IGIENE GENERALE ED APPLICATA EPIDEMIOLOGIA GENERALE DELLE MALATTIE INFETTIVE Facoltà di Medicina e Chirurgia Università degli Studi di Brescia – A.A. 2008-2009

Principali differenze tra malattie «infettive» e malattie «cronico-degenerative». MALATTIE INFETTIVE E PARASSITARIE MALATTIE CRONICO‑DEGENERATIVE EPIDEMIOLOGIA Attualmente sono molto diminuite come gravità nei paesi industrializzati. Sempre presenti, e senza prospettiva di diminuzione immediata nei paesi non industrializzati. In aumento (i tumori, salvo alcuni tipi) o stazionarie (malattie cardiovascolari) nei paesi industrializzati. ETÀ PREVALENTE Infantile. Anziani. Adulta CAUSA O CAUSE Causa unica (un metazoi un microrganismo) e specifica per ogni malattia; favorite da situazioni ambientali e individuali; è conosciuta per la maggior parte delle malattie infettive. Cause molteplici e comuni a più malattie (fattori ambientali e alimentari, fattori comportamentali, fattori costituzionali, in interazione fra loro). MODALITÀ DI INSORGENZA Dopo un breve periodo di incubazione di giorni - settimane comparsa dei sintomi in genere bene evidenti. Dopo un lungo periodo di latenza (anni), comparsa della malattia con sintomi in genere vaghi e mal interpretabili. CONTAGIOSITÀ Presente. Assente. CURABILITÀ In genere guariscono spontaneamente con il riposo oppure sono curabili con farmaci appropriati (es. antibiotici per le infezioni batteriche). In genere non esistono farmaci efficaci per determinare la guarigione; in alcuni casi sono disponibili farmaci per controllare la malattia (es. diabete). GUARIGIONE In genere completa, con eccezioni (se l'organismo non muore durante la fase acuta). In genere non avviene guarigione; in alcuni casi si allungano i tempi di sopravvivenza.

Fenomeni sanitari più rilevanti nei secoli XVIII SECOLO Peste Vaiolo Colera Malaria Tubercolosi XXI SECOLO Malattie cardio- e cerebrovascolari Tumori maligni Incidenti stradali AIDS Malattie dismetaboliche (diabete, obesità, sindrome metabolica)

Morire in Italia - trend del XX secolo

MORTALITA’ PER GRANDI GRUPPI DI CAUSE Italia - 1998 ISTAT

MALATTIE INFETTIVE Scomparse: VAIOLO (ultimo caso di vaiolo 1977) Riemergenti: EPATITI VIRALI INFEZIONI DA OPPORTUNISTI INFEZIONI OSPEDALIERE (sovrainfezioni nei reparti di patologia neonatale, grandi ustionati, rianimazioni) Focolai: TB Nuove Emergenti: AIDS

Le malattie infettive riconoscono un agente causale: Unico Specifico Necessario (anche se non sufficiente) Alla penetrazione di un microrganismo segue la malattia solo in presenza di determinate condizioni favorenti (concause).

ASPETTI GENERALI INFEZIONE MALATTIA INFETTIVA Interazione di un agente biologico (microrganismo) e un ospite recettivo (uomo, animale). Implica la replicazione dell’agente nell’ospite. È l’espressione clinica dell’infezione

All’infezione non segue necessariamente la malattia. Il decorso inapparente o clinicamente evidente di un’infezione dipende da fattori, non sempre facilmente valutabili legati: al microrganismo; all’ospite; alla modalità di trasmissione.

RAPPORTI ORGANISMO/MICROBI Saprofiti = microbi il cui habitat naturale è l’ambiente; spesso sono fondamentali per il mantenimento dell’equilibrio dei vari ecosistemi. Commensali = microbi che convivono con l’organismo superiore senza beneficio né danno ( flora endogena ). Parassiti = microbi che possono determinare un danno per l’organismo superiore: patogeni se sono in grado di creare danno anche a un organismo sano; opportunisti se riescono a creare un danno solo quando vengono a mancare le normali barriere difensive.

I MICRORGANISMI PATOGENI PATOGENICITÀ Capacità propria dei microrganismi parassiti di causare un danno all’ospite, che si esprime con uno stato di malattia. INVASIVITÀ TOSSIGENICITÀ Microrganismi invasivi: capaci di invadere tutto l’organismo (es. virus del morbillo, della rosolia, ecc.) Microrganismi non invasivi: esplicano la loro capacità lesiva preferenzialmente in alcuni organi o apparati (es.virus dell’epatite). Possono determinare: LESIONI LOCALIZZATE (rhinovirus) DANNI GENERALI dovuti alla produzione di esotossine (bacillo tetanico) I patogeni invasivi e non invasivi producono o liberano per disfacimento diverse sostanze (metaboliti tossici, esoenzimi, endotossine) che sono responsabili delle lesioni locali e generali e, in definitiva, della sintomatologia con cui si manifesta il processo infettivo.

I patogeni possono manifestare in misura diversa la loro capacità aggressiva nei riguardi dell’ospite, in rapporto a variazioni presentate da singoli stipiti. VIRULENZA Indica il diverso grado con cui si esprime la patogenicità a seconda dello stipite microbico in causa. CARICA INFETTANTE È il numero minimo di microrganismi necessario per dare inizio all’infezione. È molto variabile da una specie all’altra e, nell’ambito della stessa specie, può variare a seconda dello stipite. Dipende dall’ INFETTIVITÀ cioè dalla capacità di un microrganismo patogeno di penetrare, attecchire e moltiplicarsi nell’ospite.

INFEZIONI GENERALMENTE CONFINATE ALLE SUPERFICI EPITELIALI DEL CORPO Microorganismo Tratto respiratorio e congiuntiva Tratto urogenitale Cute Tratto intestinale VIRUS Influenza Alcuni papillomas Papillomas (warts) Rotavirus dell’uomo, del topo, etc. Parainfluenza 1-4 Molluscum contagiosum Rhinovirus Coronavirus CLAMYDIAS Trachoma Uretrite aspecifica - Inclusioni cong. MYCOPLASMA Myc pneumoniae (polmonite atipica) T strains (uretrite aspecifica) BATTERI Bord. Pertussis Gonococco Staphylococco Salmonella Coryn. Diphtheriae Corynebacterium minutissimum Shighella Streptococco Campylobacter RICKETTSIE FUNGHI Candida albicans (afta, mughetto) Candida albicans Tricophyton (piede dell’atleta, tigna) PROTOZOI Trichomonas vaginalis Entamoeba coli Giardia lamblia

ESEMPI DI INFEZIONI IN CUI IL MICROORGANISMO PENETRA DAGLI EPITELI E SI DIFFONDE NEL CORPO Tratto respiratorio e congiuntiva Tratto urogenitale Cute Tratto intestinale VIRUS Morbillo Herpes simplex 2 Arbovirus Enterovirus Rosolia Alcuni adenovirus Varicella - BATTERI Psittacosi Lymphogranuloma venereo Mycobacterium tubercolosis Treponema pallidum Bacillus anthracis Salmonella typhi Yersinia pestis Q fever Tifo Q fever? FUNGHI Criptoccoccosi Maduromicosi Blastomicosi Histoplasmosi PROTOZOI Toxoplasmosi Malaria Entamoeba histolytica Tripanosomiasi

SERBATOIO DI INFEZIONE (reservoir) SORGENTE O FONTE DI INFEZIONE CATENA INFETTIVA SERBATOIO DI INFEZIONE (reservoir) È l’habitat naturale dell’agente patogeno, vale a dire il luogo o l’organismo nel quale esso si moltiplica (Es. tetano: mammiferi erbivori) È rappresentata dall’organismo (uomo o altro animale) infetto che disseminando attraverso le vie di eliminazione, agenti patogeni, ne consente la diffusione Può coincidere con il serbatoio (infezioni a trasmissione sessuale). SORGENTE O FONTE DI INFEZIONE

DURATA DELLA INFEZIONE ( e quindi durata del contagio ) INFEZIONI ACUTE (RAPIDA RISOLUZIONE) INFEZIONI PERSISTENTI LUNGA DURATA : mesi o anni Infezioni croniche (es.HBV,HCV…) Infezioni latenti (es.HSV…) Infezioni lente (es.CJD,SSPE…)

La presenza di un microrganismo in una sorgente non implica il verificarsi di una infezione o malattia se non vi è disseminazione dalla sorgente. La disseminazione di un agente infettivo dipende da: patogenicità del microrganismo (intesa come capacità del microrganismo stesso di danneggiare l’ospite) dose infettante stabilità del microrganismo nell’ambiente disponibilità di un adeguato veicolo o vettore di trasmissione capacità del microrganismo di entrare nell’ospite per una o più porte d’ingresso.

ORIGINE DELLE INFEZIONI Organismo in cui i parassiti vivono e si moltiplicano provvedendo così alla moltiplicazione della specie SORGENTE MALATO PORTATORE Soggetto che, pur NON presentando manifestazioni morbose, presenta microrganismi alberganti nel proprio organismo ed elimina agenti patogeni.

PORTATORE ASINTOMATICO PORTATORE CONVALESCENTE soggetto che si infetta ed elimina i parassiti senza contrarre la malattia PORTATORE ASINTOMATICO malato che continua ad eliminare microrganismi anche dopo la guarigione clinica PORTATORE CONVALESCENTE l’eliminazione dei microrganismi perdura per anni PORTATORE CRONICO PORTATORE PRECOCE l’eliminazione dei microrganismi inizia prima dell’esordio clinico

MALATTIA INFEZIONE “PORTATORE SANO” CRONICO PORTATORE PRECOCE PORTATORE CONVALESCENTE INFEZIONE “PORTATORE SANO”

CATENA DI CONTAGIO E’ l’insieme di passaggi del microorganismo dalla fonte all’ospite che permette la diffusione di una malattia infettiva: Serbatoio e sorgente Trasmissione  diretta  indiretta  veicoli  vettori (attivi o passivi) Vie di eliminazione Ospite

MALATTIE INFETTIVE CONTAGIOSE: causate da agenti patogeni che vengono eliminati per vie diverse dall’ospite e che in modo diretto o indiretto giungono ad altri soggetti recettivi MALATTIE INFETTIVE NON CONTAGIOSE: causate da agenti patogeni che non vengono eliminati nell’ambiente e la loro trasmissione richiede l’intervento di appositi vettori o di particolari evenienze

VIE DI TRASMISSIONE Le principali vie di trasmissione nei microrganismi sono: aereodiffusione catena oro-fecale penetrazione parentale apparente o inapparente sessuale trasmissione verticale vettori

Vie di trasmissione delle infezioni

Modalità di trasmissione delle malattie infettive a prevalente diffusione aerea

modalità semi-diretta (o indiretta) via aerea - modalità semi-diretta (o indiretta) L’aria è ricca di particelle che trasportano germi. Nell’atmosfera libera i microrganismi sono presenti in densità relativamente bassa e sottoposti a meccanismi di autodepurazione (azione della luce solarew e dell’ossigeno, essiccamento). In determinate condizioni (ambienti chiusi, affollamento, umidità, calore) l’aria può essere considerata un autentico serbatoio di germi.

CARATTERISTICHE PRINCIPALI DELLE MALATTIE AEREODIFFUSE Sorgente di infezione quasi eclusivamente umana Precocità dell’eliminazione dell’agente patogeno Endemiche, con riaccensioni epidemiche Tipico andamento stagionale (mesi freddi) Sottoposte a notifica obbligatoria, ma largamente sottostimate Tipiche malattie dell’età infantile Prevenzione difficile

Vie di eliminazione parenterale

Modalità di trasmissione delle malattie infettive a prevalente diffusione oro-fecale

CARATTERISTICHE PRINCIPALI DELLE MALATTIE A TRASMISSIONE ORO-FECALE La diffusione di queste malattie è connessa all’ambiente ed al comportamento personale: Approvigionamento idrico Insediamenti urbani e tipo di attività produttive prevalenti Assenza o inadeguatezza della rete fognaria Cattiva progettazione e gestione degli acquedotti Discariche Produzione, manipolazione e trasporto degli alimenti Abitudini alimentari

Veicoli più comuni e malattie trasmesse Veicolo Malattie trasmesse Ortaggi, frutti di mare, acqua potabile HAV, tifo-paratifi, colera, dissenteria, poliomielite Carni Salmonellosi Latte, crema, gelati, formaggi freschi tifo-paratifi, colera, dissenteria, brucellosi, scarlatttina, difterite, tbc bovina Effetti letterecci, biancheria, abiti Vaiolo, scarlattina, tb Stoviglie, posate, bicchieri Difterite, scarlattina, tb Giocattoli, oggetti personali Difterite Ferri chirurgici, siringhe HBV e HCV, tetano Aria Tb, difterite, MMR, varicella, influenza, meningiti, polmoniti, ecc. Suolo Tetano, carbonchio

Malattie trasmesse da vettori Infezioni ad etiologia varia che presentano come elemento comune la trasmissione per mezzo di artropodi che svolgono il ruolo di vettori

VETTORE - organismo che trasmette una malattia da un ospite ad un altro • zanzare • Acari, zecche • Pulci • Pidocchi

Vettore meccanico Vettore biologico Consente il trasferimento dei microrganismi da un substrato ad un altro (es. mosca) Vettore meccanico Necessario per il completamento del ciclo vitale del parassita (es. zanzara) Vettore biologico

MODALITA’ DI TRASMISSIONE Il trasferimento da sorgenti e serbatoi all’ospite umano è assicurato da un gran numero di vettori ciascuno dei quali ha comportamenti e caratteristiche peculiari. L’infezione viene trasmessa dal vettore all’ospite attraverso: Puntura Morsicatura Deposizione feci su lesioni cutanee

Malattie umane di origine animale ZOONOSI Malattie umane di origine animale Anche in questo caso la sorgente d’infezione può essere rappresentata da: ANIMALI MALATI ANIMALI PORTATORI sani convalescenti cronici precoci

ZOONOSI Le antropozoonosi comprendono un gruppo di malattie degli animali che possono trasmettersi, anche solo occasionalmente, all’uomo mediante: 1. Contatto diretto, anche con animali di compagnia (es. toxoplasmosi e rabbia); 2. Ingestione di prodotti alimentari di origine animale contaminati: latte (brucellosi), carne (toxoplasmosi e listeriosi), ecc...

ZOONOSI Le specie animali coinvolte più frequentemente sono: 1. Ovini 2. Bovini 3. Caprini 4. Suini 5. Equini 6. Roditori, uccelli, felini, ecc...

Soggetti a rischio I soggetti a maggior rischio di esposizione sono coloro che, per motivi di lavoro, hanno contatti frequenti con gli animali: 1. Allevatori 2. Veterinari 3. Addetti all’addestramento o alla vendita di animali 4. Macellai 5. Guardie forestali, ecc...

Prevenzione Le principali misure di prevenzione delle antropozoonosi comprendono: Stretto controllo delle condizioni di salute delle popolazioni animali da sottoporre, eventualmente, a vaccinazione Lotta al randagismo, isolamento e, se necessario, abbattimento degli animali infetti Educazione sanitaria nei confronti delle categorie a rischio Immunizzazione (anche dei soggetti esposti al contagio)

RUOLO DELL’OSPITE L’organismo umano non subisce passivamente l’ingresso di microrganismi infettanti ma attiva vari fattori e linee di resistenza: ASPECIFICHE SPECIFICHE (difesa immunitaria)

IMMUNITÀ ANTI-INFETTIVA CONGENITA o REFRATTARIETÀ ACQUISITA passiva (connatale) attiva (per infezioni pregresse) Di specie Di individuo NATURALE ARTIFICIALE passiva (g globuline) attiva (vaccini)

AMBIENTE + / - + / - Replicazione Microbica/presenza Fattori di rischio Recettività dell’ospite L’ambiente fisico e sociale esercita la sua influenza sia sui microrganismi, sia sulla vie di trasmissione, sia infine sulla capacità relativa dell’ospite ed influenza in modo considerevole l’epidemiologia delle infezioni. + / - + / -

FATTORI AMBIENTALI Alcuni esempi di fattori ambientali sono: il basso livello socio-economico, che espone ad un maggior rischio di infezioni di qualsiasi genere l’affollamento, fattore di rischio per le infezioni trasmesse per via aerea la scarsità di acqua potabile e l’inquinamento fecale dell’ambiente per carenza dei sistemi di raccolta e smaltimento delle acque reflue urbane, che sono fattori importanti per il mantenimento dell’endemia e per le manifestazioni epidemiche delle infezioni enteriche.

Esemplificazione del processo evolutivo del passaggio dallo stato di salute alla malattia per la patologia infettiva Reazione immunitaria specifica-aspecifica efficace e/o Scarsa virulenza Bassa carica batterica Mancata azione concomitante di fattori concausali o favorenti Regressione stato di infezione INGRESSO nell’organismo di: Batteri, Protozoi o Virus = Stato di rischio o Infezione Reazione immunitaria specifica-aspecifica non molto efficace Discreta carica e virulenza Scarsa o assente azione fattori concausali o favorenti Persistenza stato di infezione Portatori Reazione immunitaria scarsa o assente Forte carica batterica e virulenza Marcata azione concomitante di altri fattori concausali o favorenti MALATTIA

Storia naturale di una malattia infettiva: schema dei rapporti tra agente, ospite ed ambiente

Scopo dell’epidemiologia Lo studio epidemiologico degli eventi infettivi può essere rivolto sia alla “malattia” sia “all’infezione inapparente”. Scopo dell’epidemiologia è l’individuazione della modalità con cui l’infezione o malattia si verifica nella popolazione ed i fattori che ne influenzano: frequenza diffusione distribuzione

Nel caso delle malattie infettive i tipi di approccio epidemiologico sono tre: 1 – Epidemiologia descrittiva: Descrive il verificarsi dei casi delle singole malattie infettive, rapportandoli al tempo e al luogo di comparsa ed alle caratteristiche delle persone colpite. 2 – Epidemiologia analitica: Implica il ricorso a studi atti a verificare delle ipotesi ed è finalizzata alla identificazione delle associazioni con fattori che rendono più frequente il contrarre la malattia (fattori di rischio). 3 – Epidemiologia sperimentale: Consente una programmata manipolazione dei fattori che condizionano l’evento infettivo.

STORIA NATURALE DELLE MALATTIE EPIDEMIOLOGIA EZIOLOGICA EPIDEMIOLOGIA CLINICA

STORIA NATURALE DELL’INFEZIONE Dal punto di vista epidemiologico i dati della storia naturale dell’infezione più importanti sono: durata del periodo di incubazione durata del periodo di contagiosità rapporto infezione-malattia durata della malattia letalità frequenza di evoluzione in malattia cronica frequenza e durata dello stato di portatore persistenza dell’immunità

EPIDEMIE Più casi di malattia che si presentano in un gruppo di individui o nella stessa popolazione entro un breve periodo di tempo purchè abbiano la stessa origine CASO INDICE Il primo caso di malattia che introduce il contagio nel gruppo CASI SECONDARI Casi che prendono origine dal caso indice TASSO DI ATTACCO SECONDARIO % di soggetti recettivi che ammalano a seguito dell’esposizione al caso indice

Le forme principali con cui la malattia infettiva può manifestarsi in seno ad una popolazione sono: Quando i casi di malattia si manifestano isolatamente senza apparenti rapporti con altri casi. SPORADICITÀ Quando una malattia è costantemente presente nella popolazione residente in una determinata area geografica, manifestandosi con un numero di casi più o meno elevato ma complessivamente abbastanza costante. ENDEMIA È il verificarsi in una comunità o area geografica di un numero di casi di malattia eccedente le aspettative. EPIDEMIA Quando la diffusione epidemica va oltre i confini di un paese e dilaga attraverso i continenti . PANDEMIA

Epidemia, endemia e malattia sporadica Casi Tempo malattia sporadica

ANDAMENTO delle EPIDEMIE Epidemia da origine “comune”(idrica..) Epidemia da contagio interumano

CICLI EPIDEMICI

Lo studio epidemiologico su eventi infettivi oggi si basa su: modelli matematici sistemi di sorveglianza di malattia infettiva (notifica) sistemi di sorveglianza delle infezioni

DOPO UN’OTTIMISTICA FASE (anni 60-70) INFEZIONI = IMPORTANTE CAPITOLO DELLA “NON SALUTE” Maggiore attenzione e sensibilità per la patologia infettiva (peso dell’AIDS) Riaffacciarsi di alcune malattie infettive: malattie dell’apparato respiratorio e TBC malattie a trasmissione sessuale (e resistenze) malaria … Diffusione favorita dall’aumento dei traffici internazionali (lavoro, commercio, turismo)