Wie die Framingham-Herzstudie funktioniert

Der Direktor des Framingham Heart Study-Programms, Dr. William Castelli, steht am 22. August 1984 vor dem Haus in Framingham, Massachusetts, das als Forschungszentrum und Klinik für das Programm diente. Nathan Benn / Corbis über Getty Images

32 Kilometer westlich von Boston liegt die Stadt Framingham in Massachusetts, die 1948 als Standort der einflussreichsten Längsschnittstudie aller Zeiten genutzt wurde. Das als Framingham Heart Study (FHS) bekannte Forschungsprojekt wurde vom National Heart Institute, das heute als National Heart, Lung und Blood Institute (NHLBI) bekannt ist, in Gang gesetzt und soll vieles aufdecken, was wir heute wissen über Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD). CVD ist eine Klassifikation von Herz- und Blutgefäßerkrankungen, zu denen koronare Herzerkrankungen, Lungenembolien, tiefe Venenthrombosen, rheumatische Herzerkrankungen und andere gehören. Menschen mit CVD haben häufig Herzinfarkte und Schlaganfälle, und weltweit sterben jedes Jahr rund 17,5 Millionen Menschen an CVD [Quelle: Hajar].

Zum Zeitpunkt der Erstellung der Studie war wenig über die Ursachen oder Risikofaktoren von CVD bekannt, obwohl Wissenschaftler in den 1940er Jahren wussten, dass dies die häufigste Todesursache in den USA war. Vor dieser Zeit waren Infektionskrankheiten wie Tuberkulose und Eine Lungenentzündung tötete mehr Menschen, aber Fortschritte in den Bereichen Hygiene, Antibiotikabehandlung und Impfungen machten dem ein Ende [Quelle: Framingham Heart Study].

1945 starb Präsident Franklin D. Roosevelt im Alter von 63 Jahren an einer Gehirnblutung (eine Art Schlaganfall) aufgrund von unbehandelter Hypertonie (Bluthochdruck). Nach seinem Tod wurde deutlich, dass trotz der vorherigen Diagnose von CVD durch FDR wenig über die Ursachen bekannt war, geschweige denn, wie Herzprobleme behandelt werden sollten. Die Leute dachten, an CVD zu sterben sei unvermeidlich. Roosevelts Tod inspirierte seinen Nachfolger, Präsident Harry Truman, die Verbreitung von CVD als Bedrohung für die öffentliche Gesundheit anzuerkennen, und 1948 unterzeichnete er das National Heart Act, mit dem die FHS gegründet wurde, eine gemeinsame Initiative der Boston University und des NHLBI [Quelle: Hajar].

Die Idee war, über einen längeren Zeitraum einer großen Gruppe williger Teilnehmer zu folgen, von denen die meisten anfänglich keine offensichtlichen Symptome einer CVD aufwiesen. Auf diese Weise stellten die Forscher die Hypothese auf, dass bestimmte Gemeinsamkeiten oder Merkmale irgendwann auftreten würden, was zu schlüssigen Beweisen darüber führen würde, warum und wie sich CVD entwickelt. Die anfängliche Finanzierungszusage betrug nur 20 Jahre, daher waren die Forscher erleichtert, als Präsident Nixon 1971 einen Bundesvertrag abschloss, um ihn am Laufen zu halten [Quelle: Whitney]. Mehr als 40 Jahre später tuckert die Studie immer noch und umfasst nun mehrere Generationen und Tausende von Teilnehmern.

Warum wurde Framingham für dieses noble Ziel ausgewählt und wie haben die Forscher die Daten überhaupt gesammelt??

Inhalt

1. Warum Framingham??
2. Auswahl der Teilnehmer für die Framingham-Studie
3. Was wir aus der Framingham-Studie gelernt haben
4. Kritik an der Framingham-Herzstudie
5. Weitere Ergebnisse der Framingham-Herzstudie

Die Zuschauer jubeln den Läufern zu, wenn sie am 17. April 2017 in Framingham, Massachusetts, die 6-Meilen-Marke des Boston-Marathons überschreiten. Kayana Szymczak / Getty Images

Für viele scheint Framingham eine seltsame Wahl für eine so wichtige Studie zu sein, anstatt für eine bekanntere und bevölkerungsreichere Metropole wie New York City oder Boston. Die Stadt wurde tatsächlich als Standort ausgewählt, bevor die Forscher feststellten, dass es sich um eine epidemiologische Studie handelt - eine Studie, die die Geschichte der Krankheit und ihre Auswirkungen auf die Menschen im Laufe der Zeit untersucht.

Idealerweise wäre die Studie gleichzeitig in geografisch getrennten Gebieten durchgeführt worden, um eine Vielzahl von rassisch, sozioökonomisch und regional betroffenen Gruppen zu repräsentieren. "Die Framingham-Ermittler waren sich immer bewusst, dass die Website möglicherweise nicht repräsentativ für die USA ist, und haben wiederholt Vergleiche mit anderen Regionen durchgeführt, um ihre Generalisierbarkeit zu testen", stellen die Wissenschaftler auf der Website der Studie fest.

Zu Beginn der FHS war die 28.000 Einwohner zählende Framingham-Bevölkerung überwiegend weiß und bürgerlich. Die Stadt hatte jedoch einige Dinge als Forschungsstandort zu bieten. Die Bevölkerung war groß genug, um die Teilnehmer zu versorgen, aber die Stadt war physisch klein genug, um sie nicht zu beobachten oder bei ihnen einzuchecken. Die medizinische Gemeinschaft und die örtlichen Krankenhäuser unterstützten die Studie ebenfalls sehr. Die Stadt hatte zuvor an der Framingham-Tuberkulose-Demonstration teilgenommen, daher war den Forschern die Zusammenarbeit der Einheimischen ziemlich sicher [Quellen: Framingham Heart Study, Whitney].

Obwohl in der Natur nicht ideal verschieden, waren in Framingham dank des Zustroms von Bewohnern nach dem Zweiten Weltkrieg andere ethnische Gruppen vertreten. Dieser Trend hat erst seit Beginn der Studie zugenommen. In Framingham leben heute etwa 70.000 Einwohner [Quelle: CityTownInfo].

Sobald die Forscher einen Standort hatten, mussten sie herausfinden, wie sie genügend Teilnehmer gewinnen konnten.

Die Framingham Tuberkulose Demonstration

Vor weniger als 100 Jahren verwüstete Tuberkulose (TB) Familien und Gemeinden in den USA sowie im Rest der Welt. Die Framingham Tuberculosis Demonstration war die weltweit erste Gesundheitsstudie dieser Art, an der die Stadtgemeinde teilnahm, um epidemiologische Daten zur Verhinderung von TB-Todesfällen bereitzustellen.

Dominic Verelli, ein ursprünglicher Teilnehmer der Framingham Heart Study, durchläuft seine Prüfung. Mark Peterson / Corbis über Getty Images

Zu Beginn der Studie entschieden sich die Forscher für eine Zielstichprobengröße von 6.000 Personen im Alter zwischen 30 und 59 Jahren. Personen in diesem Altersfenster entwickeln häufiger CVD, eine Stichprobe in diesem Bereich würde jedoch auch eine signifikante Anzahl enthalten, bei der noch keine Symptome auftreten . Da die Idee war zu sehen, warum und wie sich CVD im Laufe der Zeit entwickelt, waren diese beiden Faktoren entscheidend. Die Teilnehmer mussten alle zwei Jahre erscheinen, um aktualisierte Krankengeschichten vorzulegen und körperliche Untersuchungen und Labortests durchführen zu lassen. Die Forscher stellten die Hypothese auf, dass es nicht eine Ursache für CVD gab, sondern viele. Daher wären die Krankengeschichten und Untersuchungen von entscheidender Bedeutung, um herauszufinden, was diese Ursachen waren.

Zwei Drittel der Familien in Framingham wurden angesprochen, um Teil der Stichprobe zu sein. Lokale Bürgerkomitees und Clubs kontaktierten die Menschen persönlich, um sie zur Teilnahme zu ermutigen. Diese Bemühungen brachten 4.469 Personen zu Prüfungen, was nicht ausreichte. Die Studie wurde um freiwillige Teilnehmer erweitert, die ursprünglich nicht kontaktiert worden waren. Weitere 740 dieser Freiwilligen wurden in die sogenannte "Framingham-Kohorte" aufgenommen, die 5.209 Männer und Frauen im Alter zwischen 28 und 62 Jahren zählt.

Aus dieser Methode ergaben sich zwei Probleme: Die Stichprobengruppe war nicht völlig zufällig, wie die Ermittler gehofft hatten, und die Teilnehmergruppe war gesünder als die allgemeine Bevölkerung. Die Forscher fügten schließlich Personen mit CVD zur Framingham-Kohorte hinzu [Quelle: Framingham Heart Study].

1971 wurde die Studie um Nachkommen der ursprünglichen Kohorte erweitert, nachdem Präsident Nixon seine forschungserweiternde Magie angewendet hatte. Diese "Nachwuchskohorte" umfasste 5.124 Personen und schloss Ehepartner ein. Diese neue Gruppe diente einem doppelten Zweck. Erstens ermöglichte das Hinzufügen der Kinder den Forschern, nach Hinweisen auf eine familiäre Häufung von CVD zu suchen, während die zusätzliche Schicht von Ehepartnern die Untersuchung nicht verwandter junger Erwachsener ermöglichte [Quelle: Mahmood]..

1994 wurde die erste Omni-Kohorte (eine von drei) gegründet, um die immer vielfältiger werdende Bevölkerung von Framingham anzusprechen. Die erste dieser Kohorten bestand aus 507 Personen mit indianischen, afroamerikanischen, hispanischen, indischen, asiatischen und pazifischen Inselbewohnern, die in Framingham oder Umgebung ansässig waren.

Die Studie wurde mit der Einrichtung der Kohorte der dritten Generation (Gen III), die im Jahr 2002 begann und noch andauert und voraussichtlich 2019 abgeschlossen wird, erneut erweitert. Derzeit werden 4.095 Personen im Alter von 19 bis 79 Jahren zu Beginn der Studie betreut Mindestens ein eingeschriebener Elternteil nimmt bereits an der Nachwuchskohorte teil. Eine weitere Gruppe, die dem Mix hinzugefügt wurde, ist die New Offspring Spouse Cohort, die sich aus Ehepartnern der Offspring Cohort zusammensetzt, die sich aus irgendeinem Grund noch nie angemeldet haben und bei denen zwei oder mehr Nachkommen an Gen III teilnehmen.

Im Laufe der Zeit änderten sich die Fragen in der Krankengeschichte und die durchgeführten Tests, als die Forscher mehr über die Ursachen von CVD erfuhren.

Dank der Framingham-Studie wissen wir jetzt, dass bestimmte Verhaltensweisen die Chancen einer Person erhöhen, an CVD zu erkranken. Hier sind einige der Ergebnisse, die heute alltäglich erscheinen, aber vor dieser Studie niemand genau wusste - sowie das Datum, an dem der Befund entdeckt wurde [Quelle: Framingham Heart Study]:

• 1960: Zigarettenrauchen erhöht das Risiko für Herzerkrankungen.
• 1961: Cholesterinspiegel, Blutdruck und Elektrokardiogramm-Anomalien erhöhen das Risiko für Herzerkrankungen.
• 1967: Durch körperliche Aktivität wird das Risiko für Herzerkrankungen verringert, während Fettleibigkeit das Risiko für Herzerkrankungen erhöht.
• 1970: Hoher Blutdruck erhöht das Schlaganfallrisiko.
• 1970: Vorhofflimmern (unregelmäßiger Herzschlag) erhöht das Schlaganfallrisiko um das Fünffache.
• 1976: Wechseljahre erhöhen das Risiko für Herzerkrankungen.

"Ein Großteil unserer Einschätzung der Pathophysiologie von Herzerkrankungen beruhte auf den Ergebnissen von Studien der FHS", schreibt Dr. Rachel Hajar in der Zeitschrift Heart Views. "Es wurden die traditionellen Risikofaktoren wie Bluthochdruck, Diabetes und Zigarettenrauchen bei koronaren Herzerkrankungen festgelegt. Framingham leitete auch die Untersuchung chronischer nichtinfektiöser Krankheiten in den USA und führte die Präventivmedizin ein."

Diese Ergebnisse führten zu einer Veränderung der öffentlichen Gesundheit, von dem Warten auf CVD-Symptome bis zum Versuch, sie insgesamt zu verhindern. Als Ergebnis wurde der Framingham Risk Score (FRS) - auch als klinischer Risiko-Score bekannt - entwickelt. Ärzte verwenden sie auch heute noch, um das Risiko eines Patienten zu berechnen, innerhalb von 10 Jahren an Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu leiden oder diese zu entwickeln. Jeder Risikokategorie sind Punkte zugeordnet, anhand derer Ärzte das für Männer und Frauen spezifische Risiko berechnen können. Diese Kategorien umfassen Alter, Raucherstatus, Blutdruck (behandelt vs. nicht behandelt), Cholesterinspiegel und ob der Patient Diabetiker ist oder nicht [Quelle: Davis].

Das FHS hat auch andere Risikofaktoren identifiziert, die zwar nicht so wirksam sind wie Rauchen oder Diabetes, aber dennoch das Risiko einer Person für CVD erhöhen können. Beispielsweise sind Wechseljahre sowie psychosoziale Probleme wie Depressionen, Stress und Angstzustände mit Herzerkrankungen verbunden. Schlafapnoe ist auch mit einem höheren Schlaganfallrisiko verbunden [Quellen: Hajar, Zoreh].

Zusätzlich zum persönlichen Risiko für CVD soll die Studie Familienmitgliedern eine bessere Vorstellung von ihren genetischen Chancen geben. Im Jahr 2010 legten die Forscher den ersten soliden Beweis dafür vor, dass eine Person dreimal häufiger einen Schlaganfall hat, wenn einer ihrer Elternteile im Alter von 65 Jahren einen Schlaganfall hatte. Im selben Jahr stellten sie fest, dass die Wahrscheinlichkeit eines Patienten für Vorhofflimmern steigt, wenn Sie haben einen Verwandten ersten Grades, der diese Bedingung hat [Quelle: Hajar].

Evelyn Langley, 87, ein ursprüngliches Mitglied der Framingham Heart Study, umarmt ein Familienmitglied. Mark Peterson / Corbis über Getty Images

Trotz aller Meilensteine ​​geht eine Studie dieser Größenordnung nicht ohne Fehltritte und Kritik weiter. Wie bereits erwähnt, war der Mangel an Diversität in der Studie seit langem ein Riss in der Rüstung. Dies hat in Frage gestellt, ob die Ergebnisse wirklich verallgemeinerbar sind, insbesondere in der heutigen Schmelztiegelgesellschaft.

Eine Überprüfung ergab beispielsweise, dass der ursprünglich festgelegte Risikoalgorithmus für Schwarz-Weiß-Amerikaner genau war. es wird jedoch für Hispanics, Japanisch-Amerikaner und Indianerinnen als zu hoch eingeschätzt [Quelle: Davis]. Im Idealfall wird die fortgesetzte Hinzufügung unterschiedlicher Gruppen durch die FHS dieses Problem abmildern und weitere Einblicke in die Auswirkungen von Genetik und Abstammung auf die CVD geben. Einige Wissenschaftler haben den FHS-Risiko-Score dahingehend geändert, dass er für Menschen unterschiedlicher Ethnien besser geeignet ist. Beispielsweise ist der ETHRISK-Rechner auf britische Minderheiten wie indische, bangladeschische, chinesische, irische und schwarze karibische Vorfahren zugeschnitten.

Es wurde auch vorgeschlagen, dass die von der FHS festgelegten Risikofaktoren, die für Männer so gut gelten, möglicherweise nicht auf das CVD-Risiko bei Frauen hinweisen, da bis zu 20 Prozent der Frauen, bei denen Koronarereignisse auftreten, keinen der damit verbundenen Risikofaktoren aufweisen [Quelle: Davis ]. In ähnlicher Weise wie beim ETHRISK-Rechner wurde ein Reynolds-Risiko-Score entwickelt, der einige andere Bestandteile wie Familiengeschichte und Hoch enthält-Sensitivitätstest für C-reaktives Protein (hs-CRP) zur besseren Bestimmung des Risikos einer Frau für Herzerkrankungen.

Andere Kritiker bestehen darauf, dass ein hoher Gehalt an gesättigten Fettsäuren, der von der FHS vor langer Zeit im Zusammenhang mit Herzerkrankungen festgestellt wurde, weniger schuld ist als die übermäßige Aufnahme von Transfetten, hohen Kohlenhydraten und Zuckern [Quelle: Healy]. Tatsächlich stellte die FHS ursprünglich fest, dass es keinen Zusammenhang zwischen der Aufnahme von Kalorien aus Fett durch einen Teilnehmer und seinem Cholesterinspiegel gibt. Es schien auch, als ob ein fallen Der Cholesterinspiegel korrelierte mit einem Anstieg des CVD-Todes bei Personen über 50 Jahren. Diese Ergebnisse verwirrten die Forscher und wurden nicht in ihren offiziellen Bericht aufgenommen [Quellen: Eades, Malhotra]..

"Ein niedrigeres Cholesterin ist an sich nicht das Erfolgszeichen, es funktioniert nur parallel zu anderen wichtigen Markern wie einer schrumpfenden Taillengröße und einer Verringerung der Blutmarker bei Diabetes", schreibt der Kardiologe Aseem Malhotra.

Im Laufe der Zeit hat sich die FHS erweitert, um andere medizinische Probleme als die mit CVD verbundenen zu untersuchen. Die Forschung zu neurologischen Störungen ist seit mehreren Jahrzehnten ein Schwerpunkt, insbesondere nachdem 1997 ein Programm gestartet wurde, bei dem FHS-Teilnehmer nach dem Tod Hirngewebe spenden konnten.

Dies hat es Forschern ermöglicht, die Auswirkungen des Alterungsprozesses auf das Gehirn zu untersuchen und mehr über neurologische Erkrankungen wie Parkinson oder Alzheimer zu erfahren. Diese Forschung trägt auch dazu bei, ein besseres Verständnis der genetischen Risiken dieser Krankheiten zu entwickeln.

Ein Straßenschild in Framingham wirbt für seine berühmte Herzstudie. mgstanton / Verwendet unter Creative Commons (CC BY 2.0) Lizenz

Darüber hinaus ergab eine kürzlich durchgeführte Untersuchung der Teilnehmer der Nachkommenkohorte einen möglichen Zusammenhang zwischen dem Konsum künstlich gesüßter Getränke und Demenz und Schlaganfall. Insbesondere bei denen, die ein oder mehrere dieser Getränketypen pro Tag konsumierten, war die Wahrscheinlichkeit, an Alzheimer zu erkranken, 2,9-mal höher und bei denen, die einen ischämischen Schlaganfall (Schlaganfall infolge von Blutgerinnseln) hatten, dreimal so hoch wie bei denen, die dies nicht taten 't [Quelle: Bachert].

In einer anderen Studie wurden unbeschwerte genetische Daten verwendet, um zu bestimmen, dass viele verheiratete Paare aufgrund der bewussten oder unbewussten Präferenz für bestimmte Merkmale wie Größe, Gewicht, soziale Klasse und Religion gleich aussehen. Die FHS-Daten zeigten, dass diese Praxis nach dem Zweiten Weltkrieg zwar eine Selbstverständlichkeit war, in den Jahrzehnten seit [Quelle: Sebro] jedoch stetig zurückgegangen ist..

Mindestens 1.200 Artikel wurden in bekannten medizinischen Fachzeitschriften unter Verwendung von Daten der FHS veröffentlicht [Quelle: Hajar]. Und während diese bemerkenswerte Studie fortgesetzt wird, wird zweifellos noch viel mehr kommen.

Anmerkung des Autors: Wie die Framingham-Herzstudie funktioniert

Fast alle von uns sind von irgendeiner Form von Herzkrankheit betroffen, sei es aus erster Hand oder durch einen geliebten Menschen. Als jemand, der einen ihrer Lieblingsmenschen ohne Vorwarnung vor einem katastrophalen Myokardinfarkt verloren hat, hoffe ich, dass diese wertvolle Forschung über Jahre hinweg fortgesetzt wird, um sie für alle Arten von Menschen verallgemeinerbar zu machen.

Verwandte Artikel

• Folgendes kann Ihre Smartwatch sonst noch tun: Erkennen eines unregelmäßigen Herzschlags
• 5 Mythen über Herzgesundheit
• 5 Fakten zur Herzgesundheit von Frauen
• Welche größeren Probleme kann meine KHK verursachen??
• Warum so viele Ehepaare gleich aussehen

Weitere großartige Links

• American Heart Association
• Framingham Herzstudie

Quellen

• Bachert, Alexandria. "Studie findet Diät-Soda mit Schlaganfall, Demenz verbunden." MedPage heute. 20. April 2017 (18. Juni 2017) https://www.medpagetoday.com/primarycare/dietnutrition/64681
• Boston.com. "Framinghams TB-Studie 1916-1923 - Wegbereiter für die Framingham-Herzstudie (1948)." 2017 (18. Juni 2017) https://www.boston.com/event/framinghams-tb-study-1916-1923-paving-the-way-for-the-framingham-heart-study-1948-5345765
• CityTownInfo. "Framingham, Massachusetts." 2017 (18. Juni 2017) http://www.citytowninfo.com/places/massachusetts/framingham
• Davis, Margot MD und Margot Davis, Jason Andrade, FRCPC, Carolyn Taylor, MPH, FRCPC, Andrew Ignaszewski, FRCPC. "Herz-Kreislauf-Risikofaktoren und Modelle der Risikoprognose: Anerkennung der Führungsrolle von Dr. Roy Dawber." British Columbia Medical Journal. September 2010 (18. Juni 2017) http://www.bcmj.org/article/cardiovascular-risk-factors-and-models-risk-prediction-recognizing-leadership-dr-roy-dawber
• Framingham Herzstudie. "Epidemiologischer Hintergrund und Design:
• Framingham Herzstudie. "Epidemiologischer Hintergrund und Design: Die Framingham-Studie." 2017 (18. Juni 2017) https://www.framinghamheartstudy.org/about-fhs/background.php
• Framingham Herzstudie. "Neue Nachkommen-Ehepartner-Kohorte." 2017 (18. Juni 2017) https://www.framinghamheartstudy.org/participants/new-offspring-spouse.php
• Framingham Herzstudie. "Omni-Kohorten." 2017 (18. Juni 2017) https://www.framinghamheartstudy.org/participants/omni.php
• Framingham Herzstudie. "Postmortales Programm zur Spende von Hirngewebe." 2017 (18. Juni 2017) https://www.framinghamheartstudy.org/participants/brain-tissue-donation.php
• Framingham Herzstudie. "Kohorte der dritten Generation." 2017 (18. Juni 2017) https://www.framinghamheartstudy.org/participants/generation-three.php
• Hajar, Rachel. "Framingham Beitrag zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen." Herzansichten. April-Juni 2016 (18. Juni 2017) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4966216/
• Mahmoon, Syed S. und Daniel Levy, Ramachandran S. Vasan und Thomas J. Wang. "Die Framingham-Herzstudie und die Epidemiologie von Herz-Kreislauf-Erkrankungen: Eine historische Perspektive." Die Lanzette. 15. März 2014 (18. Juni 2017) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4159698/
• Whitney, Kathy. "Die wegweisenden Auswirkungen der Framingham Heart Study wurden untersucht." Vanderbilt University News. 3. Oktober 2013 (18. Juni 2017) https://news.vanderbilt.edu/2013/10/03/framingham-heart-study-landmark-impact-examined/
• Zohreh Khayyam-Nekouei und Hamidtaher Neshatdoost, Alireza Yousefy, Masoumeh Sadeghi und Gholamreza Manshaee. "Psychologische Faktoren und koronare Herzkrankheit." ARYA Atheroskler. Januar 2013 (18. Juni 2017) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3653260/