A new study finds a dose-response relationship between higher body mass index and severe COVID-19 outcomes..
The researchers used data from nearly 150,000 adults who visited the emergency department or were admitted with COVID-19 from March through December 2020. Approximately 28% of this group was overweight (BMI, 25-29.9) and 51% were obese (BMI, 30+).
After multivariable adjustment, being overweight was associated with an increased risk of invasive mechanical ventilation (hazard ratio, 1.12), compared with having a healthy weight.
Being obese was associated with increased risks of hospitalization, ICU admission (BMI, 40 or more only), invasive mechanical ventilation, and death, with risk increasing with higher BMI. Risks associated with higher weight were greater for adults younger than 65 years than for older adults.
The authors write: "The finding that the risk of severe COVID-19-associated disease increases with higher BMI suggests that progressively intensive COVID-19 management may be necessary for patients with more severe obesity. This finding also supports the hypothesis that inflammation from excess adiposity may be a factor in the severity of COVID-19-associated disease."
Summary
What is already known about this topic?
Obesity increases the risk of serious COVID-19-associated disease.
What does this report add?
Among 148,494 US adults with COVID-19, we found a nonlinear relationship between body mass index (BMI) and COVID-19 severity, with lower risks at BMI near the threshold between healthy weight and overweight in most cases, and then increasing with higher BMI.
Overweight and obesity were risk factors for invasive mechanical ventilation.
Obesity was a risk factor for hospitalization and death, especially among adults younger than 65 years.
What are the implications for public health practice?
These findings highlight the clinical and public health implications of higher BMI, including the need for intensive management of COVID-19-associated disease, continued prioritization and masking of vaccines, and policies to support healthy behaviors.
Obesity is a recognized risk factor for severe COVID-19, possibly related to chronic inflammation that disrupts immune and thrombogenic responses to pathogens, as well as impaired lung function due to excess weight.
Obesity is a common metabolic disease affecting 42.4% of U.S. adults (5) and is a risk factor for other chronic diseases, such as type 2 diabetes, heart disease, and some cancers.
The Advisory Committee on Immunization Practices considers obesity to be a high-risk medical condition for COVID-19 vaccine prioritization. Using data from Premier Healthcare Database Special COVID-19 Release (PHD-SR),
CDC evaluated the association between body mass index (BMI) and risk of serious COVID-19 outcomes (i.e., hospitalization, intensive care unit [ICU] or step-down unit admission, invasive mechanical ventilation, and death).
Among 148,494 adults who received a COVID-19 diagnosis during an emergency department (ED) visit or as an inpatient at 238 U.S. hospitals between March and December 2020, 28.3% were overweight and 50.8% were obese.
Overweight and obesity were risk factors for invasive mechanical ventilation and obesity was a risk factor for hospitalization and death, particularly among adults younger than 65 years.
The risks of hospitalization, ICU admission, and death were lowest among patients with BMIs of 24.2 kg/m2, 25.9 kg/m2, and 23.7 kg/m2, respectively, and then increased dramatically with higher BMIs.
The risk of invasive mechanical ventilation increased throughout the BMI range, from 15 kg/m2 to 60 kg/m2.
As clinicians develop care plans for patients with COVID-19, they should consider the risk of serious outcomes in patients with higher BMIs, especially for those with severe obesity.
These findings highlight the clinical and public health implications of higher BMI, including the need for intensive COVID-19 disease management as obesity severity increases, promotion of COVID-19 prevention strategies that include continued prioritization of vaccines and use of face masks, and policies to ensure community access to nutrition and physical activities that promote and support a healthy BMI.
Among 3,242,649 patients ≥18 years with documented height and weight who received ED or hospital care in 2020, a total of 148,494 (4.6%) had ICD-10-MC codes indicating a diagnosis of COVID-19.
Among 71,491 hospitalized patients with COVID-19 (48.1% of all COVID-19 patients), 34,896 (48.8%) required ICU admission, 9,525 (13.3%) required invasive mechanical ventilation, and 8,348 (11.7%) died.
Approximately 1.8% of patients were underweight, 28.3% were overweight and 50.8% were obese.
Compared with the overall PHD-SR cohort, patients with COVID-19-associated disease were older (median age 55 years vs. 49 years) and had a higher crude prevalence of obesity (50.8% vs. 43.1%).
Obesity was a risk factor for both hospitalization and death, and showed a dose-response relationship with increasing BMI category: aRRs for hospitalization ranged from 1.07 (95% confidence interval [CI = 1.05-1.09]) for patients with a BMI of 30-34.9 kg/m2 to 1.33 (95% CI = 1.30-1.37) for patients with a BMI ≥45 kg/m2 compared to those with a BMI of 18.5-24.9 kg/m2 (healthy weight).
The aRRs for death ranged from 1.08 (95% CI = 1.02-1.14) for those with a BMI of 30-34.9 kg / m2 to 1.61 (95% CI = 1.47-1.76) for those with a BMI ≥45 kg / m2.
Severe obesity was associated with ICU admission, with aRR of 1.06 (95% CI = 1.03-1.10) for patients with a BMI of 40-44.9 kg / m2 and 1.16 (95% CI = 1.11-1.20) for those with a BMI ≥ 45 kg / m2.
Overweight and obesity were risk factors for invasive mechanical ventilation, with aRR ranging from 1.12 (95% CI = 1.05-1.19) for a BMI of 25-29.9 kg / m2 to 2.08 (95% CI = 1.89-2.29) for a BMI ≥ 45 kg / m2.
Associations with risk of hospitalization and death were pronounced among adults younger than 65 years: the aRRs for patients in the highest BMI category (≥45 kg / m2) compared to patients with healthy weight were 1.59 (95% CI = 1.52-1.67) for hospitalization and 2.01 (95% CI = 1.72-2.35) for death.
COVID-19 patients with low weight had a 20% (95% CI = 16% -25%) higher risk of hospitalization than those with a healthy weight.
Patients <65 years with low weight were 41% (95% CI = 31% -52%) more likely to be hospitalized than those with a healthy weight, and patients aged ≥65 years with low weight were 7% (95% CI = 4% -10%) more likely to be hospitalized.
Estimated risk of serious COVID-19-associated disease* among adults aged 18 years and older, by body mass index (BMI) and age group - Premier Healthcare Special COVID-19 Release (PHD-SR), United States, March to December, 2020. Abbreviations: ICU = intensive care unit. IMV = invasive mechanical ventilation.
Discussion
Half (50.8%) of the adult COVID-19 patients in this analysis had obesity, compared with 43.1% in the total PHD-SR sample and 42.4% nationally (5), suggesting that adults with COVID-19-associated disease and obesity may often receive intensive care in EDs or hospitals.
The findings of this report are similar to those of previous studies indicating an increased risk of severe COVID-19-associated disease among overweight individuals and provide additional information on a dose-response relationship between higher BMI and risk of hospitalization, ICU admission. and invasive mechanical ventilation, and death.
The finding that the risk of severe COVID-19-associated illness increases with higher BMI suggests that progressively intensive COVID-19 management may be necessary for more severely obese patients.
This finding also supports the hypothesis that inflammation from excess adiposity could be a factor in the severity of COVID-19-associated disease (3,8). The positive association found between low weight and risk of hospitalization could be explained by undetected underlying medical conditions or deficiencies in the availability of essential nutrients and immune response.
Consistent with previous studies, the dose-response relationship between the risk of hospitalization or death and higher BMI was particularly pronounced among patients <65 years (1,2). However, in contrast to previous studies that demonstrated little or no association between obesity and COVID-19 severity in older patients, the results of this report indicate that overweight and obesity are risk factors for invasive mechanical ventilation and that obesity or severe obesity are risk factors for hospitalization, ICU admission, and death in patients ≥65 years.
A sensitivity analysis adjusting for other underlying medical conditions found weaker associations between BMI and COVID-19-associated severe disease, which could be partially attributable to indirect effects of obesity on COVID-19 or overfitting by including intermediate variables in the causal pathway from exposure ( i.e., BMI) to outcome.
BMI is continuous in nature, and the analyses in this report describe a J-shaped association between BMI and severe COVID-19, with the lowest risk at BMI near the threshold between healthy weight and overweight in most cases.
The risk of invasive mechanical ventilation increased across the BMI range, possibly due to impaired lung function associated with higher BMI).
These results highlight the need to promote and support healthy BMI, which may be especially important for populations disproportionately affected by obesity, particularly Hispanic or Latino adults and non-Hispanic blacks and persons from low-income households, which are populations that have a higher rate of obesity. prevalence of obesity and are more likely to have worse COVID-19 outcomes compared with other populations.
The findings of this study are subject to at least five limitations.
First, estimates of risk of serious illness associated with COVID-19 (including hospitalization) were measured only among adults who received care in a hospital; therefore, these estimates may differ from risk among all adults with COVID-19.
Second, estimates of the risk of hospitalization could have been affected by bias introduced by hospital admission factors other than COVID-19 severity, such as a health professional's anticipation of future severity.
Third, only patients with reported weight and height information were included; among 238 hospitals, 28% of patients were missing information on height, weight, or both. However, the results of a sensitivity analysis using multiple imputation of missing BMI were consistent with the primary findings.
Fourth, the BMI of some older adults could have been misclassified because of complex interactions between height loss and sarcopenia, a condition characterized by loss of skeletal muscle mass and function.
Finally, although this analysis includes one of the largest samples of patients with heights and weights available to evaluate to date, the results are not representative of the entire U.S. patient population.
The findings of this report highlight a dose-response relationship between higher BMI and severe COVID-19-associated disease and underscore the need for progressively intensive disease management as obesity severity increases.
Continued strategies are needed to ensure community access to nutrition and physical activity opportunities that promote and support a healthy BMI. Prevention of COVID-19 in adults with higher BMIs and their close contacts remains important and includes multifaceted protective measures such as masking, as well as continued prioritization of vaccines and outreach to this population.
Deutsch:
Eine neue Studie findet eine Dosis-Wirkungs-Beziehung zwischen höherem Body-Mass-Index und schweren COVID-19-Ergebnissen.
Die Forscher verwendeten Daten von fast 150.000 Erwachsenen, die von März bis Dezember 2020 die Notaufnahme aufsuchten oder mit COVID-19 eingeliefert wurden. Ungefähr 28% dieser Gruppe waren übergewichtig (BMI, 25-29,9) und 51% waren fettleibig (BMI, 30+).
Nach multivariabler Anpassung war Übergewicht mit einem erhöhten Risiko für invasive mechanische Beatmung verbunden (Hazard Ratio, 1,12), verglichen mit einem gesunden Gewicht.
Adipositas war mit einem erhöhten Risiko für einen Krankenhausaufenthalt, eine Aufnahme auf der Intensivstation (nur bei einem BMI von 40 oder mehr), eine invasive mechanische Beatmung und den Tod assoziiert, wobei das Risiko mit einem höheren BMI anstieg. Die Risiken, die mit höherem Gewicht assoziiert waren, waren für Erwachsene, die jünger als 65 Jahre waren, größer als für ältere Erwachsene.
Die Autoren schreiben: "Der Befund, dass das Risiko einer schweren COVID-19-assoziierten Erkrankung mit höherem BMI ansteigt, deutet darauf hin, dass bei Patienten mit stärkerer Adipositas ein progressiv intensives COVID-19-Management erforderlich sein könnte. Dieser Befund unterstützt auch die Hypothese, dass die Entzündung durch überschüssige Adipositas ein Faktor für den Schweregrad der COVID-19-assoziierten Erkrankung sein könnte."
Zusammenfassung
Was ist bereits über dieses Thema bekannt?
Adipositas erhöht das Risiko einer schweren COVID-19-assoziierten Erkrankung.
Was fügt dieser Bericht hinzu?
Unter 148.494 US-Erwachsenen mit COVID-19 fanden wir eine nichtlineare Beziehung zwischen Body-Mass-Index (BMI) und COVID-19-Schweregrad, mit geringeren Risiken bei einem BMI nahe der Schwelle zwischen gesundem Gewicht und Übergewicht in den meisten Fällen, und dann steigend mit höherem BMI.
Übergewicht und Adipositas waren Risikofaktoren für eine invasive mechanische Beatmung.
Adipositas war ein Risikofaktor für Krankenhausaufenthalte und Tod, insbesondere bei Erwachsenen unter 65 Jahren.
Was bedeutet das für die Praxis des Gesundheitswesens?
Diese Ergebnisse unterstreichen die klinischen und gesundheitspolitischen Implikationen eines höheren BMI, einschließlich der Notwendigkeit eines intensiven Managements von COVID-19-assoziierten Erkrankungen, einer fortgesetzten Priorisierung und Maskierung von Impfstoffen sowie von Maßnahmen zur Unterstützung gesunder Verhaltensweisen.
Adipositas ist ein anerkannter Risikofaktor für schwere COVID-19-Erkrankungen, möglicherweise im Zusammenhang mit chronischen Entzündungen, die die Immun- und Thrombogenreaktion auf Krankheitserreger stören, sowie einer beeinträchtigten Lungenfunktion aufgrund von Übergewicht.
Adipositas ist eine häufige Stoffwechselerkrankung, von der 42,4 % der Erwachsenen in den USA betroffen sind (5), und ist ein Risikofaktor für andere chronische Krankheiten, wie z. B. Typ-2-Diabetes, Herzerkrankungen und einige Krebsarten.
Das Advisory Committee on Immunization Practices (Beratendes Komitee für Impfpraktiken) betrachtet Adipositas als Hochrisikokrankheit für die Priorisierung des Impfstoffs COVID-19. Unter Verwendung von Daten aus der Premier Healthcare Database Special COVID-19 Release (PHD-SR),
untersuchte das CDC den Zusammenhang zwischen dem Body-Mass-Index (BMI) und dem Risiko für schwerwiegende COVID-19-Folgen (d. h. Krankenhausaufenthalt, Aufnahme auf der Intensivstation, invasive mechanische Beatmung und Tod).
Von 148.494 Erwachsenen, die zwischen März und Dezember 2020 in 238 US-Krankenhäusern eine COVID-19-Diagnose während eines Besuchs in der Notaufnahme oder als stationärer Patient erhielten, waren 28,3 % übergewichtig und 50,8 % adipös.
Übergewicht und Adipositas waren Risikofaktoren für invasive mechanische Beatmung und Adipositas war ein Risikofaktor für Krankenhausaufenthalt und Tod, insbesondere bei Erwachsenen unter 65 Jahren.
Das Risiko einer Hospitalisierung, einer Aufnahme auf der Intensivstation und des Todes war bei Patienten mit einem BMI von 24,2 kg/m2, 25,9 kg/m2 bzw. 23,7 kg/m2 am geringsten und stieg dann mit höheren BMIs dramatisch an.
Das Risiko einer invasiven mechanischen Beatmung stieg über den gesamten BMI-Bereich an, von 15 kg/m2 bis 60 kg/m2.
Bei der Entwicklung von Behandlungsplänen für Patienten mit COVID-19 sollten Kliniker das Risiko für schwerwiegende Folgen bei Patienten mit höherem BMI berücksichtigen, insbesondere bei Patienten mit schwerer Adipositas.
Diese Ergebnisse unterstreichen die klinischen und gesundheitspolitischen Implikationen eines höheren BMI, einschließlich der Notwendigkeit eines intensiven COVID-19-Krankheitsmanagements bei zunehmendem Schweregrad der Adipositas, der Förderung von COVID-19-Präventionsstrategien, die eine fortgesetzte Priorisierung von Impfungen und die Verwendung von Gesichtsmasken beinhalten, sowie von Maßnahmen zur Sicherstellung des gemeinschaftlichen Zugangs zu Ernährung und körperlichen Aktivitäten, die einen gesunden BMI fördern und unterstützen.
Von den 3.242.649 Patienten ≥18 Jahre mit dokumentierter Größe und Gewicht, die im Jahr 2020 in einer Notaufnahme oder einem Krankenhaus behandelt wurden, hatten insgesamt 148.494 (4,6 %) ICD-10-MC-Codes, die auf eine Diagnose von COVID-19 hinwiesen.
Von 71.491 hospitalisierten Patienten mit COVID-19 (48,1 % aller COVID-19-Patienten) mussten 34.896 (48,8 %) auf die Intensivstation, 9.525 (13,3 %) mussten invasiv mechanisch beatmet werden und 8.348 (11,7 %) starben.
Ungefähr 1,8 % der Patienten waren untergewichtig, 28,3 % waren übergewichtig und 50,8 % waren adipös.
Schwere Adipositas war mit der Aufnahme auf die Intensivstation assoziiert, mit einer aRR von 1,06 (95% CI = 1,03-1,10) für Patienten mit einem BMI von 40-44,9 kg / m2 und 1,16 (95% CI = 1,11-1,20) für diejenigen mit einem BMI ≥ 45 kg / m2.
Übergewicht und Adipositas waren Risikofaktoren für invasive mechanische Beatmung, mit einer aRR von 1,12 (95% CI = 1,05-1,19) für einen BMI von 25-29,9 kg / m2 bis 2,08 (95% CI = 1,89-2,29) für einen BMI ≥ 45 kg / m2.
Die Assoziationen mit dem Risiko für Hospitalisierung und Tod waren bei Erwachsenen unter 65 Jahren ausgeprägt: die aRRs für Patienten in der höchsten BMI-Kategorie (≥45 kg / m2) im Vergleich zu Patienten mit gesundem Gewicht waren 1,59 (95% CI = 1,52-1,67) für Hospitalisierung und 2,01 (95% CI = 1,72-2,35) für Tod.
COVID-19-Patienten mit Untergewicht hatten ein 20 % (95 % CI = 16 % - 25 %) höheres Risiko für eine Hospitalisierung als Patienten mit gesundem Gewicht.
Patienten <65 Jahre mit Untergewicht hatten ein 41% (95% CI = 31% -52%) höheres Risiko für eine Krankenhauseinweisung als Patienten mit gesundem Gewicht, und Patienten ≥65 Jahre mit Untergewicht hatten ein 7% (95% CI = 4% -10%) höheres Risiko für eine Krankenhauseinweisung.
Geschätztes Risiko einer schwerwiegenden COVID-19-assoziierten Erkrankung* bei Erwachsenen im Alter von 18 Jahren und älter, nach Body-Mass-Index (BMI) und Altersgruppe - Premier Healthcare Special COVID-19 Release (PHD-SR), Vereinigte Staaten, März bis Dezember, 2020. Abkürzungen: ICU = Intensivpflegestation. IMV = invasive mechanische Beatmung.
Diskussion
Die Hälfte (50,8 %) der erwachsenen COVID-19-Patienten in dieser Analyse hatte Adipositas, verglichen mit 43,1 % in der PHD-SR-Gesamtstichprobe und 42,4 % landesweit (5), was darauf hindeutet, dass Erwachsene mit COVID-19-assoziierter Erkrankung und Adipositas möglicherweise häufig auf Intensivstationen oder in Krankenhäusern behandelt werden.
Die Ergebnisse dieses Berichts ähneln denen früherer Studien, die auf ein erhöhtes Risiko einer schweren COVID-19-assoziierten Erkrankung bei übergewichtigen Personen hinweisen, und liefern zusätzliche Informationen über eine Dosis-Wirkungs-Beziehung zwischen einem höheren BMI und dem Risiko einer Krankenhauseinweisung, einer Aufnahme auf der Intensivstation und einer invasiven mechanischen Beatmung sowie dem Tod.
Der Befund, dass das Risiko einer schweren COVID-19-assoziierten Erkrankung mit höherem BMI ansteigt, deutet darauf hin, dass bei stärker adipösen Patienten ein progressiv intensives COVID-19-Management erforderlich sein könnte.
Dieser Befund unterstützt auch die Hypothese, dass Entzündungen durch überschüssige Adipositas ein Faktor für den Schweregrad von COVID-19-assoziierten Erkrankungen sein könnten (3,8). Die gefundene positive Assoziation zwischen niedrigem Gewicht und dem Risiko einer Hospitalisierung könnte durch unentdeckte Grunderkrankungen oder Defizite in der Verfügbarkeit von essentiellen Nährstoffen und der Immunantwort erklärt werden.
In Übereinstimmung mit früheren Studien war die Dosis-Wirkungs-Beziehung zwischen dem Risiko einer Hospitalisierung oder eines Todes und einem höheren BMI bei Patienten <65 Jahren besonders ausgeprägt (1,2). Im Gegensatz zu früheren Studien, die keinen oder nur einen geringen Zusammenhang zwischen Adipositas und dem Schweregrad von COVID-19 bei älteren Patienten zeigten, deuten die Ergebnisse dieses Berichts jedoch darauf hin, dass Übergewicht und Adipositas Risikofaktoren für eine invasive mechanische Beatmung sind und dass Adipositas oder schwere Adipositas Risikofaktoren für Hospitalisierung, ICU-Aufnahme und Tod bei Patienten ≥65 Jahre sind.
Eine Sensitivitätsanalyse, die für andere zugrundeliegende medizinische Bedingungen adjustiert, fand schwächere Assoziationen zwischen BMI und COVID-19-assoziierter schwerer Erkrankung, was teilweise auf indirekte Effekte der Adipositas auf COVID-19 oder auf eine Überanpassung durch die Einbeziehung von Zwischenvariablen in den kausalen Pfad von der Exposition (d. h. BMI) zum Ergebnis zurückzuführen sein könnte.
Der BMI ist kontinuierlich, und die Analysen in diesem Bericht beschreiben eine J-förmige Assoziation zwischen BMI und schwerem COVID-19, mit dem geringsten Risiko bei einem BMI nahe der Schwelle zwischen gesundem Gewicht und Übergewicht in den meisten Fällen.
Das Risiko einer invasiven mechanischen Beatmung stieg über den gesamten BMI-Bereich an, möglicherweise aufgrund der mit einem höheren BMI verbundenen eingeschränkten Lungenfunktion).
Diese Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit, einen gesunden BMI zu fördern und zu unterstützen, was besonders wichtig für Bevölkerungsgruppen sein kann, die überproportional von Adipositas betroffen sind, insbesondere hispanische oder lateinamerikanische Erwachsene und nicht-hispanische Schwarze sowie Personen aus einkommensschwachen Haushalten, also Bevölkerungsgruppen, die eine höhere Adipositas-Prävalenz aufweisen.
Die Ergebnisse dieser Studie unterliegen mindestens fünf Einschränkungen.
Erstens wurden die Schätzungen des Risikos einer schweren Erkrankung im Zusammenhang mit COVID-19 (einschließlich Krankenhausaufenthalt) nur bei Erwachsenen gemessen, die in einem Krankenhaus behandelt wurden; daher können diese Schätzungen vom Risiko bei allen Erwachsenen mit COVID-19 abweichen.
Zweitens könnten die Schätzungen des Krankenhauseinweisungsrisikos durch Verzerrungen beeinflusst worden sein, die durch andere Faktoren der Krankenhauseinweisung als den COVID-19-Schweregrad eingeführt wurden, wie z. B. die Antizipation des zukünftigen Schweregrads durch das medizinische Fachpersonal.
Drittens wurden nur Patienten mit gemeldeten Gewichts- und Größeninformationen einbezogen; bei 238 Krankenhäusern fehlten bei 28 % der Patienten Informationen zu Größe, Gewicht oder beidem. Die Ergebnisse einer Sensitivitätsanalyse mit multipler Imputation des fehlenden BMI waren jedoch konsistent mit den primären Ergebnissen.
Viertens könnte der BMI einiger älterer Erwachsener aufgrund komplexer Wechselwirkungen zwischen Größenverlust und Sarkopenie, einem Zustand, der durch den Verlust von Skelettmuskelmasse und -funktion gekennzeichnet ist, falsch klassifiziert worden sein.
Und schließlich sind die Ergebnisse nicht repräsentativ für die gesamte US-amerikanische Patientenpopulation, obwohl diese Analyse eine der größten bisher ausgewerteten Stichproben von Patienten mit Körpergröße und Gewicht umfasst.
Die Ergebnisse dieses Berichts weisen auf eine Dosis-Wirkungs-Beziehung zwischen einem höheren BMI und einer schweren COVID-19-assoziierten Erkrankung hin und unterstreichen die Notwendigkeit eines progressiv intensiven Krankheitsmanagements mit zunehmendem Schweregrad der Adipositas.
Es sind weitere Strategien erforderlich, um in der Gemeinschaft den Zugang zu Ernährungs- und Bewegungsmöglichkeiten zu gewährleisten, die einen gesunden BMI fördern und unterstützen. Die Prävention von COVID-19 bei Erwachsenen mit höherem BMI und ihren engen Kontaktpersonen bleibt wichtig und umfasst vielseitige Schutzmaßnahmen wie Maskierung sowie eine fortgesetzte Priorisierung von Impfstoffen und Öffentlichkeitsarbeit für diese Bevölkerungsgruppe.