Umwelt und Herz-Kreislauf-Erkrankungen: Die Corinthia-Studie

Einführung

Trotz großer Fortschritte in der kardiovaskulären (CV) Medizin in den letzten Jahrzehnten nehmen Todesfälle und Morbidität durch kardiovaskuläre Erkrankungen (CVD) weltweit zu [1, 2]. Es scheint, dass die Bevölkerungsalterung und das Bevölkerungswachstum den Rückgang der altersspezifischen Todesraten durch kardiovaskuläre Erkrankungen ausgleichen, der auf wirksamere Präventions- und Behandlungsstrategien zurückgeführt werden könnte [2].

Interessanterweise sind die Fortschritte bei der Bekämpfung von CVD auf der ganzen Welt offensichtlich, aber bemerkenswert heterogen. Regionen mit der am schnellsten wachsenden Bevölkerungsdynamik verzeichneten im Einklang mit globalen Trends einen relativen Anstieg der kardiovaskulären Todesfälle. Im Gegensatz dazu meldeten entwickelte Regionen keine nachweisbare Veränderung oder einen geringen Rückgang der kardiovaskulären Sterblichkeit, da die rasche Alterung der Bevölkerung den Rückgang der altersspezifischen Sterberaten ausgleicht [3]. Das verbleibende kardiovaskuläre Risiko, das über die traditionellen Risikofaktoren hinausgeht, sollte neu bewertet und weiter erforscht werden, um nach neuen zugrunde liegenden Mechanismen zu suchen, die das Substrat für innovative präventive Interventionen und therapeutische Ziele liefern könnten.

Unter diesem Gesichtspunkt stellen Umweltfaktoren einen wichtigen, aber unterschätzten Risikofaktor für die Entwicklung und das Fortschreiten von CVD dar [4]. Die Exposition der Umwelt gegenüber variablen Schadstoffen ist an der Störung oder Ausbreitung nachteiliger pathophysiologischer Prozesse beteiligt, die mit Arteriosklerose verbunden sind, einschließlich genetischer, hämodynamischer, metabolischer, oxidativer und Entzündungsparameter [4]. Jüngste Studien deuten darauf hin, dass chronischer Umweltstress eine wichtige Determinante des CVD-Risikos ist, selbst unterhalb der aktuellen regulatorischen Standards für Expositionsniveaus [4, 5].

Eine der wichtigsten Studien auf dem Gebiet der Umweltkardiologie, die Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis and Air Pollution (MESA Air), untersuchte den Zusammenhang zwischen langfristiger Exposition gegenüber Luftverschmutzung und dem Fortschreiten der subklinischen Atherosklerose und dem Auftreten von CVD bei einem städtische Wohnbevölkerung [6]. Es liegen jedoch keine Daten zur Umweltverschmutzung in ländlichen oder halbländlichen Gebieten vor. Ziel der Studie „Corinthia“ ist es daher, den Einfluss von Umweltbelastungen auf Indizes der kardiovaskulären Morbidität und Mortalität in einem Querschnitts- und Längsschnittdesign zu untersuchen.

Begründung der Studie Nationale Daten für Griechenland zur Umweltverschmutzung sowie Morbidität und Mortalität durch Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind ausgesprochen spärlich. Die Forschungstätigkeit konzentrierte sich auf die anthropogene Kontamination von Boden und Grundwasser in Flusseinzugsgebieten stark verschmutzter Industriegebiete, ohne jedoch über Zusammenhänge mit CVD zu berichten [7]. Darüber hinaus haben bestimmte prospektive oder retrospektive Studien die Assoziation einer Langzeitexposition gegenüber Luftverschmutzung mit CVD-Morbidität in der städtischen Bevölkerung untersucht [8, 9]. Die Region Korinth hat ländliche oder halbländliche Gebiete mit hoher Boden- und Luftverschmutzung in bestimmten Territorienmustern. Die Forscher stellten die Hypothese auf, dass eine langfristige Exposition gegenüber Umweltschadstoffen nachteilige epigenetische, oxidative, entzündliche und proatherogene Wirkungen vermittelt, die das Fortschreiten und die Schwere von CVD sowie die Lebensqualität und die allgemeine Morbidität und Mortalität beschleunigen könnten. Daher versuchten die Forscher, in einem Querschnitts- und Längsschnittdesign die Auswirkungen verschiedener Arten von Umweltverschmutzung auf die Indizes der subklinischen Atherosklerose, auf die Raten der kardiovaskulären Morbidität und Mortalität und auf das kardiovaskuläre Risiko zu untersuchen.

Hypothese der Studie I. Die Haupthypothese der Studie ist, dass Personen, die verschiedenen Umweltschadstoffen ausgesetzt sind, eine erhöhte Gesamtmortalitätsrate aufweisen.

II. Die sekundäre Hypothese der Studie ist, dass Personen, die verschiedenen Umweltschadstoffen ausgesetzt sind, eine erhöhte kardiovaskuläre Sterblichkeitsrate und eine erhöhte Inzidenz nicht tödlicher kardiovaskulärer Erkrankungen (d. h. akutes Koronarsyndrom, periphere Aortenerkrankung, zerebrovaskuläre Erkrankung).

III. Eine weitere Hypothese der Studie lautet:

1. Personen, die verschiedenen Umweltschadstoffen ausgesetzt sind, weisen ein nachteiliges kardiometabolisches Profil in Bezug auf Ersatzmarker für frühe Atherosklerose und oxidativen Stress auf
2. Umweltverschmutzung beeinträchtigt die Lebensqualität der exponierten Personen
3. Umweltverschmutzung führt zu epigenetischen Veränderungen (Verkürzung der Telomere, Mobilisierung und Zirkulation von microRNAs) bei Personen, die verschiedenen Schadstoffen ausgesetzt sind

Experimentelle Details und Design der Corinthia-Studie Die vorliegende Studie begann im Oktober 2015 und soll bis Dezember 2016 1500 Personen aus verschiedenen Regionen Korinths mit unterschiedlicher Umweltbelastung durch Schadstoffe und unterschiedlichen Mustern der Boden-Boden- und/oder Luftverschmutzung rekrutieren.

Die Ermittler planen, Personen zu rekrutieren, die in drei verschiedenen Gebieten nach Umweltbelastung leben (Abbildung 1):

ich. Probanden, die in Gebieten ohne Anzeichen von Boden-/Boden- oder Luftverschmutzung leben ii. Probanden, die in Gebieten mit Luftverschmutzung leben iii. Probanden, die in Gebieten mit Boden-/Bodenverunreinigungen leben Angesprochen werden Anwohner der ausgewählten Regionen, die nicht planen, innerhalb der nächsten 10 Jahre umzuziehen. Es wird eine Teilnahmequote von ca. 80 % der in Frage kommenden Fächer erwartet. Ausschlusskriterien für die Studie wären

1. Unfähigkeit und mangelnde Bereitschaft, eine informierte Einwilligung einzuholen
2. Personen unter 40 Jahren Die Rekrutierung für die Corinthia-Studie erfolgt gemeinschaftsbasiert, wobei der Schwerpunkt auf einer ausgewogenen Rekrutierung in den drei Bereichen, Volkszählungsblöcken, Alterskategorien (nach Jahrzehnten) und Geschlecht liegt. Der Stichprobenrahmen wird Informationen aus der letzten nationalen Volkszählung implementieren und entlang geografischer Grenzen verlaufen. Als Stichprobeneinheit verwenden wir jeden Haushalt, mit dem Ziel, nicht mehr als 2 teilnahmeberechtigte Teilnehmer aus verschiedenen Haushalten pro Zählblock einzubeziehen. Der Erstkontakt erfolgt telefonisch oder von Tür zu Tür. Die telefonische Rekrutierung basiert auf einer Liste, die aus den angegebenen geografischen Grenzen erstellt wird. Der Erstkontakt umfasste einen Screening-Fragebogen und eine Haushaltsaufzählung aller in Frage kommenden Personen. Das Rekrutierungsziel sind 500 Teilnehmer aus jedem der drei Interessengebiete. Während dieser Zeit kommuniziert das Forschungsteam mit den örtlichen Behörden und Gesundheitsdiensten in den Forschungsbereichen, um die Auswahl der Freiwilligen in jedem Bereich zu organisieren. Die Verantwortung des Forschungsteams liegt auch in der Organisation der Orte, an denen die Feldforschung stattfinden wird. Es werden Pilotmessungen stattfinden und dementsprechend wird das Forschungsteam die Gültigkeit der Tests abschätzen und die Variabilitätskoeffizienten der Tests berechnen.

Die ersten 24 Monate sind der Rekrutierung gewidmet (Oktober 2015 - September 2018).

Qualitätskontrolle und Wiederholbarkeit der Messungen Der für die Studie eingestellte wissenschaftliche Mitarbeiter führt alle vaskulären und anthropometrischen Messungen durch. Der Forschungsstipendiat wird für diese Messungen eine 2-monatige Schulung und Akkreditierung durchlaufen. Echokardiographische Messungen werden von demselben ausgebildeten Herzphysiologen durchgeführt.

Studienmessungen Basismessungen für Teilnehmer an der "Corinthia"-Studie umfassen Parameter, die den täglichen Lebensstil beeinflussen, wie Rauchgewohnheiten, körperliche Aktivität und Ernährung. Erfasst werden anthropometrische (Größe, Gewicht, Taillenumfang), sozioökonomische und lebensstilbezogene Merkmale (Familienstand, Bildungsgrad, wirtschaftlicher und beruflicher Status) sowie Familienanamnese und Vorgeschichte von kardiovaskulären Risikofaktoren und Erkrankungen. Die Ermittler planen auch, den psychischen Zustand von Personen (unter Verwendung einer gültigen Depressionsskala ZUNG) und den mentalen Zustand der Teilnehmer (MMSE-Mini Mental State Examination) zu ermitteln. Wir erfassen das Vorhandensein und die gegebenenfalls angewandte Behandlung von Bluthochdruck, Diabetes mellitus und Hypercholesterinämie. Die Probanden werden einer vollständigen Herzuntersuchung unterzogen, einschließlich körperlicher Untersuchung, Elektrokardiographie, Echokardiographie (Bewertung der Ejektionsfraktion des linken Ventrikels, der Abmessungen des linken Ventrikels, Bewertung der Klappenfunktion, des Übertragungsflussmusters, des systolischen Drucks des rechten Ventrikels, der Dehnbarkeit der Aorta usw .), Blutdruckmessungen, Messung der Arterienwandeigenschaften mit nicht-invasiver Schätzung der Pulswellengeschwindigkeit und Schätzung der atherosklerotischen Belastung mit Bewertung der Karotis-Intima-Media-Verdickung und der atherosklerotischen Plaques in den Halsschlagadern. Periphere Blutproben werden für die DNA-Analyse, routinemäßige biochemische Tests und die Messung von Entzündungsmarkern und Markern für oxidativen Stress gesammelt. Nachfolgende Untersuchungen, die Wiederholungen bestimmter Basismessungen sowie neue Messungen umfassen, werden in ungefähr benachbarten 2-Jahres-Intervallen geplant.

Auswahl der Regionen-Umweltmessungen Daten zur Bodenkontamination mit Schadstoffen (Pestizide, Düngemittel etc.) und zur Luftbelastung durch Industriegase und Expositionen werden aus Aufzeichnungen und Messungen der Fakultät für Geologie und Geoumwelt und der Fakultät für Umweltphysik bereitgestellt die Nationale und Kapodistrische Universität Athen.

Nachsorge Die Prüfärzte der Studie werden prospektiv die 5- und 10-Jahres-Nachsorge zu Folgendem durchführen: (a) Vitalzustand (Tod aus irgendeinem Grund oder aufgrund von CVD), (b) Entwicklung einer koronaren Herzkrankheit (KHK) ( d.h. Myokardinfarkt, Angina pectoris, andere identifizierte Formen von Ischämie, Herzinsuffizienz verschiedener Typen und chronische Arrhythmien) und (c) Entwicklung einer zerebrovaskulären Erkrankung.

Mit einem erwarteten Nachbeobachtungsverlust von ca. ~15 % [10] wird erwartet, dass die Nachbeobachtungsdaten über zehn Jahre die Auswirkungen einer Langzeitbelastung durch Umweltverschmutzung auf die allgemeine und kardiovaskuläre Mortalität und Morbidität sowie auf vorläufige Endpunkte von Surrogatmarkern entschlüsseln der subklinischen Atherosklerose. Dementsprechend würde bei einem auf 0,05 vordefinierten Typ-I-Fehler, der alle als zweiseitig betrachtet wird, eine Stichprobengröße von 1500 Probanden eine ausreichende Power (> 80 %) ergeben, um eine 1,5-fache Änderung des Hazzard-Verhältnisses pro Bereichsgruppenänderung zu erkennen die vorgenannte Indexvariable in Richtung des sekundären Endpunkts (Gesamtmortalität) unter Berücksichtigung einer Ereignisrate von 6 %, einer Nachbeobachtungszeit von mindestens 60 Monaten und einem erwarteten Nachbeobachtungsverlust von weniger als 15 %. Der Typ-I-Fehler wurde auf 0,05 vordefiniert und alle Tests wurden als zweiseitig betrachtet.

Schlussfolgerung Die Corinthia-Studie ist eine epidemiologische Studie von ökologischer Bedeutung mit einer Querschnitts- und einer prospektiven Längsschnittplanung, um Daten über die unterschiedlichen Auswirkungen der Boden- und Luftverschmutzung auf Indizes für kardiovaskuläre Morbidität und Mortalität und auf den allgemeinen Gesundheitszustand eines ländlichen Raums zu liefern halbländliche Bevölkerung des griechischen Landes.