ciclo di conferenze: "Il Tempo della Scienza - Incontri del Giovedì 2010" Epidemiologia ambientale: misure per la prevenzione Direttore della rivista “Epidemiologia e Prevenzione” già Professore di Epidemiologia dei tumori all'Università di Torino Benedetto Terracini Direttore della rivista “Epidemiologia e Prevenzione” già Professore di Epidemiologia dei tumori all'Università di Torino

Definitions Example lung cancer in smokers (assuming prevalence of smokers P e is 50%) Absolute risk: the probability of lung cancer. Smokers: 10% Non smokers 1% Relative risk (RR) : the ratio of the risk of disease or death among the exposed to the risk among the unexposed. For rare diseases, the odds ratio is an acceptable approximation to the relative risk. 10 : 1 = 10 Attributable risk among the exposed the proportion by which the incidence rate of the outcome among those exposed would be reduced if the exposure were eliminated. RR-1 / RR 10-1/10 = 90% Attributable fraction in the population: the proportion by which the incidence rate of the outcome in the entire population would be reduced if the exposure were eliminated. P e (RR-1) / 1 + P e (RR-1) 0.5 x 9 / 1 + (0.5 x 9) = 81.8% RISKS

Age at arrival (years) nORnORnORnOR Stomach cancer men Stomach cancer women Prostate cancer Melanoma men Melanoma women Breast women Odds ratios by age at arrival, for Italy-born migrants, relative to Australia born, adjusted for age, state of residence and period of death ( )

Rischio assoluto di sviluppare un mesotelioma nel corso della vita Nella ex USL 76 Donne 20 per mille Uomini 35 per mille In Piemonte Donne 2 per mille Uomini 4 per mille In popolazioni mai esposte ad amianto Difficili da stimare, probabilmente per mille

Environmental epidemiology The study of health effects on population of exposure to physical, chemical and biological agents external to the human body, and of immediate and remote social, economical and cultural factors (eg urbanization, energy production ….) related to these physical, chemical and biological agents Last J A Dictionary of Epidemiology, 4th edition Oxford University Press 2001

 Confondimento…  Aggiustamento (standardizzazione)…  Stratificazione (condizionamento)…  …

Tre potenziali confondenti negli studi di epidemiologia ambientale: i rischi da povertà i rischi lavorativi periodo di nascita

Confronto fra i dati d'incidenza e di mortalità per cause tumorali e titolo di studio. Torino, , uomini, età anni. Nuovi casi (n), rischi relativi (RR), intervalli di confidenza (IC 95%), relative index of inequality (RII). Stime da modello di Poisson, aggiustato per età ed area di nascita. INCIDENZAMORTALITA' Titolo di StudioSede TumoralenRRIC 95%nRRIC 95% LaureaTutti tumori Scuola Superiore 38901,181,121, ,231,151,32 Scuola Media 90891,231,181, ,361,281,44 Scuola Elementare ,321,261, ,561,471,65 Nessun titolo 27351,221,151, ,571,461,68

A deprivation index for Italian municipalities (5 quintiles)  Proportion of the population aged 6+ having attended elementary school only (or less than elementary school)  Proportion of unemployed in the active population  Proportion of residents who do not own dwelling where they live  Proportion of families with one parent only  Average surface of houses

Quintili: 1 (meno deprivato) (più deprivato)

SMR 95% CI Age-standardized Age and DI standardized Augusta-Priolo Men – – Women – – Gela Men Women – – 123,0 Relative risk for mortality from all causes in residents in two Sicilian areas at high environmental risk (reference population Sicily)

I problemi dell’epidemiologia ambientale I  La natura osservazionale di qualsiasi studio.  Il confondimento.  Il rapporto causa-effetto: la differenza tra congettura, suggerimento, ipotesi, indizio, dimostrazione.  L’analisi ecologica delle statistiche correnti come modello di analisi epidemiologica più accessibile: informatività, limiti e interpretazione.

I problemi dell’epidemiologia ambientale II  L’ambiguità del termine “evidenza”  L’uso strumentale della incertezza scientifica  L’impoverimento innecessario della incertezza scientifica

Research is intended to provide new findings. Main ethical issues: autonomy and non- maleficence. Intervention is intended to provide to society the benefits brought about by new findings, if any. Main ethical issues: beneficence and justice.

Surveillance Systematic ongoing collection, collation and analysis of data and the timely dissemination of information to those who need to know so that action can be taken. Last: Dictionary of epidemiology 4° edition 2001

Sorgenti di informazioni per la sorveglianza epidemiologica Statistiche di mortalità Archivi delle schede di dimissioni ospedaliere Certificati di assistenza al parto Macelli Denunce malattie infettive Registri di patologia Ecc ecc

INFERENCE The evolution from observations and axioms to generalizations. In statistics, the development of generalization from sample data, usually with calculated degrees of uncertainty In statistics, the development of generalization from sample data, usually with calculated degrees of uncertainty In environmental epidemiology (causal inference), the process evaluating whether it is credible that: an environmental agent or exposure possesses harmful properties an environmental agent or exposure possesses harmful properties an outbreak of disease has been caused by exposure to a specific agent an outbreak of disease has been caused by exposure to a specific agent

Causal inference in environmental epidemiology environmental epidemiology Strength of the association Strength of the association Internal consistency Internal consistency External consistency External consistency Biological plausibility and coherence Biological plausibility and coherence

Rischio: tutti i possibili eventi avversi sono noti in anticipo e la verosimiglianza di un effetto si può esprimere sotto forma di probabilità Incertezza: è stata valutata (*) la capacità dell’esposizione di produrre effetti avversi ma non vi sono elementi per stimare la probabilità di eventi avversi Ignoranza: non solo mancano elementi per stimare la probabilità di effetti avversi, ma alcuni degli effetti non sono neppure stati svelati (*) scala della conoscenza: congettura, insufficienza di dati, possibilità, probabilità. documentazione

Eccesso di malattia Esempio Ulteriore ricerca / intervento Ulteriore ricerca / intervento associata ad agenti ambientali in modo specifico associata ad agenti ambientali in modo specifico Morti per cancro della pleura dove vi è stato uso industriale di amianto Eliminazione delle sorgenti di amiantoEliminazione delle sorgenti di amianto  Identificazione degli aventi diritto a indennizzo per la quale è probabile che esposizioni ambientali possano avere causato un certo numero di casi. Ricoveri ospedalieri per asma in età 0-14  Screening  Studi epidemiologici analitici (pollini? Altri allergeni?) per la quale è possibile che esposizioni ambientali possano avere causato un certo numero di casi Ricoveri ospedalieri per broncopatia cronica ostruttiva  Affinare la definizione del problema con i medici al fine di studi epidemiologici analitici, Le cui cause sono soltanto parzialmente note, ma per le quali una associazione con esposizioni ambientali puo essere ipotizzata Ricoveri ospedalieri per malattie renali in aree altamente industrializzate.  Approfondimento statistiche correnti: analisi disaggregate per periodo, coorte nascita, luogo nascita ecc ecc. Come interpretare le statistiche correnti riguardanti una data popolazione?

Where does environmental epidemiology start? I From individual risk factors  bottom up perspective From events occurring within populations  top down perspective

Where does environmental epidemiology start? II  From the (toxicological, epidemiological, biochemical etc) investigation on hazardous properties of risk factors  From epidemiological health indicators provided by current statistics  From knowledge on environmental pollution  From stakeholders’ risk perception

What is the outcome of environmental epidemiology? Universal values, scientific focussed on the most appropriate inferential methods, arguing about causal nature of associations which – if demonstrated – are valid in any country, period and circumstance or Local interest, action oriented focussed on the extent to which known (or hypothesized) causal associations are relevant to a given local problem

The watershed between the pressure on epidemiologists to Either force the interpretation of results in order to protect people’s health or or preserve the scientific credibility of the discipline by strict adherence to rules of causal inference preserve the scientific credibility of the discipline by strict adherence to rules of causal inference Epidemiology on the side of the angels …or the people? Siemiatycki J Int J Epidemiol 2002;31: Hurtig AK, San Sebastian M Int J Epidemiol 2003;32:658-59

False positives … false negatives  The role of chance  Multiple comparisons in exploratory studies  Robustness of the hypothesis in hypothesis- based studies  Publication bias  Non differential misclassification of exposure and/our outcome  Different relevance for preventive measures.

RTI Piemonte

C’è proprio bisogno di sostenere che è dimostrato che:  campi elettromagnetici (ELF e radiofrequenze),  esposizioni lavorative materne/paterne,  incinerimento dei rifiuti,  emissioni del traffico autoveicolare,  vita sedentaria,  fast food,  ecc ecc prevenzione sono cancerogeni per convincere opinione pubblica e autorità sanitarie a prendere misure di prevenzione primaria??????

Anche l’epidemiologia ha la sua etica…

Efficacia della prevenzione: due concetti in antitesi ? Prevenzione basata sull’evidenza (EBP): vuole la dimostrazione inequivocabile di causalità prima di qualsiasi processo decisionale. Principio di precauzione (PP): vuole il processo decisionale in anticipo sulla prova inequivocabile di causalità.

The paradigm of Georgetown Autonomy Beneficence Non maleficence Justice

Potential sources of maleficence in environmental epidemiology  Priorities in allotting funds for research.  Conflicts of interest (of investigators, scientifics editors, reviewers, etc) in risk assessment  Subordination of publication of findings to sponsor  Report of results before peer review  Incomplete reporting

A debatable statement “ The ethical basis of environmental epidemiology is utilitarism, which is common to many other professions. According to this theory, actions should be based on the principle of ensuring the greatest benefit to the highest number of persons” Epidemiologia ambientale WHO, Arpat, USEPA Firenze 2004

Prevenzione e partecipazione: alcuni esempi di riferimento  Seveso (1976)  ll bando dell’amianto in Italia (1992)  La legge Sirchia sul fumo nei locali pubblici (2005)  La normativa europea REACH (Dicembre 2006)