B. Tech. (Department of Biotechnology, Faculty of Applied and Computer Sciences), Vaal University of Technology. / Cardiovascular diseases (CVDs) are the leading cause of death worldwide, and the prevalence thereof is on the rise in developing countries due to the demographic transition and urbanization. The inflammatory process, atherosclerosis, is at the root of the majority of CVDs and is caused by unresolved inflammation. Various cardiovascular risk factors such as hyperglycaemia, dyslipidaemia, hypertension, smoking and aging stimulate the development of atherosclerosis through triggering inflammation. Being in a state of chronic low-grade inflammation therefor places an individual at higher risk of developing CVD, with inflammation playing a cause and effect role. The aim of this study was to investigate the inflammatory status of an elderly black South African population by analysis of inflammatory markers HS-CRP, TNF-α and IL-6, as well as the genetic polymorphism C174G associated with increased serum levels of IL-6 in some populations. The research was conducted in the field of Biomedical Sciences as a quantitative, cross-sectional, analytical observational design. The study was ethically approved and involved collection of 84 blood samples from volunteers in a purposively selected population as part of a larger collaborative study. Serum was used to analyse HS-CRP, TNF-α and IL-6 and DNA was extracted from whole blood for analysis of the C174G polymorphism. The median serum HS-CRP of 6.44mg/L (IQR = 2.82 - 9.86mg/L) fell within the highest risk (>5mg/L) of CVD and 75% of participants were at high (3.01-5mg/L) or very high (>5mg/L) risk. The median TNF-α of 0.00pg/mL was within the normal range and only 2.6% of participants had high serum TNF-α levels. The median serum IL-6 level was 1.92pg/mL and was also within the normal range with only 2.6% of participants who had high serum IL-6 levels. For the C174G polymorphism analysis, 98.6% had the GG, 1.4% the GC genotype and no participants had the CC genotype. The median serum IL-6 level of the homozygous GG group was 6.51mg/L, higher than the 4.13mg/L serum IL-6 of the heterozygous GC group. The difference in IL-6 should be considered with caution as only one participant had the C allele. A highly significant (p=0.001) correlation was found between HS-CRP and IL-6, as well as between IL-6 and TNF-α (p = 0.048). The elderly black Sharpeville community is in an increased inflammatory state which puts them at risk of CVD. The prevalence of the C allele in the C174G polymorphism is low in this population. Further research could be conducted as intervention studies to decrease the inflammatory state of the population and influence health policy changes to improve prevention of CVD.

Cardiovascular diseases (CVD) have been the leading cause of death worldwide for many years, making it a devasting and increasing concern across the globe. The risk factors of CVD include postnatal factors and prenatal factors. For the prenatal CVD risk factors study, we focused on maternal hypothyroidism (MH), which is a common clinical condition. Studies have shown MH progeny have increased susceptibility to both acquired cardiovascular disease in adulthood and congenital heart disease, but the underlying mechanisms are not well understood. The goal of the present experiments was to test the hypothesis that MH reduces early postnatal cardiac myocyte proliferation in the progeny so that their adult hearts have a smaller complement of cardiac myocytes, which leads to adverse cardiac disease responses. MH model was induced by thyroidectomy (TX) with total thyroxine (TT4) under 1ng/dl after surgery. The progeny from mice that underwent Sham or TX surgery was termed WT (wild type) or MH (maternal hypothyroidism) progeny, respectively. Hearts were collected from WT and MH progeny to determine heart weight (HW), CM size, CM proliferation, and cell culture. RNA-seq was performed on heart tissue at postnatal day 5 (P5) and P60. Transverse Aortic Constriction (TAC) was performed to cause pressure overload-induced cardiac hypertrophy and/or heart failure (HF) in adult WT and MH progeny. ECHO (in-vivo) and histological (ex-vivo) studies were performed at specific times after TAC. Thyroid hormone treatment (levothyroxine, T4) for MH mother was administered. The results showed that the Heart weight (HW) to body weight (BW) ratio at P60 was no difference between groups, but the MH progeny had a larger CM size, consistent with fewer CM numbers. MH progeny had lower EdU+, Ki67+, and PH3+ CMs, and fewer mononucleated CMs, which shows they had a decreased CM proliferation capacity. RNA-seq data showed that genes related to DNA replication were downregulated in P5 MH progeny, including Bmp10. Both in vivo and in vitro studies showed Bmp10 treatment increased CM proliferation in the presence of thyroid hormone. In adult progeny, RNA-seq data showed that MH mice had genes upregulated in the inflammatory response before TAC surgery. Six weeks after TAC, the MH progeny had a greater HW/BW ratio, larger CM size, and more severe LV fibrosis consistent with more severe cardiac pathological remodeling compared with WT progeny. T4 supplemented treatment for MH mothers preserved progeny’s early postnatal CM proliferation capacity and the excessive pathological remodeling after TAC. Concluding, CM proliferation during the early postnatal development stage was significantly attenuated in MH progeny, which results in fewer CMs and CM hypertrophy in adult MH progeny. These changes are associated with worse cardiac disease responses under pressure overload in adult MH progeny. For the postnatal CVD risk factors study, we focused on calcium overload and metabolic disorder, which play a critical role in heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF). HFpEF is defined as HF with an EF ≥50% and elevated cardiac diastolic filling pressures. The underlying causes of HFpEF are multifactorial and not well-defined. A transgenic mouse with low levels of cardiomyocyte (CM)-specific inducible Cavβ2a expression (β2a-Tg mice) showed increased cytosolic CM Ca2+, and modest levels of CM hypertrophy and fibrosis. This study aimed to determine if β2a-Tg mice develop an HFpEF phenotype when challenged with two additional stressors, a high-fat diet (HFD) and L-NAME (LN). Four-month-old wild-type (WT) and β2a-Tg mice were given either normal chow (WT-N, β2a-N) or HFD and/or L-NAME (WT-HFD, WT-LN, WT-HFD-LN, β2a-HFD, β2a-LN, and β2a-HFD-LN). Some animals were treated with the HDAC (hypertrophy regulators) inhibitor suberoylanilide hydroxamic acid (SAHA) (β2a-HFD-LN-SAHA). Echocardiography was performed monthly. After four months of treatment, terminal studies were performed, including invasive hemodynamics and organ weight measurements. Cardiac tissue was collected. Our results showed that four months of HFD plus L-NAME treatment did not induce a profound HFpEF phenotype in FVB WT mice. β2a-HFD-LN (3-Hit) mice developed features of HFpEF, including increased natriuretic peptide (ANP) levels, preserved EF, diastolic dysfunction, robust CM hypertrophy, increased M2 macrophage population, and myocardial fibrosis. SAHA reduced the HFpEF phenotype in the 3-Hit mouse model by attenuating these effects. Concluding, the 3-Hit mouse model induced a reliable HFpEF phenotype with CM hypertrophy, cardiac fibrosis, and an increased M2 macrophage population. This model could be used for identifying and preclinical testing of novel therapeutic strategies. / Biomedical Sciences

The aim of this study was to investigate gene expression of cardiovascular miRNAs in peripheral blood of mothers after delivery. MiRNAs are small non-coding RNAs, which significantly modulate posttranscriptional adjustments of mRNA and thus regulate gene expression across biological processess. Dysregulation of miRNAs is associated with many pathological phenomena, thanks that we can use them for diagnosis and potentionaly we can treat these diseases by the manipulation of miRNA gene expression. We examined gene expression of circulating miRNAs associated with cardiovascular diseases, and we investigated, how the expression profile depends on pregnancy course and manifestation of pregnancy-related complications. For this purpose we examined material from 221 mothers 3-10 years after delivery. A group with identical pregnancy-related complication was always compared with a group of mothers after physiological pregnancy. Gene expression of 29 cardiovascular miRNAs in peripheral blood was studied using reverse transcription and quantitative real-time PCR. It was confirmed, that the expression profile of miRNAs differed between pregnancy-related complications and physiological controls. We also confirmed, that the profile of gene expression discovered at mothers 3-10 years after delivery was different...

Cardiovascular diseases (CVDs) are a leading cause of death worldwide, emphasizing the need for advanced and effective intervention and treatment measures. Hypertension, a significant risk factor for CVDs, is characterized by reduced vascular compliance in arterial vessels. There is a significant rise in interest in exploring the viscoelastic properties of arteries in the last few years, for the treatment of these diseases. This study aims to develop an experimental setup using 3D Printing Technology to test viscoelastic arterial models for the validation of a diagnostic device for cardiovascular diseases. The research investigates the selection of polymer-based materials that closely mimic the viscoelastic properties of arterial vessels. An experimental setup is designed and fabricated to perform mechanical tests on 3D-printed specimens. The study utilizes a mathematical model to describe the viscoelastic behavior of the materials. The model's predictions are validated using experimental data obtained from the mechanical tests. This study demonstrates the potential of 3D printing technology in fabricating specimens using elastic and flexible resin materials. These specimens closely replicate the mechanical properties of native arteries, offering a tangible platform for controlled mechanical testing. Stress relaxation tests on the3D printed specimens highlight the viscoelastic properties of fabricated materials, shedding light on their behavior under strain. The study goes further to model the mechanics of these materials, utilizing the Fractional Voigt model to capture the intricate balance between elastic and resistive behaviors under varying deformation levels. The results highlight the successful fitting of the Fractional Voigt model to the experimental data, confirming the viscoelastic behavior of the specimens. The obtained values of α and RMSE indicate a good representation of arterial mechanical properties within the viscoelastic arterial model, under different loading conditions. This research contributes to improving cardiovascular device validation and offers a practical and reliable alternative to invasive experiments. Future works include exploring different materials and conditions for arterial modeling and enhancing the precision and scope of the viscoelastic model. Overall, this study advances the understanding of cardiovascular biomechanics, contributing to the development of more effective diagnostic devices for cardiovascular diseases.

Kardiovaskuläre Erkrankungen bilden weltweit die häufigste Todesursache. Neben vielfach untersuchten verhaltensabhängigen und verhaltensunabhängigen Risikofaktoren gilt insbesondere das ‚Rauchen‘ als maßgeblicher, beeinflussbarer Risikofaktor. Rauchen fördert die Entwicklung von atherosklerotischen Gefäßläsionen und Plaques im Sinne einer Atherosklerose sowie die damit assoziierte Entwicklung einer endothelialen Dysfunktion und Induktion von proinflammatorischen Prozessen. Im Rahmen der Promotionsarbeit wurden an humanen Gefäßbiopsien der A. thoracica interna die Wirkungen von Zigarettenrauch auf die arterielle Gefäßfunktion sowie molekularbiologische und histologische Parameter untersucht. Des Weiteren wurden mithilfe von ex vivo Stimulationsversuchen die pathologischen Wirkungen von konventionellen Zigaretten mit den Wirkungen des Heat-not-Burn Tabakprodukts (HnB-TP) IQOS verglichen. Die Forschungshypothesen lauten, dass Raucher (R) im Vergleich zu Nichtrauchern (NR) eine eingeschränkte Gefäßfunktion, eine erhöhte Expression von antioxidativen Stoffwechselwegen sowie proinflammatorischen Signalmolekülen und vermehrte atherosklerotische Gefäßveränderungen aufweisen. Bei der Gegenüberstellung des alternativen Heat-not Burn Tabakproduktes mit konventionellen Zigaretten wurde eine verminderte, jedoch weiterhin nachweisbare pathogene Wirkung von alternativen Produkten auf die Gefäßfunktion und Genexpression erwartet. Die Untersuchung der arteriellen Gefäßfunktion von Segmenten der A. thoracica interna männlicher KHK-Patienten im Alter zwischen 60 und 75 Jahren am Mulvany-Myograph beinhaltete die Bestimmung der Kalium- und Noradrenalin-abhängigen Kontraktionsfähigkeit, sowie die Untersuchung der Acetylcholin- und Natrium-Nitroprussid-abhängigen Relaxationsfähigkeit. Für den Vergleich des Einflusses von konventionellen Zigaretten und dem alternativen Tabakprodukt IQOS erfolgte, der Gefäßfunktionsmessung vorangehend, die Lagerung der Gefäßsegmente in wässrigen Rauchextrakten (AqE) der Referenzzigarette 3R4F und dem AqE des HnB-TP IQOS für 90 Minuten in nikotinäquivalenten Konzentrationen. Zur Untersuchung der mRNA-Expression von ausgewählten Zielgenen wurden qPCR Analysen des Arteriengewebes durchgeführt. Der Einfluss von Rauchen auf die Gefäßstruktur der A. thoracica interna wurde histologisch untersucht und CD 45+ Färbungen zur Untersuchung der Adhäsion von Leukozyten am Gefäßendothel angefertigt. In der Analyse der Patientendaten hatten R im Vergleich zu NR zum Zeitpunkt der Bypass OP ein signifikant jüngeres Alter. Aufgrund der multifaktoriellen Genese der koronaren Herzerkrankung (KHK) zeigten verschiedenen Kohorten eine Erhöhung des HbA1c-Wertes, sowie eine altersbedingte Reduktion den glomerulären Filtrationsrate (GFR). Der Einfluss des Zigarettenkonsums auf arterielle Gefäße konnte durch eine eingeschränkte Kontraktionsfähigkeit der A. thoracica interna sowie eine eingeschränkte endothel-unabhängige Relaxationskapazität der Gefäßproben von R bestätigt werden. Der Vergleich der ACh-induzierten, endothelabhängigen Relaxation zeigte keine signifikanten Unterschiede zwischen R und NR. Als Ursachen der eingeschränkten Kontraktions- und endothelunabhängigen Relaxationsfähigkeit bei R wurden zytotoxische Effekte von Komponenten des Zigarettenrauchs auf die glatten Muskelzellen der Gefäßwand, eine Degradation des dilatativ wirkenden NO durch einen Anstieg der Radikalkonzentration im Gewebe, sowie eine Beeinträchtigung der Adrenozeptor Expression und Funktion diskutiert. Die mRNA-Expression des α1b Adrenozeptors war bei R im Vergleich zu NR signifikant reduziert. Einen Hinweis auf die Induktion von inflammatorischen Prozessen durch das Rauchen bietet eine signifikant erhöhte ICAM 1 mRNA-Expression bei R. Direkte Effekte des Zigarettenkonsums auf die Funktion und die mikroskopische Struktur des Endothels der A. thoracica interna wurden hingegen nicht beobachtet. In den Stimulationsversuchen mit dem AqE der Referenzzigarette 3R4F konnten die Ergebnisse der Raucherkohorte bei den nicht-stimulierten Versuchen repliziert und damit die Methodik der AqE-Stimulationen validiert werden. Dementsprechend zeigte sich nach der 3R4F-Stimulation eine reduzierte arterielle Kontraktionsfähigkeit und eine signifikant reduzierte endothelunabhängige Maximalrelaxation. Eine vermehrte Freisetzung der proinflammatorischen Zytokine IL-1ß und IFN-γ weist auf die Induktion von inflammatorischen Prozessen durch 3R4F hin. Im Vergleich zur Stimulation mit der Referenzzigarette konnte bei der Stimulation mit dem AqE des HnB TP IQOS keine relevante Veränderung der Gefäßfunktion in der A. thoracica interna beobachtet werden. Hinweisend auf eine Beeinflussung des Gefäßsystems auch durch alternative Tabakprodukte ist eine signifikant erhöhte IL-1ß Freisetzung nach der Stimulation mit IQOS. Zusammenfassend können die Ergebnisse dieser Arbeit die pathologischen Auswirkungen von Rauchen auf einige Aspekte des arteriellen Gefäßsystems aufzeigen und das methodische Vorgehen zur experimentellen Untersuchung von Wirkungen des Rauchens unter der Verwendung von flüssigen Rauchextrakten verifizieren. Die Ergebnisse der Stimulationsversuche bilden zudem einen Beitrag zur Einordnung der kardiovaskulären Beeinträchtigungen von alternativen Tabakprodukten. Im Vergleich zwischen dem konventionellen und dem alternativen HnB-TP IQOS wird ein verringerter pathologischer Einfluss des neuartigen Tabakproduktes auf die Gefäßfunktion sowie molekularbiologische Parameter deutlich. Dennoch kommt anhand der Studienergebnisse eine Aktivierung von proinflammatorischen Prozessen auch durch HnB-TP in Frage. Um in Zukunft eine umfassende Einschätzung zu den gesundheitlichen Einflüssen von HnB TP geben zu können, sind jedoch weitere Studien zur Untersuchung aller beeinträchtigten Organsysteme und insbesondere die Analyse von langzeitigen Auswirkungen der neuartigen Tabakprodukte unumgänglich.:I. Abbildungsverzeichnis I II. Tabellenverzeichnis III III. Abkürzungsverzeichnis IV 1 Einleitung 1 1.1 Gefäßaufbau 1 1.2 Arteria thoracica interna und aortokoronarer Bypass 2 1.3 Atherosklerose und endotheliale Dysfunktion 3 1.4 Risikofaktoren der Atherosklerose 11 1.5 Der kardiovaskuläre Risikofaktor ‚Rauchen‘ 13 1.5.1 Zusammensetzung von Zigarettenrauch 13 1.5.2 Biologische Wirkungen des Zigarettenrauches im Gefäßsystem 14 1.5.3 Einfluss von Rauchen auf die Gefäßfunktion 16 1.5.4 Alternative Tabakprodukte 17 2 Zielsetzung und Hypothesen 21 3 Material und Methoden 22 3.1 Materialien und Chemikalien 22 3.1.1 Kitsysteme 22 3.1.2 Enzyme und Inhibitoren 23 3.1.3 Geräte 24 3.1.4 Zusammensetzung der Lösungen und Puffer 25 3.1.5 Wässriger Rauchextrakt 27 3.2 Studienkohorten 29 3.3 Transport und Präparation der Arteria thoracica interna 30 3.4 Gefäßfunktionsmessung 31 3.4.1 Chemikalien und Pufferlösungen 31 3.4.2 Stimulation der Gefäßringe mittels wässriger Rauchextrakte 32 3.4.3 Aufbau der Messkammer am Mulvany-Myograph 32 3.4.4 Protokoll der Gefäßfunktionsmessung 33 3.4.5 Auswertung der Gefäßfunktionsdaten 37 3.5 Molekularbiologische Analysen 38 3.5.1 Genexpressionsanalyse 38 3.5.2 Multiplex Cytokine Assay 42 3.6 Histologie 42 3.6.1 Vorbereitung der Proben 42 3.6.2 Elastika – van Gieson Färbung und Intima-Thickness Index 43 3.6.3 Immunhistochemische CD45+-Färbung 45 3.7 Funktionelle Assays 48 3.7.1 Amplex® Red Hydrogen Peroxide Assay 48 3.7.2 NO-Messung 49 3.8 Statistik 50 4 Ergebnisse 51 4.1 Vergleich zwischen Rauchern und Nichtrauchern 51 4.1.1 Gefäßfunktionsmessung 51 4.1.2 Molekularbiologische Analysen bei Nichtrauchern, Rauchern und Exrauchern 59 4.1.3 Histologische Analysen 69 4.2 Stimulation mittels AqE 74 4.2.1 Beschreibung der Studienkohorten 74 4.2.2 Ergebnisse der Gefäßfunktionsmessung nach Stimulation mit 3R4F und IQOS 76 4.2.3 Genexpression nach Stimulation 94 4.2.4 Zytokinfreisetzung nach Stimulation 97 4.2.5 Funktionelle Assays 100 5 Diskussion 102 5.1 Einfluss von Zigarettenkonsum auf A. thoracica interna 102 5.1.1 Studiengruppen-spezifische Unterschiede zwischen Nichtrauchern, Rauchern und Exrauchern 102 5.1.2 Einfluss von Rauchen auf die ex vivo Gefäßfunktion 103 5.1.3 Einfluss von Rauchen auf die Genexpression und die leukozytäre Adhäsion 108 5.1.4 Einfluss von Rauchen auf die Tunica Intima 110 5.2 Ergebnisse der Stimulation mit wässrigen Rauchextrakten 112 5.2.1 Wirkungen von 3R4F und IQOS auf die Gefäßkontraktilität und die mRNA-Expression 112 5.2.2 Wirkungen von 3R4F und IQOS auf die Gefäßrelaxation 115 5.2.3 Vergleich der Nikotinäquivalenzkonzentrationen zwischen 3R4F und IQOS 116 6 Limitationen 119 7 Zusammenfassung 121 8 Summary 123 9 Literaturverzeichnis 125 Anhang i Publikationen und Abstracts v Danksagung vi

Bakgrund: Cirka 30% av Sveriges befolkning har svårt att uppfylla Folkhälsomyndighetens riktlinjer för fysisk aktivitet. En majoritet av våra liv spenderas sittande och detta beteende har ökat dramatiskt, eftersom många av dagens jobb utförs på kontor, där stillasittande beteende är vanligt. Dessutom har stillasittande beteende en negativ inverkan på befolkningens hälsa, på grund av den starka korrelationen mellan en stillasittande livsstil och icke-smittsamma sjukdomar. Syfte: Syftet med denna studie var att sammanfatta tidigare litteratur om hur en kontorsarbetares arbetsdag kan effektiviseras ur en fysiologisk synvinkel, för att möta Folkhälsomyndighetens och FYSS rekommendationer gällande fysisk aktivitet. Metod: Designen av denna studie genomfördes som en systematisk litteraturöversikt. Databaserna som användes var PubMed och SportDiscus. Forskarna använde sedan en metaanalys för att analysera det insamlade materialet. Resultat: Resultatet delades upp i tre underrubriker; tidigare forskning som fokuserat på förbättrat maximalt syreupptag, tidigare forskning som fokuserat på kroppssammansättning och tidigare forskning som fokuserat på båda. Resultaten från tidigare studier beskrivs enkelt i tabell 2 och 3. Diskussion: När det gäller studiens design, hade metaanalysen både styrkor och begränsningar. En tydlig styrka i studien var syftet med studien, som presenterades i ett tydligt och fokuserat förhållningssätt, samt den systematiska designen som gjorde att exakt litteratur kunde genereras. Å andra sidan fanns det en begränsning i författarnas vetenskapliga erfarenhet av att utföra en metaanalys som kan ha påverkat resultaten. När det gäller resultaten, visade litteraturen en genomsnittlig ökning av VO₂max på 11% under en, i genomsnitt, 24-veckorsperiod samt en statistisk ökning av andra fysiologiska hälsoparametrar. Dessutom kan riktlinjer skapas för att underlätta denna positiva respons från fysisk aktivitet. Slutsats: Riktlinjer skapades från metaanalysen, där frekvensen av 4 träningspass per vecka var effektiv, när intensiteten på träningspasset sattes till ett RPE på 14. Den duration som krävs för att nå den effektiva dosen var 42 minuters fysisk aktivitet och typen av fysisk aktivitet bör huvudsakligen vara aerob fysisk aktivitet. Dessutom verkar muskelstärkande fysisk aktivitet ha en positiv inverkan på att förbättra fysiologiska parametrar. Emellertid bör ytterligare kvantitativ forskning utföras för att undersöka effektiviteten av dessa riktlinjer.     Nyckelord: Fysisk aktivitet, kontorsarbetare, kardiovaskulära sjukdomar, hälsa och metaanalys. / Background: Approximately 30% of the Swedish population has difficulties meeting the Swedish Public Health Authority's (Folkhälsomyndigheten) guidelines regarding physical activity. Most of our lives are spent seated and this behavior has dramatically increased, since many of today's jobs are done in offices, where sedentary behavior is common. Moreover, sedentary behavior has a negative impact on the health of the population, due to the strong correlation between a sedentary lifestyle and non-communicable diseases. Aim: The aim of this study was to review the current literature regarding how an office worker's workday can be streamlined from a physiological standpoint, to meet the Swedish Public Health Agency and FYSS recommendations regarding physical activity. Method: The design of this study was conducted as a systematic literature review. The databases used were PubMed and SportDiscus. The researchers then used a meta-analysis to analyze the collected material. Result: The result was divided into three subheadings; previous research that focused on improved maximal oxygen uptake, previous research that focused on body composition, and previous research that focused on both. The findings from previous studies are simply described in table 2 and 3. Discussion: Regarding the design of the study, did the meta-analysis have both strengths and limitations. A clear strength of the study was the aim of the study, which was presented in a clear and focused approach, as well as the systematic design that allowed precise literature to be generated. On the other hand, there was a limitation in the design of the scientific experience of the scientist in executing a meta-analysis which may have affected the results. Regarding the results, did the literature show an average increase in VO₂max of 11% in a, on average, 24-week period, as well as a statistical increase in other physiological health parameters. Furthermore, could guidelines be created to facilitate this positive response from physical activity.  Conclusion: Guidelines were created from the meta-analysis, where the frequency of 4 training sessions per week was effective, when the intensity of the training session was set at an RPE of 14. The duration required to reach the effective dose was at 42 minutes of physical activity, and the type of physical activity should mainly be aerobic physical activity. Moreover, does resistance training seem to have a positive impact in improving physiological parameters. However, further quantitative research is needed to examine the effectiveness of these guidelines.   Keywords: Physical Activity, Office Worker, Cardiovascular Diseases, Health, Meta-Analysis.

Cardiovascular diseases (CVDs) are the main cause of mortality worldwide, counting for a third of world demises. Consequently, early detection and underlying factors of these pathologies can play a critical role in successful treatments. Many researchers have applied machine learning (ML) for mortality risk estimation in CVDs. However, this is difficult due to their complex and multifactorial nature and the lack of large, unbiased data collections. This thesis holds statistical analysis results and a binary classification model for CVDs mortality prediction based on the ESCARVAL-RISK study, a large cohort study (54,678 patients) running from January 2008 until December 2012. This study faces highly imbalanced classes that may lead to classification models with low specificity and sensitivity. This work proposes several ways to balance classes, including hyperparameter optimization and sample techniques tested over 15 different classification algorithms to overcome the problem. While the specificity is low, the proposed approach using SHapley Additive exPlanations (SHAP) identifies factors that may be optimal targets for intensified preventive interventions. / Kardiovaskulära sjukdomar är den främsta dödsorsaken i världen och står för en tredjedel av alla dödsfall i världen. Därför kan tidig upptäckt och underliggande faktorer för dessa sjukdomar spela en avgörande roll för framgångsrika behandlingar. Många forskare har tillämpat maskininlärning (ML) för uppskattning av dödlighetsrisker vid hjärt- och kärlsjukdomar. Detta är dock svårt på grund av deras komplexa och multifaktoriella natur och bristen på stora, opartiska datainsamlingar. Denna avhandling innehåller statistiska analysresultat och en binär klassificeringsmodell för att förutsäga dödligheten i hjärt- och kärlsjukdomar baserat på ESCARVAL-RISK-studien, en stor kohortstudie (54 678 patienter) som pågick från januari 2008 till december 2012. I studien finns mycket obalanserade klasser som kan leda till klassificeringsmodeller med låg specificitet och känslighet. I detta arbete föreslås flera sätt att balansera klasserna, inklusive optimering av hyperparametrar och provtagningstekniker som testats över 15 olika klassificeringsalgoritmer för att lösa problemet. Även om specificiteten är låg identifierar den föreslagna metoden med hjälp av SHapley Additive exPlanations(SHAP) faktorer som kan vara optimala mål för intensifierade förebyggande insatser.

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