.87 (0.73;0.94, p<0.001).  

4.2.4 Paper IV, MMP-9 and cortisol

In Paper IV, we found significant trends regarding levels of MMP‐9 and peak cortisol  levels  and  evening  cortisol  levels.  These  trends  were  persistent adjusting  for  age  and  sex  solely  (peak  n=315,  beta  +1.9  ng/ml  per  quintile, p=0.029; evening n=315, beta +2.1 ng/ml per quintile, p=0.017) or adjusting for myocardial  infarction,  angina  pectoris,  RA,  diabetes,  cancer  with  ongoing treatment, chronic obstructive lung disease, osteoporosis and hypothyroidism, traditional cardiovascular risk factors, and CRP (peak n=314, beta +1.8 ng/mL per  quintile,  p=0.035;  evening  n=313,  beta  +1.6  ng/ml  per  quintile,  p=0.047). Mean of MMP‐9 levels over quintiles is shown in Figure 17. 

Results 

 76

Figure 17. Means of MMP‐9 (± standard error of mean) over categories of cortisol.  

p trend=0.029

37,8 36,5 36,141,5 43,0

0

10

20

30

40

50

60

Q1 n=62 4.20-11.50

Q2 n=6111.51-15.00

Q3 n=6415.01-18.00

Q4 n=6218.01-23.00

Q5 n=6623.01-52.11

Quintiles of cortisol peak values

MM

P-9

in p

lasm

a (n

g/m

L)

0

10

20

30

40

50

60

 p trend= 0.017

45,0

38,040,3

33,638,4

0

10

20

30

40

50

60

Q1 n=64 0.28-0.99

Q2 n=631.00-1.45

Q3 n=631.46-2.02

Q4 n=642.03-2.95

Q5 n=612.95-11.14

Quintiles of cortisol evening values

MM

P-9

in p

lasm

a (n

g/m

L)

0

10

20

30

40

50

60

  

 

General discussions 

  77

5. GENERAL DISCUSSIONS

5.1 The choice of MMP-9 as a biomarker

There are a number of biomarkers  that could be of relevance when studying the role of psychoneuroendocrinology in ACS. A cornerstone in the reasoning when  choosing  a  plausible marker  in  this  dissertation was  that  the marker should  have  been  associated  with  plaque  vulnerability.  Five  additional requirements as shown in Table 11 were set prior to the analyses to identify a plausible marker.  

Table 11. Requirements stated to find a plausible marker.  

Requirement Supported in reference • Plausible to have a direct impact on plaque

vulnerability [55,189,209,210,257,258]

• Associated with patients diagnosed with angina or myocardial infarction

[177,189,200‐202,258] 

• Associated with cardiovascular risk factors before onset of disease

[181,203,205,206] 

• Associated with inflammation [186,188,189,193‐196,259] 

• Associated with stress hormones [197,198,260]  • Possible to measure after thawing frozen samples [261] 

 When  matching  requirements  with  a  literature  search  over  theories  and empirical  data,  the  enzyme  family  of  matrix  metalloproteinases  (MMPs) emerged as a group of relevance. See section 1.6 for further details. The choice of MMP‐9  as  the main  outcome was  based  on  the  fulfilling  of  each  of  the requirements  in Table 11. Moreover, the substrate specificity to collagen type IV and other proteins in the basal lamina hinted at a potential proximal role in plaque rupture. 

General discussions 

 78

5.2 On general findings of MMP-9

It  is noticeable  that earlier studies  investigating  levels of MMP‐9  in a normal population are sparse. The design and analyses conducted  in  the LSH‐study, contributes with  information  from  a middle‐aged normal population, which might be a fruitful addition to existing knowledge, otherwise to a large extent based on experimental and clinical designs.  In some earlier studies there has been a large proportion of participants with undetectable levels of MMP‐9 [184,262]. It is an undesirable situation to have a biomarker  that  is not detectable  in  some participants, as  it  is not possible  to disentangle  if the lack of this marker is a proper reflection of a functional (or dysfunctional) physiology,  if samples have been  treated differently, or  if  it  is due to insensitivity in the laboratory analyses. A detection rate of 100% of the study  population,  as was  the  case  in  these  studies,  implies  that  a  sensitive laboratory  method  was  used,  and  that MMP‐9  has  a  vital  and  important function. The  full detection  rate  in  this  study  is  a noteworthy difference  from  earlier population  based  studies.  This  could  possibly  be  due  to  a  relatively  short period  of  time  passing  between  sample  date  and  analysis, where  results  in other  studies may  be  biased  by  the  degradation  of MMP‐9  in  a  prolonged storage, even at  low temperatures [261]. Although the ELISA technique were slightly different, a comparison of our results with the Framingham study [16] is  appropriate  as  the  population  characteristics  according  to  traditional  risk factors, age, and sex were in the same range in both studies. As MMP‐9 could be  detected  in  only  20%  of  the  participants  in  the  Framingham  study  [16] (using a 2‐site  sandwich ELISA assay with a detection  level of 4 ng/ml),  the authors concluded that MMP‐9 was unlikely to be an informative biomarker in a  low‐risk  population.  Our  detection  rate  of  100%  rejects  this  argument suggested in the Framingham material as invalid. The  significant  difference  of MMP‐9  levels  between  the  CAD‐patients  and participants  free  of  known  disease  is  previously  described  and  well established [177,189,200‐202]. The finding as such does not add much in terms of novel knowledge, but serves as an important validation tool of the data in this study. The  significant  difference  of MMP‐9  levels  between women  and men  goes together with the CAD incidence, which is substantially lower for women than men in this age‐span. Thus, our data reveals an ecological association between MMP‐9 and CAD incidence.  

General discussions 

  79

As  CRP  has  been  shown  to  induce  production  of  MMP‐9  in  several experimental  studies  [263‐265]  we  were  expecting  a  stronger  correlation between MMP‐9 and CRP than we found in the material.  However, it has been argued for that measurement of CRP is not sufficient as an adequate proxy for inflammatory processes [266], being to reductionistic in its simplification of a complex inflammatory response. Kaysen and colleagues argue  that  the  release of CRP and other hepatic acute phase proteins  is one pathway  in  inflammation,  but  not  the  only  one.  Other  activation  may contribute separately to outcomes [266]. The surprisingly weak correlation  in our  findings support  that CRP and MMP‐9, at  least  to some extent, could be markers  of  different  physiological  pathways,  or  different  stages  in  an inflammatory process.  The low correlation between MMP‐9 and CRP led to some post‐hoc analyses in the material, not presented in any of the papers. The association between CRP and psychosocial factors were examined. Using the same regression model as in Table 10c (Paper II, section 4.2.2,) setting continuous data on CRP levels <10 mg/l  as  the  outcome  instead  of  MMP‐9  levels,  there  were  no  significant associations  between  CRP  and  any  of  the  nine  psychosocial  factors  tested (p=0.153 to p=0.956).  It may  be  noted  that  this  in  coherence with  some  large‐scale  observational studies  which  recently  have  concluded  that  no  association  between psychosocial  factors  and  inflammatory markers  can be  found  [267,268].  In  a recent study from the Whitehall II study on civil servants free from clinically validated  coronary  heart  disease  (n=6,396),  CRP  was  investigated  together with  other markers  of  inflammation. Nabo  and  colleagues  state  that  “Our findings  suggest  that  psychological  factors  do  not  affect  inflammation although they predict incident coronary heart disease” [267]. In that light, the weak correlation between CRP and MMP‐9 in our data might be of particular interest  to  further understand  the role of  inflammation and/or remodeling  in the  link between psychosocial  factors and CAD. See  section 5.4.2  for  further discussions. The association between CRP and cortisol levels was examined as well on our data. Using  the same  fully adjusted regression model as  in Paper  IV  (section 4.2.4) with CRP <10 mg/l as  the outcome  instead of MMP‐9,  the associations between CRP  and  peak  levels  of  cortisol  (n=302,  beta‐0.1 mg/l  per  quintile, p=0.053), and between CRP and evening levels of cortisol (n=303, beta‐0.1 mg/l per  quintile,  p=0.069) were marginally  significant,  pointing  at  the  opposite direction  than  associations with MMP  did.  The  absolute  difference  of  CRP 

General discussions 

 80

levels between the top quintile versus the bottom were however low, about 0.5 mg/l for both peak and evening levels of saliva cortisol. The post‐hoc analyses on cortisol brought further support that CRP and MMP‐9,  at  least  to  some  extent,  could  be  markers  of  different  physiological processes.  

5.3 On specific findings

5.3.1 Paper I, MMP-9 and cardiovascular risk factors

As most previous studies have examined ACS patients [177,189,200‐202], it has not  been possible  to  outline whether  raised  levels  of MMP‐9  are  a primary phenomenon, reflecting ongoing remodelling involved in the pathogenesis of ACS, or  if  the  raised  levels are a second phenomenon,  reflecting  remodeling triggered by the damage caused by an ischemic state. Our data demonstrating a  significant  association  with  total  risk  in  a  normal  population  free  from known  CAD  implies  that  elevation  of MMP‐9  levels may  occur  prior  to  a cardiac event. The  multiple  linear  regressions  positively  associating  MMP‐9  with  SBP, smoking, alcohol  intake, and CRP alcohol  intake, confirm earlier  findings, as all  independent variables have been suggested  to be associated with MMP‐9 levels before [181,186,193,194,203‐206]. However, most of the previous studies showing  these  associations  were  performed  either  in  patient  groups  or  in cross‐sectional analyses on selected high‐risk study populations. By our study, these findings have been confirmed in a normal population. One  possible  controversy  is  the  positive  association  between  MMP‐9  and alcohol  intake. The reported mean alcohol  intake  in  the  top ordinal category was 270 g/week. This equals approximately three drinks or glasses of wine per day, a  level usually considered  to be high but not extreme  in cardiovascular epidemiology  [112,115].  On  one  hand,  our  data  points  towards  a  dose‐depending gradient between alcohol intake and MMP‐9 levels rather than a U‐shaped association  that  is  implied  in other studies on  inflammatory markers [116,117]. On the other hand, a note of caution should be at place as smoking and  alcohol  intake,  the  behavioral  factors  that  remained  significant  in  a multivariate  analysis,  were  highly  clustered  to  other  risk  factors.  Only  a handful of participants (n=5) had smoking or alcohol intake as the only present 

General discussions 

  81

behavioral  risk  factor.  In most of  the participants,  these  factors  appeared  in combination with at least one of the other tested risk factors. Hence, it cannot be excluded that an effect from e.g. low physical activity and/or low fruit and vegetable intake as found in the regression models solely adjusting for age and sex, would be hidden in a multivariate analysis due to co‐variation to alcohol and smoking. Further,  in  contrast  to  most  variables  tested,  total  cholesterol,  LDL  and LDL/HDL ratio did not reveal any statistically significant or close to significant association with MMP‐9 levels. On one hand, it has been suggested before that MMP‐9  does  not  relate  to  the  lipid  profile  [195].  On  the  other  hand  the variation  of  the  lipid  profile  variables  was  likely  to  be  truncated  by  the exclusion criteria and the selection towards a healthy population. 

5.3.2 Paper II, MMP-9 and psychosocial factors

To our knowledge,  the association between psychosocial  factors and MMP‐9 levels  has  not  been  described  previously.  The  novel  findings  could  be  of relevance from a psychoneuroendocrinological view as the assumed pathway studied  is  in  line with  previous  observations  of  rapid  fluctuations  of CAD incidence (described in the rationale, section 1.1).  Due to the considerable correlations  in Table 9, analyses were not performed to  outline  which  psychosocial  factor  matters  the  most  for  an  elevation  of MMP‐9. Instead, the more important observation was that there seem to be a consistency  when  MMP‐9  was  tested  against  psychosocial  factors.  All psychosocial  resources  (including  social  integration  and  emotional  support) were pointing  towards a negative association with  levels of MMP‐9, and all psychosocial  risk  factors were  pointing  towards  a  positive  association with levels of MMP‐9. As  cynicism was not  significantly  correlated  to CES‐D,  they  could be  run  in the same model. The persistent significant associations with both cynicism and CES‐D  in  the  same  model  adjusted  for  other  cardiovascular  risk  factors suggest  that  the  positive  association  of  MMP‐9  levels  with  cynicism,  and depressive mood, are independent and not merely an effect of co‐variation or promotion of established cardiovascular risk factors. 

General discussions 

 82

5.3.3 Paper III, Reliability of pooling cortisol

The  correlation  coefficients  between  pooled  saliva  samples  and  arithmetic means  were  extremely  high.  The  evening  cortisol  levels  (t3)  had  a  lower correlation than had the other two time points for assessment (t1 and t2). This is likely  explained  by  the  low  variation  in  the  evening  values  (where  even  a small  deviation  between  a  pooled  sample  and  its  corresponding  arithmetic mean  will  have  a  relatively  high  impact  on  the  correlation  coefficient).  In absolute terms the agreement was high also for evening values.  Intuitively, it is not perhaps a stunning surprise that pooling saliva from three samples days provide the same information as using arithmetic means derived from each of the samples. Therefore, the results need to be seen in its context. Internally,  this  study  was  performed  to  explore  if  it  was  feasible  to  pool samples instead of calculating arithmetic means, thereby reducing expenditure and  allowing  for  analyses  on  more  participants.  As  the  LSH‐study  was conducted in 10 PHCCs, and involved more than one laboratory assistant per PHC  in  several  cases,  a  pilot  study  had  to  be  performed  to  study  if  the implementation regarding pooling procedure was successful. The satisfactory findings in Paper III led to the use of the method throughout the LSH‐study, exemplified by Paper IV. In  more  general  terms,  the  findings  in  this  technical  note  imply  that  the method may be  an  attractive  alternative  for  field  research projects, where  a high number of samples are required.  There  is  at  current  an  ongoing  discussion  in  the  field  of psychoneuroendocrinology on how  to gather  information on diurnal cortisol variation in large scale clinical or population based studies, without spending a fortune on the laboratory analysis. The well‐known intra‐individual day‐to‐day  variation  [139,154,155]  brings  shortcomings  to  the  use  of  single  day measurements.  The  commonly  used  sampling  from  consecutive  days calculating arithmetic means on  the other hand multiplies  the costs. Thus,  in the debate on how  to assess cortisol  in  large scale studies saving as much as possible  of  both  information  and  expenditure,  the  idea  of  pooling  saliva samples prior to laboratory analysis could be worth implementing. 

5.3.4 Paper IV, MMP-9 and cortisol

The  main  finding  in  this  study  was  that  MMP‐9  was  associated  with  a dysregulated  secretion  pattern  of  cortisol. With  knowledge  on  the MMP‐9‐

General discussions 

  83

suppressive properties of exogenous cortisol, as demonstrated by suppressed MMP‐9 levels after one cortisol injection in a human experimental study [197], it might be suspected that high levels of cortisol in a population sample would be  associated with  lower  levels  of MMP‐9. However,  and  importantly,  the paradox  of  high  cortisol  levels,  supposed  to  be  anti‐inflammatory,  in combination  with  a  ongoing  chronic  inflammatory  process  has  been recognized in earlier studies, proposing a model where long‐term elevation of cortisol output eventually  leads  to a resistance  to cortisol‐mediated signaling in monocytes [230,231]. The empirical findings  in this study go well with the proposed psychoneuroendocrinological model  (section  1.7), where  a  state of sustained  levels  of  cortisol  might  lead  to  increased  MMP‐9  levels  in  a dysregulated remodeling. 

5.4 Implications of the findings

5.4.1 The psychoneuroendocrinological model revisited

Going  back  to  the  framework  of  this dissertation,  the  question  is: Does  the empirical  data  fit  into  the  suggested model?  To  illustrate  this,  a modified version  of  the  psychoneuroendocrinological  model  originally  presented  in Figure 7 (section 1.7), is depicted in Figure 18. 

General discussions 

 84

Figure 18.The psychoneuroendocrinological model revisited. Boxes and ellipses in grey mark where associations were found with circulating levels of MMP‐9. 

 

ACS

Cortisol

Intrinsic factors

Lifestyle

• Dynamic response

Loss of allostasis

Temporary rise in blood pressure

Temporary rise in glucose

Temporary rise in fatty acids

Temporary suppressed inflammation

Stressload

Stressresponse

Outcome

Arterial stiffness

Insulin resistance

Adiposity

Systemic inflammation

Hypertension

Diabetes

Obesity

Internal process

Chronic exposureLoad of stressors

Acute exposureimmediate stressor

Psychosocial factors

Train/Strain

Health

Strained system,plaque vulnerability

• Sustained arousal • Non-responsiveness

Trained system,adapted to environment

Allostasis

Dysregulated remodelingWell-regulated remodeling

MMP-9

Alcohol intake

Smoking

Depression

Cynicism

 MMP‐9  was  chosen  as  it  has  a  central  role  in  tissue  remodeling  and  an assumed role in the development of vulnerable plaques.  Starting from the top of the model, we have found the following associations with MMP‐9: 

• A positive association with psychosocial risk factors • A positive association with cortisol levels • A positive association with behavioral risk factors (lifestyle) • A positive association with hypertension • A positive association with obesity • A positive association with systemic inflammation (as assessed by CRP) • A positive association with previous ACS 

 Taken together, empirical observations in our studies support the model as it was  proposed.  None  of  the  associations  studied  contradict  this  model.  In addition, there are previous studies that bring further support to other links in 

General discussions 

  85

the model,  not  studied  in  this  dissertation.  The  link  between  psychosocial factors  and  dysregulation  in  the  HPA‐axis,  as  suggested  in  an  extensive number of studies, is of crucial importance in the model [139,157‐159].  It  is  a possible drawback  that  the  associations  between psychosocial  factors and cortisol in our data are as of yet not studied. For now, the model relies on the assumption  that  the empirical data others have  reported on  cortisol and psychosocial factors are valid also in this study material. It may be noted  that  the model was drawn  in  the  context of  stress as a  risk factor  for ACS.  Lifestyle  (i.e.  behavioral  risk  factors  for CAD) was  set  as  a mediator  of  cortisol  response.  This  should  not  be  interpreted  as  the  only pathway  in  which  behavioral  factors  operate.  It  is  acknowledged  that behavioral  risk  factors  act  in multiple pathways  converging  in  an  increased risk for ACS.  The  psychoneuroendocrinological model,  supported  by  our  empirical  data, suggests  that  a  dysregulation  of  remodeling  is  not  only mediated  through acute phase inflammatory mediators, but also directly via a diminished impact of cortisol. The  suggested  mechanism  that  loss  of  allostasis  leads  to  a  dysregulated remodeling  may  be  of  relevance  not  only  for  ACS,  but  in psychoneuroendocrinology in general, as discussed below. 

5.4.2 Specificity of cardiovascular disease?

MMP‐9  was  measured  as  a  plausible  marker  to  further  understand  the underlying mechanisms  in  the  association between psychosocial  factors  and CAD.  However,  even  though  our  associations  found  in  combination  with previous empirical data support that MMP‐9 may be a marker of relevance in this context, it should be pointed out that it is unlikely that MMP‐9, as well as any  biomarker  involved  in  remodeling,  would  be  a  specific  marker  for cardiovascular disease.  Allowing  speculations beyond  the  findings  in  this dissertation,  this has  two main implications. 1) There are several diseases and medications that need to be  taken  into  account  as  adjustments  in  cardiovascular  epidemiology when further  exploring  levels  of MMP‐9.  2)  The  non‐exclusive  role  of MMP‐9  in cardiovascular disease implies that stress leading to an eventual dysregulation in remodeling may have an impact in a number of diseases.  There is an ongoing debate on the potential role of stress in the progression of tumors [269]. Interestingly, Sephton and colleagues have demonstrated that a 

General discussions 

 86

dysregulation in the HPA‐axis (assessed as a flat diurnal variation of cortisol) is associated with a reduced survival in breast cancer patients [165]. As there is an up‐regulation  of MMP‐9  levels  in  tumor‐induced  angiogenesis  [214‐216], the  link  between  a  dysregulated  HPA‐axis  and  a  diminished  control  of remodeling would also possibly be applicable for cancer. In parallel, dysfunction of  the HPA‐axis  in RA  should be mentioned. Many patients  with  RA  exhibit  a  low  cortisol  secretion,  described  as  a  relative adrenal  insufficiency,  not  being  able  to  dampen  the  ongoing  inflammation [270]. MMP‐9  activity  is  thought  to worsen  the  progress  of  RA,  causing  a degradation  of  cartilage  and  joint  tissues  [218,219]. Moreover,  it  has  been suggested  that  psychosocial  factors  predict  the  long‐term  course  of  disease activity  in  early  RA  [271].  In  that  light,  although  highly  speculative,  the associations found between psychosocial factors and levels of MMP‐9 fits well with its proposed role in the dysregulation in remodeling also in diseases and conditions other than ACS.  This should be further studied as this notion, should it be confirmed, opens up for a number of hypotheses,  shedding new  light on  the old  ideas of general susceptibility to disease [272]. Going back to the rationale, the inverse gradient of morbidity and mortality over socioeconomic position applies in a number of outcomes  [1,2,7‐9].  It  is  an  intriguing  thought  that  at  least  some  of  the observed  differences  in  incidence  are  attributable  to  loss  of  allostasis  and general  susceptibility,  as  hinted  at  in  the  proposed psychoneuroendocrinological model.  

5.5 Methodological considerations

It should be emphasized that all results are based on cross‐sectional analyses. It  comes with  the design  that  it  is not possible  to draw  any  conclusions  on temporality  or  causality.  Just  by  studying  associations  alone  with  the biological marker MMP‐9, it is not possible to elucidate the role of MMP‐9 in pathogenesis.  However, as  studies on normal populations are  sparse,  the approach  in  this dissertation  adds  to  the  existing  knowledge  derived  from  clinical  and experimental studies.  

General discussions 

  87

5.5.1 Participation rate and possibility to generalize

The participation rate of 62.5% is in the same range as other studies conducted at the time in Sweden, using extensive questionnaires [273,274].  The sample was representative for the population in Östergötland in terms of educational attainment, employment rate and immigrant status. However, it is likely  that  there was a healthy selection  in  the study,  i.e.  that  invitations are rejected  to a higher extent by  individuals having a present disease or a high risk load [275]. Thus, it could be suspected that the inter‐individual variation is reduced by this bias. As a consequence, there is a risk that regression models fail  to  show  any  significant  associations  between  the  variables  tested,  even though such an association is true when studying the population as a whole. In  other  words,  the  supposed  healthy  selection  is  more  likely  to  possibly reduce  the  true  associations  rather  than  introducing  artifacts. Thus,  it  is not presumably  critical  in  this  dissertation,  as  it  leads  to  a  conservative interpretation  of  the  analyses  conducted.  The  associations  found  in  this population are likely to be applicable in other similar populations as well.  

5.5.2 Exclusions in the analyses

The original exclusion criteria for participation in the LSH‐study were drawn on  hindrance  of  participation  rather  than medical  reasons.  For  example,  a cancer diagnosis was  not  an  exclusion  criterion  per  se, whereas  a  late  stage terminal cancer was.  Depending on the research question, specific exclusions were made (either in all analyses as in paper I or in specific sub‐analyses as in paper II and IV) on the basis on self‐reported diagnoses and medication.  It has been argued that self‐reported data regarding CAD diagnosis has both high specificity and sensitivity  [276],  implicating  that self‐reported diagnoses were feasible in this setting. However, no diagnoses were clinically verified in the LSH‐study, and therefore it can not be excluded that an unknown number of participants  could have been misclassified  in  the  stratifications  regarding diagnoses (CAD or any other disease) or medication. On  the  other  hand,  as  both  self‐reported  diagnosis  and medications  were reported,  a  participant  had  to  be  non‐compliant  on  both  diagnosis  and medication  to  be wrongly  classified. Thus,  it was  concluded  that  a possible misclassification of diagnoses was not likely to be a major bias in this data set.  

General discussions 

 88

5.5.3 Assessment of MMP-9

Plasma versus serum

In previous studies, both sera and plasma are common when analyzing levels of MMP‐9.  In  our ELISA  analyses, we decided  to  use  plasma  (treated with EDTA).  It  is  suggested  that  sera  might  provide  artificially  high  levels,  as MMP‐9  is  released  by  leukocytes  and  platelets  during  preparation [190,277,278]. Thus,  it was  assumed  that  levels  in plasma would be  a better proxy  for  circulating  levels  of  MMP‐9  (even  though  that  choice  makes  it difficult to compare absolute levels with previous studies using sera). 

Effect of storage in the freezer

An  important  possible  bias,  especially  when  comparing  absolute  levels between different  studies,  is how  long  the aliquots have been  in  the  freezer prior to analysis. Ruoy and colleagues have described a dramatic degradation of MMP‐9 in relatively short duration periods in the freezer [261]. This could have implications in our studies, especially since the samples were analyzed in two  runs, with an approximately  six month gap between  the  two  runs. The mean difference in duration time in the freezer prior to analysis was however shorter, as the first run was mainly constituted by the samples collected in an early phase of data collection (October 2003 to February 2004), and the second run mainly constituted by samples  from a  later phase  (January 2004  to April 2004). There was no significant difference of mean level of MMP‐9 between the first (n=201) and the second (n=201) run of analyses (p=0.491). Thus, no effect of duration in freezer prior to analysis could be found in the material. 

Outliers

The  levels of MMP‐9 were distributed  as  shown  in Figure  19. Based on  the distribution  it was decided  that  two  values  should  be discarded  as  outliers (224.4 and 246.1 ng/ml, respectively). Both of the discarded outliers were more than  three standard deviations higher  than  the highest  included value  in  the analyses (143.4 ng/ml). 

General discussions 

  89

Figure 19. Distribution of MMP‐9 in Paper I, II and IV.  

020406080

100120140160

0-10

10-2

020

-30

30-4

040

-50

50-6

060

-70

70-8

080

-90

90-1

0010

0-11

011

0-12

012

0-13

013

0-14

014

0-15

015

0-16

016

0-17

017

0-18

018

0-19

019

0-20

020

0-21

021

0-22

022

0-23

023

0-24

024

0-25

025

0-26

0

MMP-9 in plasma, ng/ml

freq

uenc

y, n

o of

pa

rtici

pant

s

0102030405060708090100

cum

ulat

ive

perc

ent (

%)

outliers

 It could not be revealed  if  the  levels were artificially high due  to  inadequate laboratory analysis or if there are participants in this material with circulating levels of MMP‐9 this high. Regardless of cause, the two outliers would have a big impact on all analyses, irrespective of using continuous or logarithmically transformed  data.  Thus,  exclusion  of  these  two  outliers  facilitated interpretation of associations found in the continuous range covering the vast majority of the participants. 

Assessment of TIMP-1

Some  authors  have  suggested  that  including/adjusting  for  the  endogenous inhibitor  TIMP‐1  would  enhance  the  physiological  information  of  MMP‐9 [181‐183].  Thus, we  tested  this  in  a  randomly  selected  sub‐sample  (n=201). However,  the  addition  of  TIMP  did  not  change  the  associations  between MMP‐9 and total risk load used in Paper I. Moreover, the correlation between MMP‐9 alone and the ratio MMP‐9/TIMP‐1 is very high, r=0.95. As TIMP‐1 did not add any information to alter the conclusions, analyses on TIMP‐1 were not performed in the remaining plasma samples. 

General discussions 

 90

5.5.4 Assessment of cortisol

The cortisol assessment was designed  to capture a general ability  to respond and  restitute  in  everyday  life.  The  marked  diurnal  variation  [152,153]  in combination with the intra‐individual day to day‐variation [139,154,155] leads to  the  requirement of a  large  set of  samples. Measurements were conducted during three consecutive days as our group as well as other researchers have previously used three days with satisfactory compliance [139,165]. Moreover, earlier research in our group supports that mean cortisol levels over three days seem  to be more valid,  as  they  corresponded more  strongly  to psychosocial measures than any single day measurements [139]. As we were interested in estimating the peak value and the lowest level, it was decided  that  three  time points  should be  sufficient. The  first  two  samples at awakening and thirty minutes after awakening (t1 + t2) were in proximity to the assumed highest  cortisol  level,  and  the  evening  sample  just before going  to bed  (t3) was  in proximity  to  the assumed  lowest cortisol  level  in  the diurnal variation.  

Pooling samples – misclassification of information?

An  important  question  raised  is whether  information  of  value  is  lost when pooling saliva samples prior to laboratory analysis. The usefulness of pooling saliva samples depends on the research question at hand. A pooling procedure is  inappropriate  if  the  research  question  concerns  the  difference  in  cortisol secretion between different days [155]. As  long  as  the  hypothesis  concerns  responsiveness  in  cortisol  levels  in everyday  life,  and  the  alternative would  be  to  calculate  arithmetic means, pooling is highly recommended.  However, a major threat to the concept of pooling is the presence of possible outliers.  Abnormally  high  outliers  distorting  the  analyses  may  exist  at  all distinct  time‐points but will have  the highest  impact when studying evening values (as the absolute level and intra‐individual variation is normally low at this time‐point [152,153]).  In  Paper  III,  the  partial  correlations  suggested  that  deviation  from  normal estimated  awakening  time  and non‐adherence  to  the protocol did not  affect the  correlation  coefficient  to  any  large  extent, whereas  outliers  in  the  night values did.  It  seems  therefore  to  be  important  to  carefully monitor possible exposures that could raise the cortisol secretion in the evening and to provide 

General discussions 

  91

careful instructions to the participants to minimize such exposures. In refined designs, aliquots from every sample taken before pooling should be kept in a freezer until  the pooled vials are analyzed. This provides  the opportunity  to analyze  the  samples  constituting  a  pooled  sample  if  an  abnormal  level  is found,  thus being able  to  rule out  if  the value  can be  explained by  a  single sample, or if the abnormality is consistent throughout all the samples. 

Outliers

The  levels  of  cortisol were distributed  as  shown  in Figure  20. Based on  the distribution it was decided that a cortisol peak level exceeding 60 nmol/l (n=6, in  ascending order  62,  66,  70,  102,  111  and  403 nmol/l,  respectively)  and  an evening cortisol level exceeding 15 nmol/l (n=9, in ascending order 15, 24, 42, 42,  43,  58,  91,  224  and  550  nmol/l,  respectively)  should  be discarded  in  the analyses. 

Figure 20. Distribution of cortisol in Paper IV.  

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0-4

5-8

9-12

13-1

617

-20

21-2

425

-28

29-3

233

-36

37-4

041

-44

45-4

849

-52

55-5

657

-60

60-6

464

-68

68-7

272

+

peak values of cortisol, nmol/l

frequ

ency

, no

of

part

icip

ants

0102030405060708090100

cum

ulat

ive

perc

ent (

%)

outliers

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0-1

1-2

2-3

3-4

4-5

5-6

6-7

7-8

8-9

9-10

10-1

111

-12

12-1

313

-14

14-1

515

-16

16-1

717

-18

18+

evening values of cortisol, nmol/l

freq

uenc

y, n

o of

pa

rtic

ipan

ts

0102030405060708090100

cum

ulat

ive

perc

ent (

%)

outliers

 It is suspected that the most abnormally high cortisol values are artifacts due to  contamination  of  blood  in  the  saliva. There  is  however  no  consensus  on 

General discussions 

 92

where  to  draw  the  line  for  physiologically  irrelevant  saliva  cortisol  levels, making  the  cut‐offs  discriminating  outliers  somewhat  arbitrary. Moreover, there  is a risk  that ambulatory saliva sampling of cortisol  in  itself  introduces some artifacts  to  the data, such as  taking  the samples  in  the wrong order, or being  non‐compliant  to  the  time  point when  you were  supposed  to  collect saliva.  If  the  participant  had  reported  any  type  of  non‐compliance  to  the protocol, they were excluded from the analyses in Paper IV. However, it was not  possible  to  determine  if more  participants  than  those  reporting  it were non‐compliant. 

5.5.5 Assessment of psychosocial factors

The instruments used for assessment of psychosocial factors were designed to capture one of the main categories of social support, psychosocial resources, or psychosocial risk factors. Work‐related psychosocial instruments, which have been  frequently used when  studying psychosocial  factors, were deliberately omitted  from  the  analyses. Many  of  the most  frequently used work  related instruments  aim  to  capture  load  of  stressors. As we wanted  to  capture  the feelings  related  to  the  stressors  rather  than  the  stress  load  itself  (see  section 1.4.2) it was decided that no work‐related psychosocial instruments should be used in these analyses. In Paper II, social support was referred to as a psychosocial resource, although this factor is by definition not internal. However, as it is supposed that social support  acts  indirectly  to  improve  psychosocial  resources,  being  a  “coping assistant”,  it has been  suggested  that  social  support  should also be  included when  studying  psychosocial  resources  [279,280].  Moreover,  social  support may be a proxy for a personality trait regarding how one reacts and responds in  a  social  context  [280],  further motivating  the  inclusion  of  social  support when measuring psychosocial resources.  

Unique entities or overlapping constructs?

There has  for  long been a discussion on  the usefulness of dividing different psychosocial  factors  into  separate  concepts. Whereas  they  in  theory  can  be described as different entities, e.g. how stressors are perceived and what  the reaction to a prolonged stressor  is, the entities may be hard to disentangle  in statistical analyses, due to a considerable co‐variation.  

General discussions 

  93

The  complexity  is derived  from  several  levels. First,  the  temporality  issue  is critical,  as  poor  coping  with  a  stress  load  accompanied  by  an  insufficient restitution will  eventually  lead  to  fatigue  or  exhaustion,  as  pointed  out  in CATS  [134].  Second,  there  is  the  issue  of  construct  validity,  as  there  are  a number  of  examples  when  comparing  psychosocial  instruments,  where  it appears  that  psychosocial  risk  factors  are  simply  reflected  by  inverse psychosocial  resources  and  vice  versa. As  an  example,  two  items  from  two different psychosocial  instruments  are  compared. The  first  item  “At  times  I think  I  am  no  good  at  all”  is  taken  from  Pearlin’s  self‐esteem  scale  (see Appendix V). The  inverted score of  the  item  is summed  together with other items  in an  instrument aiming  to assess self‐esteem, a psychosocial resource. The other item “I felt I was just as good as other people” is taken from Centre of  Epidemiology  Studies Depression  Scale  (see Appendix  IX).  The  inverted score of the item is summed together with other items in an instrument aiming to  assess depression,  a psychosocial  risk  factor. The  comparison  is made  to pin‐point difficulties  in  separating different domains of psychosocial  factors. As psychosocial factors are defined by several tightly linked domains, it might be necessary to use instruments that cover more than one domain in the same instrument. The complexity calls however for an awareness when interpreting results  where  two  or  more  psychosocial  instruments  are  run  in  the  same analysis, as there  is a risk that the  instruments are partly unique  in construct and partly have an inter‐questionnaire overlap. This is further exemplified by a  comparison  between  depression  and  vital  exhaustion.  From  a  clinical perspective,  it  could  be  argued  that  depression  and  vital  exhaustion  are different  entities  [281‐283].  However,  in  normal  populations  where  most participants report sub‐clinical  levels, correlations are generally high (around r=0.7) between questionnaires assessing depression and vital exhaustion [283‐285]. The  conversion  in depressive  symptomatology makes  it  challenging  to distinguish the entities when using questionnaires.  Third,  the raised question of unique entities or overlapping constructs  is not only a matter of temporality or item compilation, but also further complicated by the fact that plausible psychoneuroendocrinological pathways are  limited. Thus,  if  different  psychosocial  domains  lead  to  the  same  pathways,  it  is  a relevant discussion if different aspects of psychosocial strain have additive or shared contribution to cardiovascular risk. So far, the literature is inconclusive [286‐288], and  further  investigations are warranted  to evaluate chronic stress and psychosocial factors as risk factors for CAD. 

General discussions 

 94

The high correlations between different psychosocial instruments as shown in Table 9, is an inevitable challenge and calls on a cautiousness when trying to disentangle different effects that specific psychosocial entities may exert.  

5.5.6 Assessment of traditional risk factors

The  assessment  of  all  traditional  risk  factors  followed  general  guidelines  as previously  established  either  in  epidemiological  studies  and/or  in  clinical practice. The protocol  for  the physiological risk  factors  followed  the protocol in the HAPIEE‐study [232]. 

Total risk load

The total risk load algorithm was not based on an established index. It should be mentioned that it was not designed to be used in predictive models of ACS. It was nevertheless useful in this early phase of explorative analyses of MMP‐9 levels  in normal populations. The major advantage using a sum score where each risk factor was equally weighted was that one risk factor at a time could easily  be  subtracted,  providing  the  possibility  to  study  if  the  association between MMP‐9 levels and total risk load was driven by one single risk factor or if multiple risk factors contributed to the MMP‐9 level.  

Reversed causation for smoking and alcohol intake

There  is always a risk  in cross‐sectional analyses that results might be biased by reversed causation. In this dissertation, the possibility of reversed causation was taken into account regarding the variables smoking and alcohol intake.  Participants  that had  recently quit  smoking  and/or  recently  reduced  alcohol intake due to health problems were assigned to the top category (regardless of category assessed in the questionnaires).  An arbitrary cut‐off for a behavioral change regarding smoking and/or alcohol intake was  set  as  five years prior  to  examination. The  choice of  a  relatively long period was motivated by the intention to capture a reversed causation for a number of outcomes  in  the LSH‐study and not only  levels of MMP‐9. The mean level of MMP‐9 for participants that matched this criterion in regard to smoking was 55.8 ng/ml (n=13). The mean level of MMP‐9 for this group was in the same range as for current smokers (n=50, 55.4 ng/ml, p=0.96), and was 

General discussions 

  95

significantly higher  than  the mean MMP‐9  level  in non‐smokers  (n=323, 36.4 ng/ml, p<0.001).  The mean level of MMP‐9 for participants that matched this criterion in regard to  alcohol  intake was  59.4  ng/ml  (n=12). The mean  level  of MMP‐9  for  this group was  in  the  same  range  as  for  other  participants  in  the  top  category (n=38, 51.0 ng/ml, p=0.39), and was significantly higher than the mean MMP‐9 level in the lowest category (n=316, 36.8 ng/ml, p<0.001). The participants matching the criteria for reversed causation did not drive the associations  between MMP‐9  and  smoking  and  alcohol  intake  respectively. Excluding  these participants  in  regressions on MMP‐9 adjusting  for age and sex,  there were still significant associations both with smoking  (p<0.001) and with alcohol (p=0.004). Thus,  adjusting  for  reversed  causation  seemed  to  be  of  relevance  in  the analyses.  

Future research 

 96

6. FUTURE RESEARCH

The study of MMP‐9 in normal populations is in an early phase of exploration. Paper I, II, and IV present some promising results, but there are many studies that need to evolve in order to bring conclusions to a higher level. The findings in  this dissertation carry a number of  implications  for  future research, which taken together will increase the knowledge and outline the possible usefulness of MMP‐9  in cardiovascular epidemiology and  in psychoneuroendocrinology in  general.  In  particular,  three  issues  have  emerged which warrant  further studies. These  concern  the  intra‐individual  stability  over  time  of  circulating levels  of  MMP‐9,  the  predictive  value  of  MMP‐9  for  ACS  in  a  normal population,  and perhaps  the most  intriguing,  if  circulating  levels of MMP‐9 could  be  reduced  by  intervention  programs  on  stress  management  and behavioral risk factors.  

  

Concluding remarks 

  97

7. CONCLUDING REMARKS

Taken  together,  the  studies performed  in  a normal population  indicate  that plasma  MMP‐9  could  be  an  informative  biomarker  when  studying  the association between stress and cardiovascular risk.   The following conclusions were made: 

• In  a  middle‐aged  population  without  reported  symptomatic  CAD, MMP‐9 levels were associated with total cardiovascular risk load as well as with single risk factors. This was found also after adjustment for CRP levels. 

• MMP‐9  levels were  independently associated with psychosocial factors after adjustment for cardiovascular risk factors and circulating levels of CRP.  All  psychosocial  resources  (including  social  integration  and emotional  support) pointed  towards a negative association with  levels of MMP‐9, and all psychosocial risk  factors pointed  towards a positive association with levels of MMP‐9. In particular, depression and cynicism were associated with high levels of MMP‐9. 

• Pooling  saliva  samples  prior  to  laboratory  analysis was  as  reliable  as arithmetic means over consecutive days when assessing diurnal cortisol variation in a field research project. 

• A  dysregulated  diurnal  pattern  of  cortisol,  in  particular  reflected  by elevated evening values, was associated with elevated levels of MMP‐9. 

 The observed associations between MMP‐9 and traditional cardiovascular risk factors,  psychosocial  factors,  and  cortisol  levels  suggest  a psychoneuroendocrinological  pathway  that  may  link  stress  to  plaque vulnerability  and  increase  the  understanding  of  observed  associations between psychosocial factors and CAD.   

Summary in Swedish 

 98

8. SUMMARY IN SWEDISH

Ett  flertal  stora  epidemiologiska  studier  har  påvisat  ett  prediktivt  värde  av psykosociala faktorer och stress vad gäller insjuknande i hjärtinfarkt.  Plötsliga  förändringar  i  hjärtinfarktinsjuknande  har  lett  till diskussioner  om möjliga  mekanismer  som  ökar  sårbarheten  i  aterosklerotiska  plack.  Sedan tidigare  vet  man  att  nivåer  av  det  kollagennedbrytande  enzymet  matrix metalloproteinas‐9  (MMP‐9)  är  förhöjda  i  sårbara plack med  inflammatorisk aktivitet. Cirkulerande nivåer av MMP‐9 är förhöjda hos hjärtinfarktpatienter i jämförelse  med  kontrollgrupper.  Hur  MMP‐9  är  fördelat  i  icke‐kliniska material vet man dock inte så mycket om än. Det är fram till denna avhandling inte studerat alls om och hur MMP‐9 är relaterat till psykosociala faktorer och till stresshormonet kortisol i en normalpopulation.  Syftet  med  denna  avhandling  var  att  studera  associationen  mellan cirkulerande  nivåer  av  MMP‐9  och  etablerade  riskfaktorer  för  hjärt‐  och kärlsjukdom, inklusive nivåer av C‐reaktivt protein (CRP), mellan MMP‐9 och psykosociala  faktorer,  samt  mellan  MMP‐9  och  kortisol  i  saliv  i  en normalpopulation.  Utöver  detta  testades  tillförlitligheten  i  en  nyutvecklad metod för att mäta kortisol i saliv. Ett  slumpmässigt  urval  från  LSH‐studien  (Livsvillkor,  stress  och  hälsa) användes (n=400). LSH‐studien är en populationsbaserad studie designad för att  studera  om  psykoneuroendokrinologiska  mekanismer  kan  mediera  de skillnader som finns över en socioekonomisk gradient vad gäller insjuknande i hjärt‐  och  kärlsjuklighet.  Plasmanivåer  av MMP‐9  studerades  i  urvalet  som bestod av män och kvinnor som var 45‐69 år gamla när studien påbörjades. Huvudfynd  i  avhandlingen:  1) Plasma MMP‐9 ökade med  antal  riskfaktorer för hjärt‐ och kärlsjukdom också efter  justering  för CRP. Sambandet kan  inte förklaras  av  associationen  mellan  MMP‐9  och  någon  enskild  riskfaktor. 2) Efter  justering  för  etablerade  riskfaktorer kvarstod  ett  oberoende negativt samband mellan MMP‐9 och psykosociala resurser, och ett positivt samband till  psykosociala  riskfaktorer.  3) Att  poola  salivprover  från  tre  dagar  för mätning  av  kortisol  var  lika  tillförlitligt  som  att mäta  varje dag  för  sig  och beräkna  ett medelvärde  på  proverna.  4) MMP‐9  hade  ett  positivt  samband med  kortisol  i  saliv,  vad  gäller  såväl  höga  morgonvärden  som  höga kvällsvärden. Sammantaget stöder fynden i avhandlingen att det kan finnas en psykoneuroendokrinologisk  mekanism  som  medierar  kopplingen  mellan stress och hjärtinfarkt via en ökad risk för bristningar i kärlväggen. 

Acknowledgements 

  99

9. ACKNOWLEDGEMENTS

There  are  a  number  of  formal  and  informal  institutions,  structures  and relationships  that  not  only  made  this  work  possible,  but  also  set  the framework for an enjoyable and encouraging time as a Ph.D.‐student.  

9.1 Grants

The work presented and discussed in this dissertation has been supported by grants and financial support from: 

• The Swedish Research Council • The Swedish Heart and Lung Foundation • CIRC, Cardiovascular  Inflammation  Research Centre,  a  strategic  joint 

venture between Linköping University and Östergötland county council • ALF‐medel,  an  agreement  between  the  Swedish  state  and  the  county 

councils  on  the  collaboration  between  undergraduate  training  in medical schools and academic research 

 During my post‐graduate training personal grants and financial support have, apart from the Department of Medical and Health Sciences been received from the following:  

• CIRC, Cardiovascular  Inflammation  Research Centre,  a  strategic  joint venture between Linköping University and Östergötland county council 

• The Swedish Heart and Lung Foundation • The Anna Cederberg foundation • Lions  research  foundation  for  widespread  diseases  (Lions 

forskningsfond för folksjukdomar) • Knut and Alice Wallenberg foundation for junior researchers (Knut och 

Alice Wallenbergs stiftelse) • International  Society  of  Behavioral  Medicine’s  biannual  early  career 

award 

Acknowledgements 

 100

9.2 Personnel involved in the LSH-study

There have been many people involved since the LSH‐study was initiated. The following persons have  all had  crucial  roles  in different phases of  the LSH‐study. I owe a lot to every one of you. 

9.2.1 Staff at participating Primary health care centers

The  real  heroes  in  the  LSH‐study  are  all  the  nurses  taking  care  of  the participants, collecting data, and running  the  logistics with accuracy.  I really enjoyed working with you, and hope that we’ll have another meeting at Villa Fridhem someday, in preparation of the next phase of the LSH‐study.  Karin Johansson Magdalena Svahn Kolmårdens vårdcentral  Hélène Emilsson Margareta Smedberg Hageby vårdcentral, Norrköping  Lena Brusk Gisela Hardbro Kungsgatans vårdcentral, Norrköping  Marie Matthys Anette Viktorsson  Skärblacka vårdcentral  Catherine Andersson Catarina Olsson Åtvidabergs vårdcentral  Christina Ahlqvist Lisbeth Antonsson Berga vårdcentral, Linköping 

Acknowledgements 

  101

Kristina Ahlgren Lena Widén Lambohovs vårdcentral, Linköping  Inger Rosenqvist Anna Karin Schöld  Lyckornas vårdcentral, Motala  Ann‐Margret Ledström Christina Juberg Vadstena vårdcentral  Ing‐Marie Nordahl Annette Johansson  Ödeshögs vårdcentral 

9.2.2 Laboratory assistants

I have had some essential help with the laboratory analyses. Thank you all for facilitating logistics, storing, and analyses of the biomarkers.  Ylva Lindegårdh, for performing the analyses of MMP‐9.   Agneta  Berg,  Iva  Söderström,  and  Ewa  Lönn‐Karlsson,  for  performing  the analyses  of  cortisol.  An  extra  thank  you  to  Agneta  Berg  for  advice  when constructing the bar‐codes for sample identification.  Mari‐Anne Åkesson, for struggling with the cytokines. They never came to be a part of this dissertation, but maybe one day we will have a breakthrough…  Staff at the division of clinical chemistry, the university hospital in Linköping, in particular Malin Skala, for performing the analyses of CRP and blood lipids.  

Acknowledgements 

 102

9.2.3 Other functions

There  have  been  a  number  of  situations where  assistance  has  been  needed working  with  the  LSH‐study.  In  particular,  I  would  like  to  show  my appreciation to the following:   Ove Löfman, for providing maps and time‐saving advice in preparation of the random sample procedure.  Marie Jonsson, for scanning all the questionnaires.  Birgitta  Fingal,  for  always  being  there when  the  frozen  biological  samples arrived from the PHCCs, making sure none of the samples was thawed before being put in central storage.  Elisabeth  Wilhelm,  for  keeping  an  eye  on  the  database  and  helping  me discover  a  number  of  personal  (sometimes  very  peculiar)  mistakes  in  the syntax coding. 

9.3 Participants in the LSH-study

I am deeply grateful to all participants who accepted to be a part of the LSH‐study.  It was a  lot  to put up with;  the seemingly ever‐growing cotton swabs used for saliva sampling, the never‐ending and repetitive questionnaires, and the  visit  to  a  PHCC  on  an  empty  stomach.  Your  contribution  is  priceless. Without participants, no studies can be conducted. 

9.4 Personal gratitudes

There  is a  long  list of persons who have contributed  in different ways  to my personal and academic development during this work. With a warm feeling of thankfulness and appreciation, I wish to express my sincere gratitudes to the following: 

Acknowledgements 

  103

Margareta  Kristenson,  for  recruiting  me  to  this  “high  risk‐high  potential” project, eventually becoming the LSH‐study. Thank you for putting your trust in me  and  letting me  choose my  own  pathways.  Thank  you  for  letting me participate  in  settings  and meetings most  Ph.D.‐students  only  hear  of.  You have indeed been a great supervisor, allowing me to grow during these years.   John Carstensen, for accepting my inquiry to become an assistant supervisor. I appreciate  your  belief  in me when  it  comes  to  statistical  analyses  and have enjoyed learning how to interpret your subtle comments on regression models that preferably should be run in a completely different way.  Lena  Jonasson,  for  accepting my  inquiry  to  become  an  assistant  supervisor. Your  state  of  the  art‐competence  in  cardiology has  indeed been vital  in my research training. I appreciate that you had the time to be there, despite your well‐filled  calendar.  I  also  appreciate  your  honesty  in  discussions  and  in written comments. Your “nej usch, inte skriva så” is already a classic.  Lennart  Nilsson,  for  fruitful  discussions  and  constructive  feed‐back.  Your contribution,  especially  in  the  early  discussions  on  MMPs  has  had  a substantial impact on this work.  The LSH‐group as a whole. There  is so much more  to do with  this rich data set. I do hope that our vivid and fruitful discussions will continue and that the multidisciplinary  approach  will  render  some  inspiring  publications henceforth.   Johanna Lundberg,  for helping me hang on  to  the roten  troten. Keep up your good work; it is indeed not easy for a sociologist like you to struggle with all those crazy reductionists like the rest of us.   Evalill Nilsson,  for  all  inspiring discussions,  especially  in  the  early phase of our research  training.  It will happen someday, you know,  that we’ll actually write that article together.  Oskar Lundgren, for being a positive force, bringing new ideas into the LSH‐group.  I  hope  that  you  will  be  the  next  Ph.D.‐student  further  exploring psychoneuroendocrinology in our research group.   

Acknowledgements 

 104

Anders  G.  Olsson,  for  showing  great  interest  in my work.  Thank  you  for showing  our  data  in  various  presentations.  I  enjoyed working with  you  in Rome and hope that we’ll do something similar someday.  Jan  Sundin,  for  trying  to  make  something  more  out  of  me  than  a  crazy reductionist.  Holger Ursin, for inviting me to Bergen. Your great knowledge and experience is a great source of inspiration for me. Thank you for teaching me everything there is to know about big‐group‐tactics. Thank you for the “räkmacka” when we were out driving in the Norwegian countryside. I do hope that I can visit you again, even after you’ve seen what I’ve done to your model…  Hege Eriksen,  for providing  office  space  and  letting me participate  in  your seminars when I have visited Bergen. Your hospitality is warming. Thank you for the nachos! I can only hope that you’ll say “Va’ bra!” when reading this.  Anette Harris  for  all  your  help  in  preparation  of  and  during my  stays  in Bergen. Next  time,  I’ll  try  to  avoid  the  “festspillene”,  even  though  I  really enjoyed the concerts nearby “den blå stein” last time.  Scancort  (Scandinavian  cortisol  and  stress network)  as  a whole.  It has  truly been an inspiring time so far. We have something good going on here.  CIRC  (Cardiovascular  Inflammation  Research  Centre),  for  initiating  several high quality inspiring research projects. It has been worth a lot in my research training being a part of this constellation.  I do hope that some of the  ideas that I’ve discussed with Helen, Joakim, Per, and Ingemar will be actualized in the near future.  The  Ph.D.‐students  and  post‐docs  joining  the  seminar  series  held  by CIRC. Thank  you  for  expanding  my  limited  knowledge  on  physiological  and pharmacological mechanisms. There are so many areas where  I don’t have a clue… I am working on it. Thank you for helping me whenever there has been a  freezer‐emergency. My  special  thanks  go  to  Hanna,  Liza,  and  Andreas. Hopefully, our initiated collaborations will render some new publications one day.  

Acknowledgements 

  105

All  personnel  at  the  “SoF‐bordet  i  hörnet”,  for  creating  a  positive  work environment.  I’m  still  waiting  for  the  next  “stövelkastning”  with  great anticipation… I would especially  like to  thank Kajsa,  for putting up with me when the music is pumping loud from my office.  Theo Bodin,  for always making  things happen when  it  comes  to  things you care for and believe in. I’m grateful and honored by your decision to nominate me  to  become  a  board  member  in  the  Swedish  Foundation  for  Strategic Research.  The board of the Swedish Foundation for Strategic Research (SSF) 2006‐07, for teaching me a great deal about  the academic world and  showing me how a real professional board works.  Karin Fälth Magnusson, for your work within the medical faculty board. You always  treated  us  sometimes  somewhat  naïve  student  representatives with respect,  encouraging  us  when  we  had  something  important  to  say,  and dampening our efforts when we were just out in the blue.   Martin Tondel,  for not giving up when  the wind was blowing. My  research career has  taken another path  since  I was working  in your projects, but our friendship remains the same.  Torben Wendt (Diorama), for making all that great music getting me through the different phases of writing.  And  most  importantly:  Stina,  my  beloved  wife,  for  tender  love  and  care. Thank  you  for  taking  care  of me  and Hanna when  all  the  deadlines were closing  in. I could not believe that writing  this dissertation would require all that time…Thank you for always being there, despite my crankiness the latest couple of months. Thank you for your enormous effort, correcting my English and increasing readability throughout the dissertation. I did not realize it was that bad…  Hanna,  for all  the kitchen dances getting me  through  the rough  times.  I will definitively  have  more  time  for  you  and  your  mother  now,  when  this dissertation is complete. Yeay!  

References 

  107

10. REFERENCES

[1]    Kaplan GA, Keil JE. Socioeconomic factors and cardiovascular disease: a review of the literature. Circulation 1993;88:1973‐98. 

[2]    Socialstyrelsen (2005) Folkhälsorapport, 2005, pp. 395, Socialstyrelsen, Stockholm. 

[3]    Virtanen SV, Notkola V. Socioeconomic inequalities in cardiovascular mortality and the role of work: a register study of Finnish men. Int J Epidemiol 2002;31:614‐21. 

[4]    Hallqvist J, Lundberg M, Diderichsen F, Ahlbom A. Socioeconomic differences in risk of myocardial infarction 1971‐1994 in Sweden: time trends, relative risks and population attributable risks. Int J Epidemiol 1998;27:410‐5. 

[5]    Mackenbach JP, Howden‐Chapman P. New perspectives on socioeconomic inequalities in health. Perspect Biol Med 2003;46:428‐44. 

[6]    Engstrom G, Berglund G, Goransson M, Hansen O, Hedblad B, Merlo J, Tyden P, Janzon L. Distribution and determinants of ischaemic heart disease in an urban population. A study from the myocardial infarction register in Malmo, Sweden. J Intern Med 2000;247:588‐96. 

[7]    Erikson R, Torssander J. Social class and cause of death. Eur J Public Health 2008. 

[8]    Adler NE, Ostrove JM. Socioeconomic status and health: what we know and what we donʹt. Ann N Y Acad Sci 1999;896:3‐15. 

[9]    Marmot MG, Smith GD, Stansfeld S, Patel C, North F, Head J, White I, Brunner E, Feeney A. Health inequalities among British civil servants: the Whitehall II study. Lancet 1991;337:1387‐93. 

[10]    Lynch JW, Kaplan GA, Salonen JT. Why do poor people behave poorly? Variation in adult health behaviours and psychosocial characteristics by stages of the socioeconomic lifecourse. Soc Sci Med 1997;44:809‐19. 

[11]    Bartley M, Fitzpatrick R, Firth D, Marmot M. Social distribution of cardiovascular disease risk factors: change among men in England 1984‐1993. J Epidemiol Community Health 2000;54:806‐14. 

[12]    Bobak M, Hertzman C, Skodova Z, Marmot M. Own education, current conditions, parental material circumstances, and risk of myocardial infarction in a former communist country. J Epidemiol Community Health 2000;54:91‐6. 

References 

 108

[13]    Ginter E. Cardiovascular risk factors in the former communist countries. Analysis of 40 European MONICA populations. Eur J Epidemiol 1995;11:199‐205. 

[14]    Kristenson M, Zieden B, Kucinskiene Z, Elinder LS, Bergdahl B, Elwing B, Abaravicius A, Razinkoviene L, Calkauskas H, Olsson AG. Antioxidant state and mortality from coronary heart disease in Lithuanian and Swedish men: concomitant cross sectional study of men aged 50. Bmj 1997;314:629‐33. 

[15]    Frasure‐Smith N, Lesperance F. Reflections on depression as a cardiac risk factor. Psychosom Med 2005;67 Suppl 1:S19‐25. 

[16]    Everson‐Rose SA, Lewis TT. Psychosocial factors and cardiovascular diseases. Annu Rev Public Health 2005;26:469‐500. 

[17]    Glassman AH, Shapiro PA. Depression and the course of coronary artery disease. Am J Psychiatry 1998;155:4‐11. 

[18]    Hemingway H, Marmot M. Evidence based cardiology: psychosocial factors in the aetiology and prognosis of coronary heart disease. Systematic review of prospective cohort studies. Bmj 1999;318:1460‐7. 

[19]    Lett HS, Blumenthal JA, Babyak MA, Sherwood A, Strauman T, Robins C, Newman MF. Depression as a risk factor for coronary artery disease: evidence, mechanisms, and treatment. Psychosom Med 2004;66:305‐15. 

[20]    Chang PP, Ford DE, Meoni LA, Wang NY, Klag MJ. Anger in young men and subsequent premature cardiovascular disease: the precursors study. Arch Intern Med 2002;162:901‐6. 

[21]    Matthews KA, Gump BB, Harris KF, Haney TL, Barefoot JC. Hostile behaviors predict cardiovascular mortality among men enrolled in the Multiple Risk Factor Intervention Trial. Circulation 2004;109:66‐70. 

[22]    Rosengren A, Hawken S, Ounpuu S, Sliwa K, Zubaid M, Almahmeed WA, Blackett KN, Sitthi‐amorn C, Sato H, Yusuf S. Association of psychosocial risk factors with risk of acute myocardial infarction in 11119 cases and 13648 controls from 52 countries (the INTERHEART study): case‐control study. Lancet 2004;364:953‐62. 

[23]    Rozanski A, Blumenthal JA, Kaplan J. Impact of psychological factors on the pathogenesis of cardiovascular disease and implications for therapy. Circulation 1999;99:2192‐217. 

[24]    Surtees PG, Wainwright NW, Luben R, Khaw KT, Day NE. Mastery, sense of coherence, and mortality: evidence of independent associations from the EPIC‐Norfolk Prospective Cohort Study. Health Psychol 2006;25:102‐10. 

References 

  109

[25]    Yusuf S, Hawken S, Ounpuu S, Dans T, Avezum A, Lanas F, McQueen M, Budaj A, Pais P, Varigos J, Lisheng L. Effect of potentially modifiable risk factors associated with myocardial infarction in 52 countries (the INTERHEART study): case‐control study. Lancet 2004;364:937‐52. 

[26]    Carney RM, Freedland KE, Miller GE, Jaffe AS. Depression as a risk factor for cardiac mortality and morbidity: a review of potential mechanisms. J Psychosom Res 2002;53:897‐902. 

[27]    Krantz DS, McCeney MK. Effects of psychological and social factors on organic disease: a critical assessment of research on coronary heart disease. Annu Rev Psychol 2002;53:341‐69. 

[28]    World Health Organisation, Europe. Mortality data base (MDB). http://data.euro.who.int/hfamdb/ 2007. 

[29]    Weidner G, Kopp M, Kristenson M, ebrary Inc. (2002) Heart disease environment, stress, and gender (NATO science series. Series I, Life and behavioural sciences, v. 327, 2002, pp. xx, 384, IOS Press, Amsterdam ; Washington, DC. 

[30]    Kopp MS, Rethelyi J. Where psychology meets physiology: chronic stress and premature mortality‐‐the Central‐Eastern European health paradox. Brain Res Bull 2004;62:351‐67. 

[31]    Shteyn M, Schumm JA, Vodopianova N, Hobfoll SE, Lilly R. The impact of the Russian transition on psychosocial resources and psychological distress. Journal of Community Psychology 2003;31:113‐127. 

[32]    Leor J, Poole WK, Kloner RA. Sudden cardiac death triggered by an earthquake. N Engl J Med 1996;334:413‐9. 

[33]    Kloner RA, Leor J, Poole WK, Perritt R. Population‐based analysis of the effect of the Northridge Earthquake on cardiac death in Los Angeles County, California. J Am Coll Cardiol 1997;30:1174‐80. 

[34]    Meisel SR, Kutz I, Dayan KI, Pauzner H, Chetboun I, Arbel Y, David D. Effect of Iraqi missile war on incidence of acute myocardial infarction and sudden death in Israeli civilians. Lancet 1991;338:660‐1. 

[35]    Sterling P, Eyer J. Allostasis: A new paradigm to explain arousal pathology. In: Fisher, S. and Reason, J. (Ed) Handbook of Life Stress, Cognition and Health. John Wiley & Sons Ltd. New York, pp.629‐649. 1988. 

[36]    Zethelius B, Berglund L, Sundstrom J, Ingelsson E, Basu S, Larsson A, Venge P, Arnlov J. Use of multiple biomarkers to improve the prediction of death from cardiovascular causes. N Engl J Med 2008;358:2107‐16. 

References 

 110

[37]    Wilson PW, DʹAgostino RB, Levy D, Belanger AM, Silbershatz H, Kannel WB. Prediction of coronary heart disease using risk factor categories. Circulation 1998;97:1837‐47. 

[38]    Assmann G, Cullen P, Schulte H, Hense HW. Response to Conroy et al. SCORE Project. Eur Heart J 2003;24:2070‐1; author reply 2071. 

[39]    Greenland P, Knoll MD, Stamler J, Neaton JD, Dyer AR, Garside DB, Wilson PW. Major risk factors as antecedents of fatal and nonfatal coronary heart disease events. Jama 2003;290:891‐7. 

[40]    Prabhakaran S, Singh R, Zhou X, Ramas R, Sacco RL, Rundek T. Presence of calcified carotid plaque predicts vascular events: the Northern Manhattan Study. Atherosclerosis 2007;195:e197‐201. 

[41]    Johnsen SH, Mathiesen EB, Joakimsen O, Stensland E, Wilsgaard T, Lochen ML, Njolstad I, Arnesen E. Carotid atherosclerosis is a stronger predictor of myocardial infarction in women than in men: a 6‐year follow‐up study of 6226 persons: the Tromso Study. Stroke 2007;38:2873‐80. 

[42]    Tapio Neuwirth E, Hjärt‐Lungfonden Svenska nationalföreningen mot hjärt‐ och lungsjukdomar (2006) Plötslig hjärtdöd : en temaskrift från Hjärt‐lungfonden, 2006, pp. 33, Hjärt‐Lungfonden, Stockholm. 

[43]    Kardasz I, De Caterina R. Myocardial infarction with normal coronary arteries: a conundrum with multiple aetiologies and variable prognosis: an update. J Intern Med 2007;261:330‐48. 

[44]    Naghavi M, Libby P, Falk E, Casscells SW, Litovsky S, Rumberger J, Badimon JJ, Stefanadis C, Moreno P, Pasterkamp G, Fayad Z, Stone PH, Waxman S, Raggi P, Madjid M, Zarrabi A, Burke A, Yuan C, Fitzgerald PJ, Siscovick DS, de Korte CL, Aikawa M, Juhani Airaksinen KE, Assmann G, Becker CR, Chesebro JH, Farb A, Galis ZS, Jackson C, Jang IK, Koenig W, Lodder RA, March K, Demirovic J, Navab M, Priori SG, Rekhter MD, Bahr R, Grundy SM, Mehran R, Colombo A, Boerwinkle E, Ballantyne C, Insull W, Jr., Schwartz RS, Vogel R, Serruys PW, Hansson GK, Faxon DP, Kaul S, Drexler H, Greenland P, Muller JE, Virmani R, Ridker PM, Zipes DP, Shah PK, Willerson JT. From vulnerable plaque to vulnerable patient: a call for new definitions and risk assessment strategies: Part I. Circulation 2003;108:1664‐72. 

[45]    Socialstyrelsen (2004) Dödsorsaker (Hälsa och sjukdomar, 2004:5, 2004, pp. 227, Socialstyrelsen, Stockholm. 

[46]    Abegunde DO, Mathers CD, Adam T, Ortegon M, Strong K. The burden and costs of chronic diseases in low‐income and middle‐income countries. Lancet 2007;370:1929‐38. 

References 

  111

[47]    Bonow RO, Smaha LA, Smith SC, Jr., Mensah GA, Lenfant C. World Heart Day 2002: the international burden of cardiovascular disease: responding to the emerging global epidemic. Circulation 2002;106:1602‐5. 

[48]    Mathers CD, Loncar D. Projections of global mortality and burden of disease from 2002 to 2030. PLoS Med 2006;3:e442. 

[49]    Murray CJ, Lopez AD. Alternative projections of mortality and disability by cause 1990‐2020: Global Burden of Disease Study. Lancet 1997;349:1498‐504. 

[50]    Ross R, Glomset JA. The pathogenesis of atherosclerosis (second of two parts). N Engl J Med 1976;295:420‐5. 

[51]    Ross R, Glomset JA. The pathogenesis of atherosclerosis (first of two parts). N Engl J Med 1976;295:369‐77. 

[52]    Hansson GK. Inflammation, atherosclerosis, and coronary artery disease. N Engl J Med 2005;352:1685‐95. 

[53]    Libby P, Theroux P. Pathophysiology of coronary artery disease. Circulation 2005;111:3481‐8. 

[54]    Ross R. Atherosclerosis‐‐an inflammatory disease. N Engl J Med 1999;340:115‐26. 

[55]    Hallenbeck JM, Hansson GK, Becker KJ. Immunology of ischemic vascular disease: plaque to attack. Trends Immunol 2005;26:550‐6. 

[56]    Navab M, Ananthramaiah GM, Reddy ST, Van Lenten BJ, Ansell BJ, Fonarow GC, Vahabzadeh K, Hama S, Hough G, Kamranpour N, Berliner JA, Lusis AJ, Fogelman AM. The oxidation hypothesis of atherogenesis: the role of oxidized phospholipids and HDL. J Lipid Res 2004;45:993‐1007. 

[57]    Yla‐Herttuala S, Palinski W, Rosenfeld ME, Parthasarathy S, Carew TE, Butler S, Witztum JL, Steinberg D. Evidence for the presence of oxidatively modified low density lipoprotein in atherosclerotic lesions of rabbit and man. J Clin Invest 1989;84:1086‐95. 

[58]    Vercellotti GM. Microbes, inflammation and atherosclerosis: will old pathology lessons guide new therapies? Trans Am Clin Climatol Assoc 2001;112:215‐22; discussion 222‐3. 

[59]    Madjid M, Vela D, Khalili‐Tabrizi H, Casscells SW, Litovsky S. Systemic infections cause exaggerated local inflammation in atherosclerotic coronary arteries: clues to the triggering effect of acute infections on acute coronary syndromes. Tex Heart Inst J 2007;34:11‐8. 

References 

 112

[60]    Mills NL, Tornqvist H, Robinson SD, Gonzalez MC, Soderberg S, Sandstrom T, Blomberg A, Newby DE, Donaldson K. Air pollution and atherothrombosis. Inhal Toxicol 2007;19 Suppl 1:81‐9. 

[61]    Delfino RJ, Sioutas C, Malik S. Potential role of ultrafine particles in associations between airborne particle mass and cardiovascular health. Environ Health Perspect 2005;113:934‐46. 

[62]    Daub K, Lindemann S, Langer H, Seizer P, Stellos K, Siegel‐Axel D, Gawaz M. The evil in atherosclerosis: adherent platelets induce foam cell formation. Semin Thromb Hemost 2007;33:173‐8. 

[63]    Gawaz M, Langer H, May AE. Platelets in inflammation and atherogenesis. J Clin Invest 2005;115:3378‐84. 

[64]    Mauriello A, Sangiorgi G, Fratoni S, Palmieri G, Bonanno E, Anemona L, Schwartz RS, Spagnoli LG. Diffuse and active inflammation occurs in both vulnerable and stable plaques of the entire coronary tree: a histopathologic study of patients dying of acute myocardial infarction. J Am Coll Cardiol 2005;45:1585‐93. 

[65]    Buffon A, Biasucci LM, Liuzzo G, DʹOnofrio G, Crea F, Maseri A. Widespread coronary inflammation in unstable angina. N Engl J Med 2002;347:5‐12. 

[66]    Tanaka A, Shimada K, Sano T, Namba M, Sakamoto T, Nishida Y, Kawarabayashi T, Fukuda D, Yoshikawa J. Multiple plaque rupture and C‐reactive protein in acute myocardial infarction. J Am Coll Cardiol 2005;45:1594‐9. 

[67]    Lindmark E, Diderholm E, Wallentin L, Siegbahn A. Relationship between interleukin 6 and mortality in patients with unstable coronary artery disease: effects of an early invasive or noninvasive strategy. Jama 2001;286:2107‐13. 

[68]    Rossi E, Biasucci LM, Citterio F, Pelliccioni S, Monaco C, Ginnetti F, Angiolillo DJ, Grieco G, Liuzzo G, Maseri A. Risk of myocardial infarction and angina in patients with severe peripheral vascular disease: predictive role of C‐reactive protein. Circulation 2002;105:800‐3. 

[69]    Sabatine MS, Morrow DA, Jablonski KA, Rice MM, Warnica JW, Domanski MJ, Hsia J, Gersh BJ, Rifai N, Ridker PM, Pfeffer MA, Braunwald E. Prognostic significance of the Centers for Disease Control/American Heart Association high‐sensitivity C‐reactive protein cut points for cardiovascular and other outcomes in patients with stable coronary artery disease. Circulation 2007;115:1528‐36. 

[70]    Oppenheimer GM. Becoming the Framingham Study 1947‐1950. Am J Public Health 2005;95:602‐10. 

References 

  113

[71]    Ridker PM, Hennekens CH, Buring JE, Rifai N. C‐reactive protein and other markers of inflammation in the prediction of cardiovascular disease in women. N Engl J Med 2000;342:836‐43. 

[72]    Wirehn AB, Karlsson HM, Carstensen JM. Estimating disease prevalence using a population‐based administrative healthcare database. Scand J Public Health 2007;35:424‐31. 

[73]    Beevers G, Lip GY, OʹBrien E. ABC of hypertension: The pathophysiology of hypertension. Bmj 2001;322:912‐6. 

[74]    Fagard RH. Epidemiology of hypertension in the elderly. Am J Geriatr Cardiol 2002;11:23‐8. 

[75]    Dressler WW. Culture and the risk of disease. Br Med Bull 2004;69:21‐31. [76]    Laurent S, Cockcroft J, Van Bortel L, Boutouyrie P, Giannattasio C, 

Hayoz D, Pannier B, Vlachopoulos C, Wilkinson I, Struijker‐Boudier H. Expert consensus document on arterial stiffness: methodological issues and clinical applications. Eur Heart J 2006;27:2588‐605. 

[77]    Steinberg D. Thematic review series: the pathogenesis of atherosclerosis. An interpretive history of the cholesterol controversy: part I. J Lipid Res 2004;45:1583‐93. 

[78]    Steinberg D. Thematic review series: the pathogenesis of atherosclerosis. An interpretive history of the cholesterol controversy: part II: the early evidence linking hypercholesterolemia to coronary disease in humans. J Lipid Res 2005;46:179‐90. 

[79]    Steinberg D. Thematic review series: the pathogenesis of atherosclerosis: an interpretive history of the cholesterol controversy, part III: mechanistically defining the role of hyperlipidemia. J Lipid Res 2005;46:2037‐51. 

[80]    Steinberg D. The pathogenesis of atherosclerosis. An interpretive history of the cholesterol controversy, part IV: the 1984 coronary primary prevention trial ends it‐‐almost. J Lipid Res 2006;47:1‐14. 

[81]    Steinberg D. Thematic review series: the pathogenesis of atherosclerosis. An interpretive history of the cholesterol controversy, part V: the discovery of the statins and the end of the controversy. J Lipid Res 2006;47:1339‐51. 

[82]    Cui Y, Blumenthal RS, Flaws JA, Whiteman MK, Langenberg P, Bachorik PS, Bush TL. Non‐high‐density lipoprotein cholesterol level as a predictor of cardiovascular disease mortality. Arch Intern Med 2001;161:1413‐9. 

[83]    Shah PK. Focus on HDL: a new treatment paradigm for athero‐thrombotic vascular disease. Expert Opin Investig Drugs 2000;9:2139‐46. 

References 

 114

[84]    Karlsson H, Leanderson P, Tagesson C, Lindahl M. Lipoproteomics I: mapping of proteins in low‐density lipoprotein using two‐dimensional gel electrophoresis and mass spectrometry. Proteomics 2005;5:551‐65. 

[85]    Karlsson H, Leanderson P, Tagesson C, Lindahl M. Lipoproteomics II: mapping of proteins in high‐density lipoprotein using two‐dimensional gel electrophoresis and mass spectrometry. Proteomics 2005;5:1431‐45. 

[86]    Vaisar T, Pennathur S, Green PS, Gharib SA, Hoofnagle AN, Cheung MC, Byun J, Vuletic S, Kassim S, Singh P, Chea H, Knopp RH, Brunzell J, Geary R, Chait A, Zhao XQ, Elkon K, Marcovina S, Ridker P, Oram JF, Heinecke JW. Shotgun proteomics implicates protease inhibition and complement activation in the antiinflammatory properties of HDL. J Clin Invest 2007;117:746‐56. 

[87]    Walldius G, Jungner I, Aastveit AH, Holme I, Furberg CD, Sniderman AD. The apoB/apoA‐I ratio is better than the cholesterol ratios to estimate the balance between plasma proatherogenic and antiatherogenic lipoproteins and to predict coronary risk. Clin Chem Lab Med 2004;42:1355‐63. 

[88]    McQueen MJ, Hawken S, Wang X, Ounpuu S, Sniderman A, Probstfield J, Steyn K, Sanderson JE, Hasani M, Volkova E, Kazmi K, Yusuf S. Lipids, lipoproteins, and apolipoproteins as risk markers of myocardial infarction in 52 countries (the INTERHEART study): a case‐control study. Lancet 2008;372:224‐33. 

[89]    Sierra‐Johnson J, Fisher RM, Romero‐Corral A, Somers VK, Lopez‐Jimenez F, Ohrvik J, Walldius G, Hellenius ML, Hamsten A. Concentration of apolipoprotein B is comparable with the apolipoprotein B/apolipoprotein A‐I ratio and better than routine clinical lipid measurements in predicting coronary heart disease mortality: findings from a multi‐ethnic US population. Eur Heart J 2008. 

[90]    Bamba V, Rader DJ. Obesity and atherogenic dyslipidemia. Gastroenterology 2007;132:2181‐90. 

[91]    Paul RG, Bailey AJ. Glycation of collagen: the basis of its central role in the late complications of ageing and diabetes. Int J Biochem Cell Biol 1996;28:1297‐310. 

[92]    Hartge MM, Unger T, Kintscher U. The endothelium and vascular inflammation in diabetes. Diab Vasc Dis Res 2007;4:84‐8. 

[93]    Zhang L, Zalewski A, Liu Y, Mazurek T, Cowan S, Martin JL, Hofmann SM, Vlassara H, Shi Y. Diabetes‐induced oxidative stress and low‐grade inflammation in porcine coronary arteries. Circulation 2003;108:472‐8. 

References 

  115

[94]    Wild S, Roglic G, Green A, Sicree R, King H. Global prevalence of diabetes: estimates for the year 2000 and projections for 2030. Diabetes Care 2004;27:1047‐53. 

[95]    Yang R, Barouch LA. Leptin signaling and obesity: cardiovascular consequences. Circ Res 2007;101:545‐59. 

[96]    Klein S, Burke LE, Bray GA, Blair S, Allison DB, Pi‐Sunyer X, Hong Y, Eckel RH. Clinical implications of obesity with specific focus on cardiovascular disease: a statement for professionals from the American Heart Association Council on Nutrition, Physical Activity, and Metabolism: endorsed by the American College of Cardiology Foundation. Circulation 2004;110:2952‐67. 

[97]    Weisberg SP, McCann D, Desai M, Rosenbaum M, Leibel RL, Ferrante AW, Jr. Obesity is associated with macrophage accumulation in adipose tissue. J Clin Invest 2003;112:1796‐808. 

[98]    Xu H, Barnes GT, Yang Q, Tan G, Yang D, Chou CJ, Sole J, Nichols A, Ross JS, Tartaglia LA, Chen H. Chronic inflammation in fat plays a crucial role in the development of obesity‐related insulin resistance. J Clin Invest 2003;112:1821‐30. 

[99]    Dandona P, Aljada A, Bandyopadhyay A. Inflammation: the link between insulin resistance, obesity and diabetes. Trends Immunol 2004;25:4‐7. 

[100]    Aronne LJ. Classification of obesity and assessment of obesity‐related health risks. Obes Res 2002;10 Suppl 2:105S‐115S. 

[101]    Berg C, Rosengren A, Aires N, Lappas G, Toren K, Thelle D, Lissner L. Trends in overweight and obesity from 1985 to 2002 in Goteborg, West Sweden. Int J Obes (Lond) 2005;29:916‐24. 

[102]    Gotschlich EC. C‐reactive protein. A historical overview. Ann N Y Acad Sci 1989;557:9‐18. 

[103]    Li SP, Goldman ND. Regulation of human C‐reactive protein gene expression by two synergistic IL‐6 responsive elements. Biochemistry 1996;35:9060‐8. 

[104]    Tebo JM, Mortensen RF. Characterization and isolation of a C‐reactive protein receptor from the human monocytic cell line U‐937. J Immunol 1990;144:231‐8. 

[105]    Chang MK, Binder CJ, Torzewski M, Witztum JL. C‐reactive protein binds to both oxidized LDL and apoptotic cells through recognition of a common ligand: Phosphorylcholine of oxidized phospholipids. Proc Natl Acad Sci U S A 2002;99:13043‐8. 

References 

 116

[106]    Saito M, Ishimitsu T, Minami J, Ono H, Ohrui M, Matsuoka H. Relations of plasma high‐sensitivity C‐reactive protein to traditional cardiovascular risk factors. Atherosclerosis 2003;167:73‐9. 

[107]    Jacobs DR, Jr., Adachi H, Mulder I, Kromhout D, Menotti A, Nissinen A, Blackburn H. Cigarette smoking and mortality risk: twenty‐five‐year follow‐up of the Seven Countries Study. Arch Intern Med 1999;159:733‐40. 

[108]    Friedman GD, Dales LG, Ury HK. Mortality in middle‐aged smokers and nonsmokers. N Engl J Med 1979;300:213‐7. 

[109]    Burns DM. Epidemiology of smoking‐induced cardiovascular disease. Prog Cardiovasc Dis 2003;46:11‐29. 

[110]    Ambrose JA, Barua RS. The pathophysiology of cigarette smoking and cardiovascular disease: an update. J Am Coll Cardiol 2004;43:1731‐7. 

[111]    Yanbaeva DG, Dentener MA, Creutzberg EC, Wesseling G, Wouters EF. Systemic effects of smoking. Chest 2007;131:1557‐66. 

[112]    Kloner RA, Rezkalla SH. To drink or not to drink? That is the question. Circulation 2007;116:1306‐17. 

[113]    Britton A, Marmot M. Different measures of alcohol consumption and risk of coronary heart disease and all‐cause mortality: 11‐year follow‐up of the Whitehall II Cohort Study. Addiction 2004;99:109‐16. 

[114]    Doll R, Peto R, Hall E, Wheatley K, Gray R. Mortality in relation to consumption of alcohol: 13 yearsʹ observations on male British doctors. Bmj 1994;309:911‐8. 

[115]    OʹKeefe JH, Bybee KA, Lavie CJ. Alcohol and cardiovascular health: the razor‐sharp double‐edged sword. J Am Coll Cardiol 2007;50:1009‐14. 

[116]    Imhof A, Woodward M, Doering A, Helbecque N, Loewel H, Amouyel P, Lowe GD, Koenig W. Overall alcohol intake, beer, wine, and systemic markers of inflammation in western Europe: results from three MONICA samples (Augsburg, Glasgow, Lille). Eur Heart J 2004;25:2092‐100. 

[117]    Imhof A, Froehlich M, Brenner H, Boeing H, Pepys MB, Koenig W. Effect of alcohol consumption on systemic markers of inflammation. Lancet 2001;357:763‐7. 

[118]    Nocon M, Hiemann T, Muller‐Riemenschneider F, Thalau F, Roll S, Willich SN. Association of physical activity with all‐cause and cardiovascular mortality: a systematic review and meta‐analysis. Eur J Cardiovasc Prev Rehabil 2008;15:239‐46. 

[119]    Mittleman MA, Maclure M, Tofler GH, Sherwood JB, Goldberg RJ, Muller JE. Triggering of acute myocardial infarction by heavy physical 

References 

  117

exertion. Protection against triggering by regular exertion. Determinants of Myocardial Infarction Onset Study Investigators. N Engl J Med 1993;329:1677‐83. 

[120]    Strike PC, Steptoe A. Behavioral and emotional triggers of acute coronary syndromes: a systematic review and critique. Psychosom Med 2005;67:179‐86. 

[121]    Holme I, Hostmark AT, Anderssen SA. ApoB but not LDL‐cholesterol is reduced by exercise training in overweight healthy men. Results from the 1‐year randomized Oslo Diet and Exercise Study. J Intern Med 2007;262:235‐43. 

[122]    Timmerman KL, Flynn MG, Coen PM, Markofski MM, Pence BD. Exercise training‐induced lowering of inflammatory (CD14+CD16+) monocytes: a role in the anti‐inflammatory influence of exercise? J Leukoc Biol 2008. 

[123]    Knekt P, Reunanen A, Jarvinen R, Seppanen R, Heliovaara M, Aromaa A. Antioxidant vitamin intake and coronary mortality in a longitudinal population study. Am J Epidemiol 1994;139:1180‐9. 

[124]    Stampfer MJ, Hennekens CH, Manson JE, Colditz GA, Rosner B, Willett WC. Vitamin E consumption and the risk of coronary disease in women. N Engl J Med 1993;328:1444‐9. 

[125]    Rimm EB, Stampfer MJ, Ascherio A, Giovannucci E, Colditz GA, Willett WC. Vitamin E consumption and the risk of coronary heart disease in men. N Engl J Med 1993;328:1450‐6. 

[126]    Clarke R, Armitage J. Antioxidant vitamins and risk of cardiovascular disease. Review of large‐scale randomised trials. Cardiovasc Drugs Ther 2002;16:411‐5. 

[127]    Bjelakovic G, Nikolova D, Gluud LL, Simonetti RG, Gluud C. Mortality in randomized trials of antioxidant supplements for primary and secondary prevention: systematic review and meta‐analysis. Jama 2007;297:842‐57. 

[128]    Rosenberg DE, Norman GJ, Sallis JF, Calfas KJ, Patrick K. Covariation of adolescent physical activity and dietary behaviors over 12 months. J Adolesc Health 2007;41:472‐8. 

[129]    Hollman G, Kristenson M. The prevalence of the metabolic syndrome and its risk factors in a middle‐aged Swedish population ‐ Mainly a function of overweight? Eur J Cardiovasc Nurs 2007. 

[130]    Grundy SM. Metabolic syndrome: connecting and reconciling cardiovascular and diabetes worlds. J Am Coll Cardiol 2006;47:1093‐100. 

References 

 118

[131]    Marmot MG, Wilkinson RG (1999) Social determinants of health, 1999, pp. xii, 291 p., Oxford University Press, Oxford ; New York. 

[132]    Hettema JM. What is the genetic relationship between anxiety and depression? Am J Med Genet C Semin Med Genet 2008;148:140‐6. 

[133]    Sukantarat K, Greer S, Brett S, Williamson R. Physical and psychological sequelae of critical illness. Br J Health Psychol 2007;12:65‐74. 

[134]    Ursin H, Eriksen HR. The cognitive activation theory of stress. Psychoneuroendocrinology 2004;29:567‐92. 

[135]    Browne JS, Karady S, Selye H. The effect of noxious agents on creatine, creatinine, chloride and water excretion. J Physiol 1939;97:1‐7. 

[136]    Cannon WB (1929) Bodily changes in pain, hunger, fear and rage; an account of recent researches into the function of emotional excitement, 1929, pp. xvi , 1 l., 404, D. Appleton and company, New York and London,. 

[137]    Selye H. Blood sugar and blood chloride changes in thyroidectomized rats following exposure to various damaging agents. Biochem J 1938;32:2071‐4. 

[138]    Kristenson M, Orth‐Gomer K, Kucinskiene Z, Bergdahl B, Calkauskas H, Balinkyniene I, Olsson AG. Attenuated cortisol response to a standardized stress test in Lithuanian versus Swedish men: the LiVicordia study. Int J Behav Med 1998;5:17‐30. 

[139]    Sjogren E, Leanderson P, Kristenson M. Diurnal saliva cortisol levels and relations to psychosocial factors in a population sample of middle‐aged Swedish men and women. Int J Behav Med 2006;13:193‐200. 

[140]    Lindeberg SI, Eek F, Lindbladh E, Ostergren PO, Hansen AM, Karlson B. Exhaustion measured by the SF‐36 vitality scale is associated with a flattened diurnal cortisol profile. Psychoneuroendocrinology 2008;33:471‐7. 

[141]    McEwen BS, Wingfield JC. The concept of allostasis in biology and biomedicine. Horm Behav 2003;43:2‐15. 

[142]    Folkman S, Lazarus RS, Pimley S, Novacek J. Age differences in stress and coping processes. Psychol Aging 1987;2:171‐84. 

[143]    Berkman LF, Syme SL. Social networks, host resistance, and mortality: a nine‐year follow‐up study of Alameda County residents. Am J Epidemiol 1979;109:186‐204. 

[144]    Blazer DG. Social support and mortality in an elderly community population. Am J Epidemiol 1982;115:684‐94. 

References 

  119

[145]    Rosengren A, Wilhelmsen L, Orth‐Gomer K. Coronary disease in relation to social support and social class in Swedish men. A 15 year follow‐up in the study of men born in 1933. Eur Heart J 2004;25:56‐63. 

[146]    Orth‐Gomer K, Rosengren A, Wilhelmsen L. Lack of social support and incidence of coronary heart disease in middle‐aged Swedish men. Psychosom Med 1993;55:37‐43. 

[147]    Hawkley LC, Cacioppo JT. Loneliness and pathways to disease. Brain Behav Immun 2003;17 Suppl 1:S98‐105. 

[148]    Pearlin LI, Schooler C. The structure of coping. J Health Soc Behav 1978;19:19. 

[149]    Bobak M, Pikhart H, Rose R, Hertzman C, Marmot M. Socioeconomic factors, material inequalities, and perceived control in self‐rated health: cross‐sectional data from seven post‐communist countries. Soc Sci Med 2000;51:1343‐50. 

[150]    Friedman M, Rosenman RH. Association of specific overt behavior pattern with blood and cardiovascular findings; blood cholesterol level, blood clotting time, incidence of arcus senilis, and clinical coronary artery disease. J Am Med Assoc 1959;169:1286‐96. 

[151]    Vale W, Spiess J, Rivier C, Rivier J. Characterization of a 41‐residue ovine hypothalamic peptide that stimulates secretion of corticotropin and beta‐endorphin. Science 1981;213:1394‐7. 

[152]    Ranjit N, Young EA, Raghunathan TE, Kaplan GA. Modeling cortisol rhythms in a population‐based study. Psychoneuroendocrinology 2005;30:615‐24. 

[153]    Kudielka BM, Buchtal J, Uhde A, Wust S. Circadian cortisol profiles and psychological self‐reports in shift workers with and without recent change in the shift rotation system. Biol Psychol 2007;74:92‐103. 

[154]    Ice GH, Katz‐Stein A, Himes J, Kane RL. Diurnal cycles of salivary cortisol in older adults. Psychoneuroendocrinology 2004;29:355‐70. 

[155]    Hellhammer J, Fries E, Schweisthal OW, Schlotz W, Stone AA, Hagemann D. Several daily measurements are necessary to reliably assess the cortisol rise after awakening: state‐ and trait components. Psychoneuroendocrinology 2007;32:80‐6. 

[156]    Adam EK, Hawkley LC, Kudielka BM, Cacioppo JT. Day‐to‐day dynamics of experience‐‐cortisol associations in a population‐based sample of older adults. Proc Natl Acad Sci U S A 2006;103:17058‐63. 

[157]    Theorell T, Åkerstedt T (2002) Biologiska stressmarkörer : konsensusmöte 12‐13/2 2002 (Stressforskningsrapporter, 302, 2002, pp. 82. 

References 

 120

[158]    Levine S. Influence of psychological variables on the activity of the hypothalamic‐pituitary‐adrenal axis. Eur J Pharmacol 2000;405:149‐60. 

[159]    Miller GE, Chen E, Zhou ES. If it goes up, must it come down? Chronic stress and the hypothalamic‐pituitary‐adrenocortical axis in humans. Psychol Bull 2007;133:25‐45. 

[160]    Tsigos C, Chrousos GP. Hypothalamic‐pituitary‐adrenal axis, neuroendocrine factors and stress. J Psychosom Res 2002;53:865‐71. 

[161]    Buckingham JC. Glucocorticoids: exemplars of multi‐tasking. Br J Pharmacol 2006;147 Suppl 1:S258‐68. 

[162]    Hench PS, Kendall EC, Slocumb CH, Polley HF. Effects of cortisone acetate and pituitary ACTH on rheumatoid arthritis, rheumatic fever and certain other conditions. Arch Med Interna 1950;85:545‐666. 

[163]    Weber C. Cortisolʹs purpose. Med Hypotheses 1998;51:289‐91. [164]    Eijsbouts AM, van den Hoogen FH, Laan RF, Hermus AR, Sweep CG, 

van de Putte LB. Hypothalamic‐pituitary‐adrenal axis activity in patients with rheumatoid arthritis. Clin Exp Rheumatol 2005;23:658‐64. 

[165]    Sephton SE, Sapolsky RM, Kraemer HC, Spiegel D. Diurnal cortisol rhythm as a predictor of breast cancer survival. J Natl Cancer Inst 2000;92:994‐1000. 

[166]    Whitworth JA, Williamson PM, Mangos G, Kelly JJ. Cardiovascular consequences of cortisol excess. Vasc Health Risk Manag 2005;1:291‐9. 

[167]    Matthews K, Schwartz J, Cohen S, Seeman T. Diurnal cortisol decline is related to coronary calcification: CARDIA study. Psychosom Med 2006;68:657‐61. 

[168]    Eller NH, Netterstrom B, Allerup P. Progression in intima media thickness‐‐the significance of hormonal biomarkers of chronic stress. Psychoneuroendocrinology 2005;30:715‐23. 

[169]    Dekker MJ, Koper JW, van Aken MO, Pols HA, Hofman A, de Jong FH, Kirschbaum C, Witteman JC, Lamberts SW, Tiemeier H. Salivary cortisol is related to atherosclerosis of carotid arteries. J Clin Endocrinol Metab 2008. 

[170]    Daun JM, Ball RW, Cannon JG. Glucocorticoid sensitivity of interleukin‐1 agonist and antagonist secretion: the effects of age and gender. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 2000;278:R855‐62. 

[171]    Willenberg HS, Path G, Vogeli TA, Scherbaum WA, Bornstein SR. Role of interleukin‐6 in stress response in normal and tumorous adrenal cells and during chronic inflammation. Ann N Y Acad Sci 2002;966:304‐14. 

References 

  121

[172]    Besedovsky H, del Rey A, Sorkin E, Dinarello CA. Immunoregulatory feedback between interleukin‐1 and glucocorticoid hormones. Science 1986;233:652‐4. 

[173]    Fantidis P, Perez De Prada T, Fernandez‐Ortiz A, Carcia‐Touchard A, Alfonso F, Sabate M, Hernandez R, Escaned J, Bauelos C, Macaya C. Morning cortisol production in coronary heart disease patients. Eur J Clin Invest 2002;32:304‐8. 

[174]    Nijm J, Kristenson M, Olsson AG, Jonasson L. Impaired cortisol response to acute stressors in patients with coronary disease. Implications for inflammatory activity. J Intern Med 2007;262:375‐84. 

[175]    Gross J, Lapiere CM. Collagenolytic activity in amphibian tissues: a tissue culture assay. Proc Natl Acad Sci U S A 1962;48:1014‐22. 

[176]    Nagai Y, Lapiere CM, Gross J. Tadpole collagenase. Preparation and purification. Biochemistry 1966;5:3123‐30. 

[177]    Nagase H, Visse R, Murphy G. Structure and function of matrix metalloproteinases and TIMPs. Cardiovasc Res 2006;69:562‐73. 

[178]    Nagase H, Barrett AJ, Woessner JF, Jr. Nomenclature and glossary of the matrix metalloproteinases. Matrix Suppl 1992;1:421‐4. 

[179]    Bode W, Fernandez‐Catalan C, Tschesche H, Grams F, Nagase H, Maskos K. Structural properties of matrix metalloproteinases. Cell Mol Life Sci 1999;55:639‐52. 

[180]    Woessner JF, Jr. Matrix metalloproteinases and their inhibitors in connective tissue remodeling. Faseb J 1991;5:2145‐54. 

[181]    Tayebjee MH, Nadar S, Blann AD, Gareth Beevers D, MacFadyen RJ, Lip GY. Matrix metalloproteinase‐9 and tissue inhibitor of metalloproteinase‐1 in hypertension and their relationship to cardiovascular risk and treatment: a substudy of the Anglo‐Scandinavian Cardiac Outcomes Trial (ASCOT). Am J Hypertens 2004;17:764‐9. 

[182]    Orbe J, Fernandez L, Rodriguez JA, Rabago G, Belzunce M, Monasterio A, Roncal C, Paramo JA. Different expression of MMPs/TIMP‐1 in human atherosclerotic lesions. Relation to plaque features and vascular bed. Atherosclerosis 2003;170:269‐76. 

[183]    Holven KB, Halvorsen B, Bjerkeli V, Damas JK, Retterstol K, Morkrid L, Ose L, Aukrust P, Nenseter MS. Impaired inhibitory effect of interleukin‐10 on the balance between matrix metalloproteinase‐9 and its inhibitor in mononuclear cells from hyperhomocysteinemic subjects. Stroke 2006;37:1731‐6. 

References 

 122

[184]    Timms PM, Mannan N, Hitman GA, Noonan K, Mills PG, Syndercombe‐Court D, Aganna E, Price CP, Boucher BJ. Circulating MMP9, vitamin D and variation in the TIMP‐1 response with VDR genotype: mechanisms for inflammatory damage in chronic disorders? Qjm 2002;95:787‐96. 

[185]    Nanni S, Melandri G, Hanemaaijer R, Cervi V, Tomasi L, Altimari A, Van Lent N, Tricoci P, Bacchi L, Branzi A. Matrix metalloproteinases in premature coronary atherosclerosis: influence of inhibitors, inflammation, and genetic polymorphisms. Transl Res 2007;149:137‐44. 

[186]    Opdenakker G, Van den Steen PE, Dubois B, Nelissen I, Van Coillie E, Masure S, Proost P, Van Damme J. Gelatinase B functions as regulator and effector in leukocyte biology. J Leukoc Biol 2001;69:851‐9. 

[187]    Sopata I, Wize J. A latent gelatin specific proteinase of human leucocytes and its activation. Biochim Biophys Acta 1979;571:305‐12. 

[188]    Valleala H, Hanemaaijer R, Mandelin J, Salminen A, Teronen O, Monkkonen J, Konttinen YT. Regulation of MMP‐9 (gelatinase B) in activated human monocyte/macrophages by two different types of bisphosphonates. Life Sci 2003;73:2413‐20. 

[189]    Brown DL, Hibbs MS, Kearney M, Loushin C, Isner JM. Identification of 92‐kD gelatinase in human coronary atherosclerotic lesions. Association of active enzyme synthesis with unstable angina. Circulation 1995;91:2125‐31. 

[190]    Gerlach RF, Demacq C, Jung K, Tanus‐Santos JE. Rapid separation of serum does not avoid artificially higher matrix metalloproteinase (MMP)‐9 levels in serum versus plasma. Clin Biochem 2007;40:119‐23. 

[191]    Fernandez‐Patron C, Martinez‐Cuesta MA, Salas E, Sawicki G, Wozniak M, Radomski MW, Davidge ST. Differential regulation of platelet aggregation by matrix metalloproteinases‐9 and ‐2. Thromb Haemost 1999;82:1730‐5. 

[192]    Bjorklund M, Koivunen E. Gelatinase‐mediated migration and invasion of cancer cells. Biochim Biophys Acta 2005;1755:37‐69. 

[193]    Liang KC, Lee CW, Lin WN, Lin CC, Wu CB, Luo SF, Yang CM. Interleukin‐1beta induces MMP‐9 expression via p42/p44 MAPK, p38 MAPK, JNK, and nuclear factor‐kappaB signaling pathways in human tracheal smooth muscle cells. J Cell Physiol 2007;211:759‐70. 

[194]    Lu Y, Wahl LM. Production of matrix metalloproteinase‐9 by activated human monocytes involves a phosphatidylinositol‐3 kinase/Akt/IKKalpha/NF‐kappaB pathway. J Leukoc Biol 2005;78:259‐65. 

References 

  123

[195]    Kalela A, Ponnio M, Koivu TA, Hoyhtya M, Huhtala H, Sillanaukee P, Nikkari ST. Association of serum sialic acid and MMP‐9 with lipids and inflammatory markers. Eur J Clin Invest 2000;30:99‐104. 

[196]    Welgus HG, Campbell EJ, Cury JD, Eisen AZ, Senior RM, Wilhelm SM, Goldberg GI. Neutral metalloproteinases produced by human mononuclear phagocytes. Enzyme profile, regulation, and expression during cellular development. J Clin Invest 1990;86:1496‐502. 

[197]    Aljada A, Ghanim H, Mohanty P, Hofmeyer D, Tripathy D, Dandona P. Hydrocortisone suppresses intranuclear activator‐protein‐1 (AP‐1) binding activity in mononuclear cells and plasma matrix metalloproteinase 2 and 9 (MMP‐2 and MMP‐9). J Clin Endocrinol Metab 2001;86:5988‐91. 

[198]    Eberhardt W, Schulze M, Engels C, Klasmeier E, Pfeilschifter J. Glucocorticoid‐mediated suppression of cytokine‐induced matrix metalloproteinase‐9 expression in rat mesangial cells: involvement of nuclear factor‐kappaB and Ets transcription factors. Mol Endocrinol 2002;16:1752‐66. 

[199]    Forster C, Kahles T, Kietz S, Drenckhahn D. Dexamethasone induces the expression of metalloproteinase inhibitor TIMP‐1 in the murine cerebral vascular endothelial cell line cEND. J Physiol 2007;580:937‐49. 

[200]    Blankenberg S, Rupprecht HJ, Poirier O, Bickel C, Smieja M, Hafner G, Meyer J, Cambien F, Tiret L. Plasma concentrations and genetic variation of matrix metalloproteinase 9 and prognosis of patients with cardiovascular disease. Circulation 2003;107:1579‐85. 

[201]    Kai H, Ikeda H, Yasukawa H, Kai M, Seki Y, Kuwahara F, Ueno T, Sugi K, Imaizumi T. Peripheral blood levels of matrix metalloproteases‐2 and ‐9 are elevated in patients with acute coronary syndromes. J Am Coll Cardiol 1998;32:368‐72. 

[202]    Loftus IM, Goodall S, Crowther M, Jones L, Bell PR, Naylor AR, Thompson MM. Increased MMP‐9 activity in acute carotid plaques: therapeutic avenues to prevent stroke. Ann N Y Acad Sci 1999;878:551‐4. 

[203]    Yasmin, McEniery CM, Wallace S, Dakham Z, Pulsalkar P, Maki‐Petaja K, Ashby MJ, Cockcroft JR, Wilkinson IB. Matrix metalloproteinase‐9 (MMP‐9), MMP‐2, and serum elastase activity are associated with systolic hypertension and arterial stiffness. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2005;25:372. 

[204]    Derosa G, DʹAngelo A, Scalise F, Avanzini MA, Tinelli C, Peros E, Fogari E, Cicero AF. Comparison between metalloproteinases‐2 and ‐9 

References 

 124

in healthy subjects, diabetics, and subjects with acute coronary syndrome. Heart Vessels 2007;22:361‐70. 

[205]    Kang MJ, Oh YM, Lee JC, Kim DG, Park MJ, Lee MG, Hyun IG, Han SK, Shim YS, Jung KS. Lung matrix metalloproteinase‐9 correlates with cigarette smoking and obstruction of airflow. J Korean Med Sci 2003;18:821‐7. 

[206]    Sillanaukee P, Kalela A, Seppa K, Hoyhtya M, Nikkari ST. Matrix metalloproteinase‐9 is elevated in serum of alcohol abusers. Eur J Clin Invest 2002;32:225‐9. 

[207]    Kingwell BA, Medley TL, Waddell TK, Cole TJ, Dart AM, Jennings GL. Large artery stiffness: structural and genetic aspects. Clin Exp Pharmacol Physiol 2001;28:1040‐3. 

[208]    Newby AC. Dual role of matrix metalloproteinases (matrixins) in intimal thickening and atherosclerotic plaque rupture. Physiol Rev 2005;85:1‐31. 

[209]    Herrmann J, Lerman LO, Mukhopadhyay D, Napoli C, Lerman A. Angiogenesis in atherogenesis. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2006;26:1948‐57. 

[210]    Newby AC. Do metalloproteinases destabilize vulnerable atherosclerotic plaques? Curr Opin Lipidol 2006;17:556‐61. 

[211]    Galis ZS, Sukhova GK, Lark MW, Libby P. Increased expression of matrix metalloproteinases and matrix degrading activity in vulnerable regions of human atherosclerotic plaques. J Clin Invest 1994;94:2493‐503. 

[212]    Galis ZS, Asanuma K, Godin D, Meng X. N‐acetyl‐cysteine decreases the matrix‐degrading capacity of macrophage‐derived foam cells: new target for antioxidant therapy? Circulation 1998;97:2445‐53. 

[213]    Nikkari ST, Hoyhtya M, Isola J, Nikkari T. Macrophages contain 92‐kd gelatinase (MMP‐9) at the site of degenerated internal elastic lamina in temporal arteritis. Am J Pathol 1996;149:1427‐33. 

[214]    Johansson N, Ahonen M, Kahari VM. Matrix metalloproteinases in tumor invasion. Cell Mol Life Sci 2000;57:5‐15. 

[215]    Hanemaaijer R, Sier CF, Visser H, Scholte L, van Lent N, Toet K, Hoekman K, Verheijen JH. MMP‐9 activity in urine from patients with various tumors, as measured by a novel MMP activity assay using modified urokinase as a substrate. Ann N Y Acad Sci 1999;878:141‐9. 

[216]    Folkman J. Angiogenesis. Annu Rev Med 2006;57:1‐18. [217]    Westermarck J, Kahari VM. Regulation of matrix metalloproteinase 

expression in tumor invasion. Faseb J 1999;13:781‐92. 

References 

  125

[218]    Ram M, Sherer Y, Shoenfeld Y. Matrix metalloproteinase‐9 and autoimmune diseases. J Clin Immunol 2006;26:299‐307. 

[219]    Tchetverikov I, Lard LR, DeGroot J, Verzijl N, TeKoppele JM, Breedveld FC, Huizinga TW, Hanemaaijer R. Matrix metalloproteinases‐3, ‐8, ‐9 as markers of disease activity and joint damage progression in early rheumatoid arthritis. Ann Rheum Dis 2003;62:1094‐9. 

[220]    Weckroth M, Vaheri A, Lauharanta J, Sorsa T, Konttinen YT. Matrix metalloproteinases, gelatinase and collagenase, in chronic leg ulcers. J Invest Dermatol 1996;106:1119‐24. 

[221]    Pilcher BK, Wang M, Qin XJ, Parks WC, Senior RM, Welgus HG. Role of matrix metalloproteinases and their inhibition in cutaneous wound healing and allergic contact hypersensitivity. Ann N Y Acad Sci 1999;878:12‐24. 

[222]    Uemura S, Matsushita H, Li W, Glassford AJ, Asagami T, Lee KH, Harrison DG, Tsao PS. Diabetes mellitus enhances vascular matrix metalloproteinase activity: role of oxidative stress. Circ Res 2001;88:1291‐8. 

[223]    Boden G, Song W, Pashko L, Kresge K. In vivo effects of insulin and free fatty acids on matrix metalloproteinases in rat aorta. Diabetes 2008;57:476‐83. 

[224]    Xue M, Thompson PJ, Clifton‐Bligh R, Fulcher G, Gallery ED, Jackson C. Leukocyte matrix metalloproteinase‐9 is elevated and contributes to lymphocyte activation in type I diabetes. Int J Biochem Cell Biol 2005;37:2406‐16. 

[225]    Sampson M, Davies I, Gavrilovic J, Sussams B, Brown J, Astley S, Hughes DA. Plasma matrix metalloproteinases, low density lipoprotein oxidisability and soluble adhesion molecules after a glucose load in Type 2 diabetes. Cardiovasc Diabetol 2004;3:7. 

[226]    Lee SW, Song KE, Shin DS, Ahn SM, Ha ES, Kim DJ, Nam MS, Lee KW. Alterations in peripheral blood levels of TIMP‐1, MMP‐2, and MMP‐9 in patients with type‐2 diabetes. Diabetes Res Clin Pract 2005;69:175‐9. 

[227]    Friedhoff AJ, Miller JC. Clinical implications of receptor sensitivity modification. Annu Rev Neurosci 1983;6:121‐48. 

[228]    Stark JL, Avitsur R, Padgett DA, Campbell KA, Beck FM, Sheridan JF. Social stress induces glucocorticoid resistance in macrophages. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 2001;280:R1799‐805. 

[229]    Adams DO. Molecular biology of macrophage activation: a pathway whereby psychosocial factors can potentially affect health. Psychosom Med 1994;56:316‐27. 

References 

 126

[230]    Miller GE, Chen E, Sze J, Marin T, Arevalo JM, Doll R, Ma R, Cole SW. A Functional Genomic Fingerprint of Chronic Stress in Humans: Blunted Glucocorticoid and Increased NF‐kappaB Signaling. Biol Psychiatry 2008. 

[231]    Raison CL, Miller AH. When not enough is too much: the role of insufficient glucocorticoid signaling in the pathophysiology of stress‐related disorders. Am J Psychiatry 2003;160:1554‐65. 

[232]    Peasey A, Bobak M, Kubinova R, Malyutina S, Pajak A, Tamosiunas A, Pikhart H, Nicholson A, Marmot M. Determinants of cardiovascular disease and other non‐communicable diseases in Central and Eastern Europe: rationale and design of the HAPIEE study. BMC Public Health 2006;6:255. 

[233]    Persson LG, Lindstrom K, Lingfors H, Bengtsson C. A study of men aged 33‐42 in Habo, Sweden with special reference to cardiovascular risk factors. Design, health profile and characteristics of participants and non‐participants. Scand J Soc Med 1994;22:264‐72. 

[234]    De Backer G, Ambrosioni E, Borch‐Johnsen K, Brotons C, Cifkova R, Dallongeville J, Ebrahim S, Faergeman O, Graham I, Mancia G, Cats VM, Orth‐Gomer K, Perk J, Pyorala K, Rodicio JL, Sans S, Sansoy V, Sechtem U, Silber S, Thomsen T, Wood D. European guidelines on cardiovascular disease and prevention in clinical practice. Atherosclerosis 2003;171:145‐55. 

[235]    Thomsen TF, Davidsen M, Ibsen H, Jorgensen T, Jensen G, Borch‐Johnsen K. A new method for CHD prediction and prevention based on regional risk scores and randomized clinical trials; PRECARD and the Copenhagen Risk Score. J Cardiovasc Risk 2001;8:291‐7. 

[236]    Friedewald WT, Levy RI, Fredrickson DS. Estimation of the concentration of low‐density lipoprotein cholesterol in plasma, without use of the preparative ultracentrifuge. Clin Chem 1972;18:499‐502. 

[237]    Khani BR, Ye W, Terry P, Wolk A. Reproducibility and validity of major dietary patterns among Swedish women assessed with a food‐frequency questionnaire. J Nutr 2004;134:1541‐5. 

[238]    Kallings LV, Leijon M, Hellenius ML, Stahle A. Physical activity on prescription in primary health care: a follow‐up of physical activity level and quality of life. Scand J Med Sci Sports 2007. 

[239]    Appels A, Mulder P. Excess fatigue as a precursor of myocardial infarction. Eur Heart J 1988;9:758‐64. 

References 

  127

[240]    Barefoot JC, Dodge KA, Peterson BL, Dahlstrom WG, Williams RB, Jr. The Cook‐Medley hostility scale: item content and ability to predict survival. Psychosom Med 1989;51:46‐57. 

[241]    Sjogren E, Leanderson P, Kristenson M, Ernerudh J. Interleukin‐6 levels in relation to psychosocial factors: Studies on serum, saliva, and in vitro production by blood mononuclear cells. Brain Behav Immun 2005. 

[242]    Suarez EC. Plasma interleukin‐6 is associated with psychological coronary risk factors: moderation by use of multivitamin supplements. Brain Behav Immun 2003;17:296‐303. 

[243]    Henderson S, Duncan‐Jones P, Byrne DG, Scott R. Measuring social relationships. The Interview Schedule for Social Interaction. Psychol Med 1980;10:723‐34. 

[244]    Orth‐Gomer K, Unden AL. The measurement of social support in population surveys. Soc Sci Med 1987;24:83‐94. 

[245]    Sarason IG, Sarason BR (1985) Social support : theory, research and applications : proceedings of the NATO advanced research workshop on Social support ..., Chateau de Bonas, France, September 19‐23, 1983 (NATO Advanced Study Institutes series. Series D, Behavioural and social sciences, 24, 1985, pp. xiii, 519, Nijhoff in coop. with NATO scientific affairs division, Dordrecht. 

[246]    Hobfoll SE, Walfisch S. Coping with a threat to life: a longitudinal study of self‐concept, social support, and psychological distress. Am J Community Psychol 1984;12:87‐100. 

[247]    Antonovsky A (1987) Unraveling the mystery of health : how people manage stress and stay well, 1987, pp. xx, 218 p., Jossey‐Bass, San Francisco. 

[248]    Eriksson M, Lindstrom B. Validity of Antonovskyʹs sense of coherence scale: a systematic review. J Epidemiol Community Health 2005;59:460‐6. 

[249]    Barefoot JC, Dahlstrom WG, Williams RB, Jr. Hostility, CHD incidence, and total mortality: a 25‐year follow‐up study of 255 physicians. Psychosom Med 1983;45:59‐63. 

[250]    Barefoot JC, Larsen S, von der Lieth L, Schroll M. Hostility, incidence of acute myocardial infarction, and mortality in a sample of older Danish men and women. Am J Epidemiol 1995;142:477‐84. 

[251]    Shekelle RB, Gale M, Ostfeld AM, Paul O. Hostility, risk of coronary heart disease, and mortality. Psychosom Med 1983;45:109‐14. 

References 

 128

[252]    Radloff L. The CES‐D Scale. A Self‐Report Depression Scale for Research in the General Population. Applied Psychological Measures 1977;1:385‐401. 

[253]    Appels A, Hoppener P, Mulder P. A questionnaire to assess premonitory symptoms of myocardial infarction. Int J Cardiol 1987;17:15‐24. 

[254]    Kirschbaum C, Hellhammer DH. Salivary cortisol in psychoneuroendocrine research: recent developments and applications. Psychoneuroendocrinology 1994;19:313‐33. 

[255]    Aardal E, Holm AC. Cortisol in saliva‐‐reference ranges and relation to cortisol in serum. Eur J Clin Chem Clin Biochem 1995;33:927‐32. 

[256]    Garde AH, Hansen AM. Long‐term stability of salivary cortisol. Scand J Clin Lab Invest 2005;65:433‐6. 

[257]    Kovanen PT, Kaartinen M, Paavonen T. Infiltrates of activated mast cells at the site of coronary atheromatous erosion or rupture in myocardial infarction. Circulation 1995;92:1084‐8. 

[258]    Fukuda D, Shimada K, Tanaka A, Kusuyama T, Yamashita H, Ehara S, Nakamura Y, Kawarabayashi T, Iida H, Yoshiyama M, Yoshikawa J. Comparison of levels of serum matrix metalloproteinase‐9 in patients with acute myocardial infarction versus unstable angina pectoris versus stable angina pectoris. Am J Cardiol 2006;97:175‐80. 

[259]    Saren P, Welgus HG, Kovanen PT. TNF‐alpha and IL‐1beta selectively induce expression of 92‐kDa gelatinase by human macrophages. J Immunol 1996;157:4159‐65. 

[260]    Yang EV, Sood AK, Chen M, Li Y, Eubank TD, Marsh CB, Jewell S, Flavahan NA, Morrison C, Yeh PE, Lemeshow S, Glaser R. Norepinephrine up‐regulates the expression of vascular endothelial growth factor, matrix metalloproteinase (MMP)‐2, and MMP‐9 in nasopharyngeal carcinoma tumor cells. Cancer Res 2006;66:10357‐64. 

[261]    Rouy D, Ernens I, Jeanty C, Wagner DR. Plasma storage at ‐80 degrees C does not protect matrix metalloproteinase‐9 from degradation. Anal Biochem 2005;338:294‐8. 

[262]    Sundstrom J, Evans JC, Benjamin EJ, Levy D, Larson MG, Sawyer DB, Siwik DA, Colucci WS, Sutherland P, Wilson PW, Vasan RS. Relations of plasma matrix metalloproteinase‐9 to clinical cardiovascular risk factors and echocardiographic left ventricular measures: the Framingham Heart Study. Circulation 2004;109:2850‐6. 

[263]    Abe N, Osanai T, Fujiwara T, Kameda K, Matsunaga T, Okumura K. C‐reactive protein‐induced upregulation of extracellular matrix 

References 

  129

metalloproteinase inducer in macrophages: inhibitory effect of fluvastatin. Life Sci 2006;78:1021‐8. 

[264]    Singh U, Dasu MR, Yancey PG, Afify A, Devaraj S, Jialal I. Human C‐reactive protein promotes oxidized low density lipoprotein uptake and matrix metalloproteinase‐9 release in Wistar rats. J Lipid Res 2008;49:1015‐23. 

[265]    Nabata A, Kuroki M, Ueba H, Hashimoto S, Umemoto T, Wada H, Yasu T, Saito M, Momomura S, Kawakami M. C‐reactive protein induces endothelial cell apoptosis and matrix metalloproteinase‐9 production in human mononuclear cells: Implications for the destabilization of atherosclerotic plaque. Atherosclerosis 2008;196:129‐35. 

[266]    Kaysen GA, Levin NW, Mitch WE, Chapman AL, Kubala L, Eiserich JP. Evidence that C‐reactive protein or IL‐6 are not surrogates for all inflammatory cardiovascular risk factors in hemodialysis patients. Blood Purif 2006;24:508‐16. 

[267]    Nabi H, Singh‐Manoux A, Shipley M, Gimeno D, Marmot MG, Kivimaki M. Do psychological factors affect inflammation and incident coronary heart disease: the Whitehall II Study. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2008;28:1398‐406. 

[268]    Kuo HK, Yen CJ, Chang CH, Kuo CK, Chen JH, Sorond F. Relation of C‐reactive protein to stroke, cognitive disorders, and depression in the general population: systematic review and meta‐analysis. Lancet Neurol 2005;4:371‐80. 

[269]    Gidron Y, Ronson A. Psychosocial factors, biological mediators, and cancer prognosis: a new look at an old story. Curr Opin Oncol 2008;20:386‐92. 

[270]    Cutolo M, Sulli A, Pizzorni C, Craviotto C, Straub RH. Hypothalamic‐pituitary‐adrenocortical and gonadal functions in rheumatoid arthritis. Ann N Y Acad Sci 2003;992:107‐17. 

[271]    Evers AW, Kraaimaat FW, Geenen R, Jacobs JW, Bijlsma JW. Stress‐vulnerability factors as long‐term predictors of disease activity in early rheumatoid arthritis. J Psychosom Res 2003;55:293‐302. 

[272]    Kunitz SJ. Holism and the idea of general susceptibility to disease. Int J Epidemiol 2002;31:722‐9. 

[273]    Västra Götalandsregionen (2006) Hälsa på lika villkor i Västra Götaland 2005? : resultat från den nationella folkhälsoenkäten, 2006, pp. 69, 15, Västra Götalandsregionen, Sverige. 

References 

 130

[274]    Wenemark M, Folkhälsovetenskapligt centrum (2007) Östgötens hälsa 2006 : metodrapport, 2007, pp. 36, Folkhälsovetenskapligt centrum i Östergötland, Linköping. 

[275]    Tolonen H, Dobson A, Kulathinal S. Effect on trend estimates of the difference between survey respondents and non‐respondents: results from 27 populations in the WHO MONICA Project. Eur J Epidemiol 2005;20:887‐98. 

[276]    Okura Y, Urban LH, Mahoney DW, Jacobsen SJ, Rodeheffer RJ. Agreement between self‐report questionnaires and medical record data was substantial for diabetes, hypertension, myocardial infarction and stroke but not for heart failure. J Clin Epidemiol 2004;57:1096‐103. 

[277]    Thrailkill K, Cockrell G, Simpson P, Moreau C, Fowlkes J, Bunn RC. Physiological matrix metalloproteinase (MMP) concentrations: comparison of serum and plasma specimens. Clin Chem Lab Med 2006;44:503‐4. 

[278]    Jung K. Serum or plasma: what kind of blood sample should be used to measure circulating matrix metalloproteinases and their inhibitors? J Neuroimmunol 2005;162:1‐2. 

[279]    Thoits PA. Social support as coping assistance. J Consult Clin Psychol 1986;54:416‐23. 

[280]    McColl MA, Lei H, Skinner H. Structural relationships between social support and coping. Soc Sci Med 1995;41:395‐407. 

[281]    Irvine J, Basinski A, Baker B, Jandciu S, Paquette M, Cairns J, Connolly S, Roberts R, Gent M, Dorian P. Depression and risk of sudden cardiac death after acute myocardial infarction: testing for the confounding effects of fatigue. Psychosom Med 1999;61:729‐37. 

[282]    van Diest R, Appels A. Vital exhaustion and depression: a conceptual study. J Psychosom Res 1991;35:535‐44. 

[283]    Kopp MS, Falger PR, Appels A, Szedmak S. Depressive symptomatology and vital exhaustion are differentially related to behavioral risk factors for coronary artery disease. Psychosom Med 1998;60:752‐8. 

[284]    Spijkerman TA, van den Brink RH, Jansen JH, Crijns HJ, Ormel J. Who is at risk of post‐MI depressive symptoms? J Psychosom Res 2005;58:425‐32; discussion 433‐4. 

[285]    McGowan L, Dickens C, Percival C, Douglas J, Tomenson B, Creed F. The relationship between vital exhaustion, depression and comorbid illnesses in patients following first myocardial infarction. J Psychosom Res 2004;57:183‐8. 

References 

  131

[286]    Raynor DA, Pogue‐Geile MF, Kamarck TW, McCaffery JM, Manuck SB. Covariation of psychosocial characteristics associated with cardiovascular disease: genetic and environmental influences. Psychosom Med 2002;64:191‐203; discussion 204‐5. 

[287]    Suarez EC. Joint effect of hostility and severity of depressive symptoms on plasma interleukin‐6 concentration. Psychosom Med 2003;65:523‐7. 

[288]    Kubzansky LD, Cole SR, Kawachi I, Vokonas P, Sparrow D. Shared and unique contributions of anger, anxiety, and depression to coronary heart disease: a prospective study in the normative aging study. Ann Behav Med 2006;31:21‐9. 

 

 132

  

Appendix 

  i

APPENDIX

Invitational letter to the LSH-study (in Swedish)

Välkommen att medverka i en studie om Östgötens Hälsa!    Bäste/Bästa I vårt land ökar livslängden och hälsan förbättras för många, men inte för alla. Vi vet idag att våra livsvillkor påverkar vår hälsa, men vi vet inte tillräckligt om hur detta sker. I ett samhälle som förändras snabbt kan också hälsan påverkas. Vi genomför nu en studie i Östergötland för att försöka besvara dessa frågor. Studien gäller särskilt orsaker till stress och hur stress påverkar vår hälsa. Detta är ett ämne som under senare år blivit allt viktigare. Du tillfrågas nu om du vill delta i denna studie. Att vi kontaktar dig beror på att du slumpmässigt valts ur befolkningen i området kring en av de tio vårdcentraler i länet som medverkar i denna studie.

Ett deltagande i studien omfattar följande: • Att Du fyller i bifogade frågeformulär. • En insamling i hemmet av salivprov och urinprov. • Ett besök vid din vårdcentral en morgon mellan 7.30 och 8.30 (till vilket du kommer

fastande). Vi kommer då att ta blodprov samt mäta ditt blodtryck, längd, vikt, midjemått och stussmått. Efter undersökningen får du frukost, och du får under frukosten besvara ett frågeformulär om stress. Hela besöket tar ca 1 timma.

Vi  kommer  också  att  följa  din  hälsoutveckling  över  tiden,  och  kommer  att återkomma, första gången efter två år med nya frågor. Du kommer att får svar på resultaten av blodtryck, blodsocker och blodfetter, vilket innebär att besöket kan ses som en hälsokontroll.  Undersökningen är kostnadsfri. Ditt deltagande är frivilligt vilket innebär att du, om du  tackat  ja,  när  som  helst  och  utan  förklaring  kan  avbryta  ditt  deltagande. Alla handlingar hanteras under mycket noggrann sekretess.  Vi är tacksamma för ditt svar  i bifogade svarsbrev, så snart du kan, senast  inom en vecka. Med vänliga hälsningar!  Margareta Kristenson Överläkare/Univ. Lektor Institutionen för Hälsa och Samhälle Linköpings Universitet 

  Xxyy Vårdcentralschef Vårdcentral Z 

  xxyy Sjuksköterska   Vårdcentral Z 

Har du frågor; ring telefon 013‐xxxxxx 

Appendix 

 ii 

Orth-Gomér’s Availibility of Emotional support

Principal construct of instrument:   No  Yes 

Item 1 to 6     

Scoring  of  positive  statements with  two  alternatives (all items) 

0  1 

Items in questionnaire: Do you have 

1. Someone special whom you can lean on? 2. Someone who feels very close to you? 3. Someone to share your feelings with? 4. Someone to confide in? 5. Someone to hold and comfort you? 6. Someone at home who really appreciates what you do for him/her? 

Appendix 

  iii

Orth-Gomér’s Availability of Social integration

Principal construct of instrument:   None 1‐2 3‐5 6‐10 11‐15  More 

than 15 Item 1 to 6       

Scoring of positive statements  (all items) 

1  2  3  4  5  6 

Items in questionnaire: 1. Number of people with whom you share interests. 2. Number of people met during an ordinary week. 3. Number of friend who at anytime can come and visit your 

home who would not embarrassed if it were untidy. 4. Number of friends or family members with whom you can 

talk frankly. 5. Someone available whom you can ask small favors. 6. Someone available – apart from family‐ to whom you can turn 

in times of difficulties.   

Appendix 

 iv 

Pearlin’s Mastery scale

Principal construct of instrument:   Not at 

all To a minor extent 

To some extent 

To a major extent 

Item 1 to 7       

Scoring of positive statements (2 items) 

1  2  3  4 

Scoring of negative statements (5 items) 

4  3  2  1 

Items in questionnaire: To what extent are the following statements accurate for you?  

1. There is really no way I can solve some of the problems I have. 2. Sometimes I feel that I’m being pushed around in life. 3. I have little control over the things that happen to me. 4. .I can do just about anything I really set my mind to do. 5. I often feel helpless in dealing with the problems of life. 6. What happens to me in the future mostly depends on me. 7. There is little I can do to change many of the important things in my 

life.  

Appendix 

  v

Pearlin’s Self-esteem scale

Principal construct of instrument:   Not at 

all To a minor extent 

To some extent 

To a major extent 

Item 1 to 7       

Scoring of positive statements (5 items) 

1  2  3  4 

Scoring of negative statements (5 items) 

4  3  2  1 

Items in questionnaire: To what extent do you agree to the following statements? 

1. I feel that I’m a person of worth, at least on an equal plane with others. 

2. I feel that I have a number of good qualities. 3. All in all, I am inclined to feel that I’m a failure. 4. I am able to do things as well as most other people. 5. I feel I do not have much to be proud of. 6. I take a positive attitude toward myself. 7. On the whole, I am satisfied with myself. 8. I certainly feel useless at times. 9. I wish I could have more respect for myself. 10. At times I think I am no good at all. 

Appendix 

 vi 

Antonovsky’s Sense of coherence

Principal construct of instrument:   Lowest 

alternative          Highest 

alternative Item 1 to 13               

Scoring of positive statements (8 items) 

1  2  3  4  5  6  7 

Scoring of negative statements (5 items) 

7  6  5  4  3  2  1 

Items in questionnaire: Considering the last couple of months:: 

1. Do you have the feeling that you don’t really care about what goes around on you? [Very seldom or Never] vs. [All the time] 

2. Has it happened in the past that you were surprised by the behaviour of people whom you thought you knew well? [ It has never happened] vs. [Many times] 

3. Has it happened that people whom you counted on disappointed you? [ It has never happened] vs. [Many times] 

4. Until now your life has had… [no clear goals or purpose at all] vs. [very clear goals and purposes] 

5. Do you have the feeling that you are treated unfairly? [All the time] vs. [Very seldom or Never] 

6. Do you have the feeling that you are in an unfamiliar situation and don’t know what to do? [All the time] vs. [Very seldom or Never] 

7. Doing the things you do every day is… [A source of deep pleasure and satisfaction] vs. [A source of pain and boredom] 

8. Do you have very mixed‐up feelings and ideas? [All the time] vs. [Very seldom or Never] 

9. Does it happen that you have feelings inside you would rather not feel? [All the time] vs. [Very seldom or Never] 

10. Many people – even those with a strong character – sometimes feel like sad sacks (losers) in certain situations. How often have you felt this way in the past? [Never] vs. [All the time] 

11. When something happened, have you generally found that…? [You overestimated or underestimated its importance] vs. [You saw the things in its right proportions]                                                  continued on next page  

Appendix 

  vii

12. How often do you have the feeling that there’s little meaning in the things you do in your daily life? [All the time] vs. [Very seldom or Never] 

13. How often do you have feelings that you are not sure you can keep under control? [All the time] vs. [Very seldom or Never] 

  

Cook Medley’s Hostile affect scale

Principal construct of instrument:   Not at 

all To a minor extent 

Neither nor 

To some extent 

To a major extent 

Item 1 to 5       

Scoring of negative statements (4 items) 

1  2  3  4  5 

Scoring of positive statements (1 item) 

5  4  3  2  1 

Items in questionnaire: To what extent do you agree to the following statements? 

1. It makes me impatient to have people ask my advice or otherwise interrupt me when I’m working on something important. 

2. Some of my family have habits that bother and annoy me very much. 

3. People often disappoint me. 4. I am not easily angered. 5. There are certain people whom I dislike so much that I am inwardly 

pleased when they are catching it for something they have done.  

Appendix 

 viii 

Cook-Medley’s Cynicism scale

Principal construct of instrument:   Not at 

all To a minor extent 

Neither nor 

To some extent 

To a major extent 

Item 1 to 12       

Scoring of negative statements (all items) 

1  2  3  4  5 

Items in questionnaire: To what extent do you agree to the following statements? 

1. I have often had to take orders from someone who did not know as much as I did. 

2. I think a great many people exaggerate their misfortunes in order to gain the sympathy and help of others. 

3. It takes a lot of argument to convince most people of the truth. 4. I think most people would lie to get ahead. 5. Most people are honest chiefly through fear of being caught. 6. Most people will use somewhat unfair means to get profit or an 

advantage rather than to lose it. 7. No one cares much what happens to you. 8. It is safer to trust nobody. 9. Most people make friends because friends are likely to be useful to 

them. 10. Most people inwardly dislike putting themselves out to help other 

people. 11. I have often met people who were supposed to be experts who were 

no better than I. 12. People generally demand more respect for their own rights than 

they are willing to allow for others.  

Appendix 

  ix

Centre for Epidemiological Studies Depression scale

Principal construct of instrument:   Less than 

one day 1‐2 days 

3‐4 days 

5‐7 days 

Item 1 to 20         

Scoring of negative statements (16 items):  0 1 2 3

Scoring of positive statements (4 items):  3  2  1  0 

Items in questionnaire: During the past week: 

1.  I was bothered by things that do not usually bother me. 2.  I did not feel like eating; my appetite was poor. 3.  I felt that I could not shake off the blues even with help from my family 

or friends.  4.  I felt I was just as good as other people. 5.  I had trouble keeping my mind on what I was doing. 6.  I felt depressed. 7.  I felt that everything I did was an effort. 8.  I felt hopeful about the future. 9.  I thought my life had been a failure. 10.  I felt fearful. 11.  My sleep was restless. 12.  I was happy. 13.  I talked less than usual. 14.  I felt lonely. 15.  People were unfriendly. 16.  I enjoyed life. 17.  I had crying spells. 18.  I felt sad. 19.  I felt that people dislike me. 20.  I could not get “going”. 

 

Appendix 

 x 

Maastricht Questionnaire of Vital exhaustion

Principal construct of instrument:   Never  Sometimes  Often 

Item 1 to 19       

Scoring of negative statements (all items)  1  2  3 Items in questionnaire: Considering the last couple of months: 

1.  Do you often feel tired? 2.  Have you felt less confident lately? 3.  Do you have a feeling that you haven’t accomplished much lately? 4.  Do you believe that you have come to a “dead end”? 5.  Do you feel more listless recently than before? 6.  Do you have the feeling that you can’t cope with everyday problems as 

well as you used to? 7.  Do you sometimes feel like your body is like a battery losing its power? 8.  Do you feel cast down? 9.  Do you feel like you are losing your self‐restraint? 10.  Have you ever had e feeling lately, like “I do not achieve enough, I 

could achieve more if only I were healthier, not so weak, not so limp? 11.  Have you noticed lately that it takes a longer time than before to “get 

going”? 12.  Do you lately think more often about acquaintances or relatives that are 

deceased?  13.  Do you have e feeling that nobody can help you with those problems 

deep inside? 14.  Are you becoming less satisfied with yourself? 15.  Do you feel less capable of doing something useful these days? 16.  Do minor hassles irritate you easily in these days? 17.  Would you want to be dead at times? 18.  Can you bring yourself less and less to leave the house and go for a 

visit? 19.  Do you have the feeling these days that you don’t have what it takes 

anymore?