Body composition in anorexia nervosa: Meta-analysis and meta-regression of cross-sectional and longitudinal studies

Abstract

Objective: Clinically, anorexia nervosa (AN) presents with altered body composition. We quantified these alterations and evaluated their relationships with metabolites and hormones in patients with AN longitudinally.

Method: In accordance with PRISMA guidelines, we conducted 94 meta-analyses on 62 samples published during 1996-2019, comparing up to 2,319 pretreatment, posttreatment, and weight-recovered female patients with AN with up to 1,879 controls. Primary outcomes were fat mass, fat-free mass, body fat percentage, and their regional distribution. Secondary outcomes were bone mineral density, metabolites, and hormones. Meta-regressions examined relationships among those measures and moderators.

Results: Pretreatment female patients with AN evidenced 50% lower fat mass (mean difference [MD]: -8.80 kg, 95% CI: -9.81, -7.79, Q = 1.01 × 10^-63 ) and 4.98 kg (95% CI: -5.85, -4.12, Q = 1.99 × 10^-28 ) lower fat-free mass, with fat mass preferentially stored in the trunk region during early weight restoration (4.2%, 95% CI: -2.1, -6.2, Q = 2.30 × 10^-4 ). While the majority of traits returned to levels seen in healthy controls after weight restoration, fat-free mass (MD: -1.27 kg, 95% CI: -1.79, -0.75, Q = 5.49 × 10^-6 ) and bone mineral density (MD: -0.10 kg, 95% CI: -0.18, -0.03, Q = 0.01) remained significantly altered.

Discussion: Body composition is markedly altered in AN, warranting research into these phenotypes as clinical risk or relapse predictors. Notably, the long-term altered levels of fat-free mass and bone mineral density suggest that these parameters should be investigated as potential AN trait markers.

Resumenobjetivo: Clínicamente, la anorexia nervosa (AN) se presenta con alteraciones en la composición corporal. Cuantificamos estas alteraciones y evaluamos longitudinalmente su relación con metabolitos y hormonas en pacientes con AN. MÉTODO: De acuerdo con las pautas PRISMA, realizamos 94 meta-análisis en 62 muestras publicadas entre 1996-2019, comparando hasta 2,319 pacientes mujeres en pre-tratamiento, post-tratamiento, y recuperadas en base al peso con hasta 1,879 controles. Las principales medidas fueron masa grasa, masa libre de grasa, porcentaje de grasa corporal y su distribución regional. Las medidas secundarias fueron densidad mineral ósea, metabolitos y hormonas. Las meta-regresiones examinaron las relaciones entre esas medidas y moderadores.

Resultados: Las pacientes femeninas con AN pre-tratamiento mostraron un 50% menos de masa grasa (MD: -8.80 kg, CI 95%: -9.81, -7.79, Q = 1.01 × 10^-63 ) y 4.98 kg (CI 95%: -5.85, -4.12, Q = 1.99 × 10^-28 ) menos de masa libre de grasa, con masa grasa preferentemente almacenada en la región del tronco durante la recuperación temprana del peso (4.2%, CI 95%: -2.1, -6.2, Q = 2.30 × 10^-4 ). Aunque la mayoría de los rasgos regresaron a los niveles vistos en los controles sanos después de la restauración del peso, la masa libre de grasa (MD: -1.27 kg, CI 95%: -1.79, -0.75, Q = 5.49 × 10^-6 ) y la densidad mineral ósea (MD: -0.10 kg, CI 95%: -0.18, -0.03, Q = 0.01) permanecieron significativamente alteradas. DISCUSIÓN: La composición corporal es marcadamente alterada en la AN, lo que garantiza la investigación en estos fenotipos como predictores de riesgo clínico o de recaída. Notablemente, la alteración a largo plazo de los niveles de masa libre de grasa y densidad mineral ósea sugieren que estos parámetros debe ser investigados como potenciales rasgos indicadores de AN.

Keywords: BIA; DXA; binge-eating/purging; bioelectrical impedance analysis; body fat percentage; bone; dual-energy X-ray absorptiometry; estradiol; fat-free mass; insulin; lean mass; long-term follow-up; restricting; thyroid; weight restoration.