Annons
Annons
Upplägg och resultat av kolhydratförsöken 1947–1951
Två ytterligheter av sockertillskott under kolhydratförsöken: socker i lösning vid måltid kontra 24 sega, klibbiga toffee-bitar dagligen mellan måltiderna.
Kolhydratförsöken på Vipeholmsanstalten 1947–1951 är mycket omdebatterade ur etisk synvinkel av eftervärlden, men över 500 citeringar understryker dock den mycket stora betydelse resultaten från Vipeholmsstudierna haft för kariesforskningen. Resultaten bör användas för att förbättra vår livskvalitet, om möjligt genom fördjupade analyser av den enormt stora datamängden.
Kolhydratförsöken på Vipeholmsanstalten 1947–1951 [1], där man experimentellt provocerade fram karies på människor, är mycket omdebatterade ur etisk synvinkel av eftervärlden. Detta har troligen påverkat synen på den vetenskapliga trovärdigheten hos resultaten, och därför medfört att vetenskapare inte gärna sätter sig in i resultaten och refererar till studierna, då det kan finnas risk att förknippas med ett oetiskt synsätt. Det kan vara så att de empiriska resultaten i de prospektiva interventionsförsöken inte tas på allvar, trots att försökspersonerna utstått mycket för de vetenskapliga resultaten.
Hur vetenskapssamhället ser på att använda resultat tillkomna under förhållanden som med dagens ögon bedöms som oetiska är genomlyst efter debatt om hur man skulle förhålla sig till resultat från experiment på människor i koncentrationslägren under andra världskriget [2]. Se vidare Göran Hermeréns artikel i nästa nummer av Tandläkartidningen.
Med ovanstående sagt är det nog få som satt sig in i kolhydratförsöken i Vipeholm 1947–1951. Det kan därför vara av intresse att redogöra för vad som studerades och vilka resultat som framkom, utöver det ”som alla vet” nu, nämligen att rekommendationen ”lördagsgodis” sannolikt baserades på delar av studieresultaten. Resultaten och författarnas tolkning av dem har knappast ifrågasatts vetenskapligt [3] enligt den tidens normer, och ett 25-tal vetenskapliga arbeten med anknytning till Vipeholmsmaterialet publicerades. Eftervärlden har delvis kritiserat försökens externa validitet i ett vanligt samhälle.
Över 500 citeringar (januari 2024, CrossRef) understryker den mycket stora betydelse resultaten haft för kariesforskningen. Redan 1952 publicerades resultaten på svenska i ett supplement till Svensk Tandläkare-Tidskrift [4].
Nedanstående redogörelse är starkt förkortad och tar enbart upp några illustrativa exempel och speglar hur vetenskapsmännen valde att rapportera sin studie. Jag har valt att använda deras ordval, till exempel genom att kalla försöksdeltagarna ”patienter” i stället för ”forskningspersoner” och att använda termen ”kolhydratförsök” i stället för ”kolhydratexperiment”.
Kariessituationen och kunskapsläget innan försöken
I Sverige, och många andra länder, var kariessituationen vid tiden för kolhydratförsöken mycket allvarlig. I princip alla värnpliktiga hade karies och 12-åringar hade i genomsnitt ett DMFT (Decayed, Filled and Missing Teeth) på 7,8. I Lund hade 14-åringar mer än sju nya kariesangrepp årligen vid tiden för kolhydratförsöken [5]. Tandvärk och frånvaro från skola och arbetsplatser var ett påtagligt problem.
Tidigare publicerade studier om kolhydraternas betydelse för karies hos människor kännetecknades av för små material, inadekvat kariesregistrering, för kort tid, avsaknad av kontrollgrupp, inadekvat registrering av intag med mera [6]. Det fanns alltså stora kunskapsluckor avseende kolhydraters betydelse för kariesutveckling, även om teorier om sötsaker och karies fanns sedan flera tusen år tillbaka. Kolhydratförsöken innebar att ett relevant hälsoproblem undersöktes under kontrollerade former.
Kolhydratförsöken
Populationen
Vid Vipeholm deltog 436 patienter (81 kvinnor och 355 män) med mental funktionsvariation och en medelålder av 32 år vid starten. Dessa personer utgjorde det så kallade konstanta materialet, det vill säga det var dessa individer som deltog i vitamin- och kolhydratförsöken under perioden 1947–51. Det ursprungliga materialet bestod av 633 personer. Ur detta uteslöts exempelvis de som flyttat mellan avdelningar, avlidit, försöksutskrivits eller inte deltagit i huvudundersökningarna. Även 150 personer ur personalen deltog i starten, men efter en tid uteslöts de eftersom de bytte sötsaker med varandra.
Inget samtycke inhämtades till deltagandet. Inklusionskriterier var att patienterna skulle kunna undersökas utan tvång, hade minst tio tänder och inga sjukdomar som fordrade speciell kost. Ingen tvångsmatning förekom och patienterna fick själva bestämma hur mycket sötsaker de åt ur sin ranson.
Forskningsfrågor
De huvudsakliga forskningsfrågorna var hur kariesaktiviteten påverkades av mängden kolhydrater, hur ofta och i vilken form kolhydrater intogs, om man fick karies över huvud taget om man minskade sockertillförseln så mycket det var möjligt och, slutligen, vad som hände om man upphörde med att äta kariesframkallande kolhydrater.
Försöksdesign
Kolhydratförsöken lades upp för att täppa till de kunskapsluckor och kvalitetsbrister som identifierats. Försöken pågick under fyra år och föregicks av en tvåårsperiod av förberedande studier och vitaminförsök, då kariesaktiviteten var låg (0,3 nya skador per år i genomsnitt). Kosthållningen på Vipeholmsanstalten var strikt regelbunden. Vitaminförsöken hade som mål att begränsa kariesutvecklingen genom olika tillskott av vitaminer och till exempel fluorider (benmjöl). Inga karieshämmande effekter sågs, uppenbart beroende på den låga kariesutvecklingen hos försökspersonerna.
Kolhydratförsöken designades för att försöka få ”fullständig kontroll” av kost, ätvanor, sockerintag och kariesutveckling hos olika försöksgrupper.
Kolhydratförsöken designades för att försöka få ”fullständig kontroll” av kost, ätvanor, sockerintag och kariesutveckling hos olika försöksgrupper (figur I). Samtidigt provade man ett stort antal varianter av kost och intagsfrekvens i de olika försöken. Omfattande metodstudier avseende kariesregistrering [7] och registrering av försökspersonernas ät- och sväljvanor (en del patienter svalde sina sötsaker hela och andra idisslade) gjorde studien unik. Exempelvis var tandborstningsvanorna olika, och mindre än 20 procent borstade tänderna (det var framför allt kvinnorna på en avdelning som fick tänderna borstade av personalen på morgonen). Till detta kan läggas den detaljerade beskrivningen av patientmaterial, metoder, resultat, avvikelser och övriga omständigheter, såsom vad som hände när anhöriga ville skicka godsaker med mera, som ger en läsarförståelse nära ”full facts and circumstances”. Kolhydratförsök I (KH I, 1947–49) innebar att man dubblerade sockerintaget i förhållande till den tidens svenska normalkost. Under kolhydratförsök II (KH II, 1949–51) var det totala sockerintaget jämförbart med normalkost.
Alla på samma manliga eller kvinnliga avdelning ingick i samma försöksgrupp. Grupperna var inte jämförbara avseende karieserfarenhet vid försökets start, vilket inte gör det möjligt att jämföra grupperna sinsemellan. Slutsatserna baseras på jämförelse av förändringar inom grupperna, då samma individer utsätts för olika påverkan över tid.
Försöksgrupper:
- Inga kolhydrattillägg (kontrollgruppen), som även hade en period av maximal kolhydratrestriktion under KH I.
- Socker i lösning vid måltiderna (sackarosgruppen).
- Socker i vetebröd, klibbig form vid måltiderna (brödgrupperna; uppdelade manlig och kvinnlig).
- Sötsaker i klibbig form mellan måltiderna (choklad-, kola-, 8-toffee-, 24-toffe-grupperna; uppdelade manlig och kvinnlig).
Samtliga grupper fick lika många kalorier totalt. De som fick mindre socker kalorikompenserades med margarin.
Kariesregistrering
Man använde bland annat Skandinaviska Moulagesystemet för kariesbestämning, enligt Dahlberg, Westin och Lindström, för att registrera ökning av kariesskador (figur II). Moulages var tillverkade för att artificiellt och realistiskt illustrera skador och sjukdomstecken. Man jämförde dessa med kariesskadans placering, storlek och progression. För att det skulle vara möjligt att följa förloppet lagades kariesskadorna först då försöken var i slutfasen. Även andra index användes. Journalföringen var komplex och huvudregistreringarna gjordes av två tandläkare efter omfattande metodstudier. Den slutliga rapporten sammanfattar kariesökning i DMFT och i nya karierade ytor.
Statistiska analysmetoder
Det är kanske onödigt att påpeka att dåtidens statistiska metoder i huvudsak hanterades med papper och penna, och kanske en mekanisk räkneapparat. Man använde frekvensfördelning och det tämligen robusta Chi2-testet [7]. Det vore intressant att i dag kunna analysera den enormt stora datamängden med moderna analysmetoder och datorkraft. Exempelvis skulle man kunna ta hänsyn till flera tänkta orsaksfaktorer samtidigt, inklusive confounders, för att få en fördjupad analys av flera samband.
I den mest kariesaktiva gruppen fick man i genomsnitt 4,2 nya angrepp per år, vilket kan relateras till vad som sågs hos skolungdomar i Lund vid den tiden, då 14-åringar i genomsnitt utvecklade cirka sju nya angrepp per år.
Resultat
Resultaten beskrivs mycket väl i originalgrafer från den svenska publikationen 1952 [4]. Många av (de handritade) figurerna innehåller otroligt mycket information. De huvudsakliga resultaten visas i figur III–V [4]. I den mest kariesaktiva gruppen fick man i genomsnitt 4,2 nya angrepp per år, vilket kan relateras till vad som sågs hos skolungdomar i Lund vid den tiden, då 14-åringar i genomsnitt utvecklade cirka sju nya angrepp per år. Det är också viktigt att framhålla att 30 procent av totalmaterialet utvecklade ingen karies under försöksåren. En tydlig individuell variation i kariesresistens kunde observeras.
I det följande ges fördjupad beskrivning av kolhydratintag och resultat med två exempel, sackarosgruppen och den manliga 24-toffeegruppen som illustrerar låg och hög kariesaktivitet (figur IV och V).
Sammanfattningsvis kan följande slutsatser dras (exempel efter [4]):
- Socker kan medföra en ökning av kariesaktiviteten.
- Det var en stor individuell variation i kariesaktivitet i alla grupperna, som inte bara kan förklaras av att enstaka försökspersoner inte konsumerade alla sina sötsaker. 30 procent av totalmaterialet utvecklade ingen karies under försöksåren.
- Socker mellan måltiderna ökar kariesaktiviteten.
- Socker i klibbig form vid måltiderna ökar kariesaktiviteten.
- Socker i samband med måltid påverkar inte nämnvärt kariesutvecklingen.
- När försökspersonerna slutar äta socker minskar kariesaktiviteten drastiskt, men en del får karies även vid sockerrestriktion.
Resultaten bidrog sannolikt till den senare lanserade rekommendationen lördagsgodis.
Diskussion
Det kommer inte att vara möjligt att upprepa kolhydratförsöken. Resultaten bör användas för att förbättra vår livskvalitet. Det skulle vara mycket intressant att göra fördjupade analyser om källmaterialet fanns att tillgå. Exempelvis för att förfina den statistiska analysen och studera flera samband och tydligare ta hänsyn till non-compliers. Eftersom vi i dag också tycker att sötsaker är läckra och att man stundtals kan ha ett stort sug efter sött är forskningsfrågorna rykande aktuella.
Förutom att svara på ett stort antal fundamentala frågor om sambandet mellan socker och karies hos människa, gav undersökningarna tydlig indikation på att det sannolikt fanns flera förklaringar till varför karies uppstår, men att socker är en mycket viktig orsaksfaktor. Redan originalpublikationerna poängterade att patienterna hade stor variation i kariesmottaglighet, och olika orsaker till detta diskuterades. Senare års forskning har visat att kariesmottagligheten hos människor kan förklaras upp till 50 procent av genetiska faktorer [8], men även hos mikrofloran (till exempel mutansstreptokocker) är genetiken av betydelse för virulens [9].
Slutsats
Klinisk relevans i dagens samhälle:
- Vi tycker även i dag att sött smakar gott, och socker är fortfarande en riskfaktor för karies.
- Kunskapen om hur socker kan påverka karies är en grundförutsättning för en relevant patientkommunikation.
- Kunskapen att människor har olika mottaglighet för kariessjukdomen är grundläggande för att kommunicera att olika personer ”tål” olika mängd sötsaker utan att få karies.
Sammanfattning
Kolhydratförsöken på Vipeholmsanstalten 1947–1951 [1] genomfördes i frånvaro av dagens etiska paradigm. Försöken var unika för sin tid, eftersom de var genomförda för att ha kontroll på ett avsevärt antal faktorer, förutom kosten, som kunde tänkas påverka kariesaktiviteten. Exempel är patienternas ätvanor (sväljer maten utan att tugga eller idisslar), munhygienvanor och variationer i följsamhet till försöksprotokollet. Även metodstudier av kariesregistreringen genomfördes noggrant. Resultaten av försöken var ett stort kunskapsgenombrott – man kunde i prospektiva försök visa att kariesutvecklingen påverkades kraftigt av klibbiga sockerhaltiga kolhydrater, speciellt mellan måltiderna. Man påvisade även att kariesmottagligheten kan skilja sig avsevärt mellan olika individer.
I pdf-versionen av artikeln finns de figurer som det hänvisas till i texten.
Läs artikeln som pdf
- Gustafsson BE, Quensel CE, Lanke LS, Lundqvist C, Grahnen H, Bonow BE, Krasse B. The Vipeholm dental caries study; the effect of different levels of carbohydrate intake on caries activity in 436 individuals observed for five years. Acta Odontol Scand 1954; 11 (3–4): 232–64.
- Mills J. Pandora’s box closed: The Royal Air Force Institute of Aviation Medicine and Nazi medical experiments on human beings during World War II. Stud Hist Philos Biol Biomed Sci 2020; 79.
- Newbrun E. Professional ethics and professional etiquette in dentistry: are they compatible? J Hist Dent 2007; 55 (3).
- Gustafsson BE, Quensel CE, Swenander-Lanke L, Lundqvist C, Grahnén H, Bonow BE, Krasse B. Kliniskt experimentella undersökningar över sambandet mellan intagna kolhydrater och tandkaries. Svensk Tandläkare-Tidskrift vol 45; suppl 1952: 52–206.
- Gustafsson BE, Widbom M. Kariesfrekvens och kariesaktivitet hos skolungdomar. Svensk Tandläkare-Tidskrift suppl 1952: 370–82.
- Gustafsson BE. Survey of the literature on carbohydrates and dental caries. Acta Odontol Scand 1953; 11 (3-4): 207–31.
- Quensel CE, Gustafsson BE, Grahnén H. Reliability of the method in the determination of caries activity. Acta Odontol Scand 1953; 11 (3–4): 365–88.
- Haworth S, Esberg A, Lif Holgerson P, Kuja-Halkola R, Timpson NJ, Magnusson PKE et al. Heritability of caries scores, trajectories, and disease subtypes. J Dent Res 2020; 99 (3).
- Sheng N, Marell L, Sitaram RT, Svensater G, Westerlund A, Stromberg N. Human PRH1, PRH2 susceptibility and resistance and Streptococcus mutans virulence phenotypes specify different microbial profiles in caries. EBioMedicine 2024; 101: 105001.
