Epidemiologia Prof. Roberto de Marco http://biometria.univr.it TESTI K.J. Rothman Epidemiologia. Idelson-Gnocchi P.L Lopalco – AE Tozzi. Epidemiologia . Il Pensiero Scientifico Pearce N. A short introduction to epidemiology. http://www.massey.ac.nz/~wwwcphr/publications/introepi.pdf Rothman KJ, Greenland S. Lash L. Modern Epidemiology Lippincott Wiliams & Wilkins

Esempi di domande a cui risponde l’epidemiologia Qual è la prevalenza del tumore all’esofago (o dell’abitudine al fumo)? Quale è stata la sua evoluzione nel tempo? Varia tra sessi? Siamo in presenza di un’epidemia (es: A/H1N1)? Qual è la virulenza dell’agente patogeno? Come sarà la curva epidemica? Il fumo di sigaretta è un fattore di rischio per l’asma o solo un trigger? Quali sono i principali rischi associati all’inquinamento da traffico veicolare? La popolazione che vive in prossimità di uno specifico impianto industriale (es. emissione di formaldeide e polvere di legno) ha un eccesso di patologia respiratoria e irritativa? Quali sono i gruppi di donne che possono trarre maggior beneficio dallo screening per il papilloma virus? Quali sono i fattori prognostici nelle pazienti affette da tumore al seno in stadio III (o quali combinazioni di interventi migliorano la surv)?

EPIDEMIOLOGIA  = tra Dottrina di ciò che sta accadendo alle persone Disciplina che studia la distribuzione delle malattie (o di eventi o stati di rilevante interesse sanitario) nella popolazione umana e dei fattori che la influenzano (determinanti) (Etimologia) . L’epidemiologia è un ramo della Public health

Scopi generali della ricerca epidemiologica Descrivere lo stato di salute (malattia, esposizione..) di una popolazione mediante l’enumerazione dei casi di malattia Scoprire le cause delle malattie (o eventi sanitari rilevanti) individuando i fattori o gli agenti che ne modificano la frequenza per permettere la loro prevenzione Sorvegliare la salute della popolazione e valutare le conseguenze degli interventi di prevenzione It thus differs from clinical medicine both in its emphasis on prevention (rather than treatment) and in its focus on populations (rather than individual patients). Thus, the epidemiological approach to a particular disease is intended to identify high-risk subgroups within the population, to determine the causes of such excess risks, and to determine the effectiveness of subsequent preventive measures.

John Snow, il colera e la nascita dell’epidemiologia                                                                                                                                                        Source: The Broad Street Pump, Safe & Sound, Penguin, 1971 in English MP. Victorian Values -- The Life and Times of Dr. Edwin Lankester, 199

Il Colera agente causale: vibrio cholerae (specifco ceppo) severa diarrea osservata solo su esseri umani perdita massiva di liquidi (sino a 20L/giorno) ipotermia sino al 30% di mortalità in assenza di trattamento (rapida disidratazione che può portare a shock ipovolemico) malattia epidemica (7 pandemie) prima pandemia in India, 1817 ultima pandemia iniziata ~50 fa in Bangladesh endemico nelle aree con bassi livelli igienici Shock ipovolemico : Hypovolemic shock is a particular form of shock in which the heart is unable to supply enough blood to the body. It is caused by blood loss or inadequate blood volume. Terapia basata principalmente bella somministrazione di soluzione idratanti Una pandemia (dal greco pan-demos, "tutto il popolo") è una epidemia la cui diffusione interessa più aree geografiche del mondo, con un alto numero di casi gravi ed una mortalità elevata.

Il colera e la nascita dell’epidemiologia Nei primi decenni dell’ 800 Londra viene colpita da violente epidemie di colera: 1831-32 1848-49 1853-5 Le epidemie di colera sono responsabili di miglia di vittime Teoria germinale (Pasteur) non ancora affermatasi Teoria dominante: miasmatica (aria cattiva) – forze sovrannaturali o fermentazione spontanea interventi di sanità pubblica mirati a individuare le fonti di aria cattiva isolamento dei casi e dei loro familiari interventi per migliorare l’aria (erbe, alcohol, fumo)

Il colera e la nascita dell’epidemiologia John Snow, Medico anestesista (1813-58) Ipotizza che il colera sia trasmesso da cibo o acqua contaminata (contro teor. miasma) l’apparato respiratorio non è colpito; la vicinanza non è sufficiente per comunicare l’infezione; mortalità più elevata nei quartieri che utlizzano acqua prelevata dal Tamigi nel centro di londra (statistiche di mortalità sulle epidemie antecedenti al 1850); la sua teoria viene ignorata (non si vede alcun agente velenoso nell’acqua o nel cibo) Nel 1853 si verifica una violenta epidemia in un popoloso quartiere di Londra (SOHO)

Il colera e la nascita dell’epidemiologia: I - la pompa di BROAD STREET Indagine diretta di J. Snow relativa ai decessi verificatisi in un distretto di Londra (case non servite da acqua potabile): registra tutti i decessi di colera intervista le famiglie dei “casi” sul tipo di esposizione (acqua potabile) analizza la loro distribuzione spaziale formula un’ ipotesi sulle cause dell’epidemia discute le inconsistenze ne deduce azioni di sanità pubblica

Mappatura dei decessi per colera in un distretto di londra di J. SNOW 1853 X = pompe di acqua Potabile = decesso per colera He noticed that more case households clustered around Pump A, the Broad Street pump, than around Pump B or C, and he concluded that the Broad Street pump was the most likely source of infection. Questioning residents who lived near the other pumps, he found that they avoided Pump B because it was grossly contaminated, and that Pump C was located too inconveniently for most residents of the Golden Square area. From this information, it appeared to Snow that the Broad Street pump was probably the primary source of water for most persons with cholera in the Golden Square area. He realized, however, that it was too soon to draw that conclusion because the map showed no cholera cases in a two-block area to the east of the Broad Street pump. Perhaps no one lived in that area. Or perhaps the residents were somehow protected.

Il caso della della birreria 70 operai 0 morti 2 indisposti Snow found that a brewery was located there and that it had a deep well (pozzo) on the premises where brewery workers, who also lived in the area, got their water. In addition, the brewery allotted workers a daily quota of malt liquor. Access to these uncontaminated rations could explain why none of the brewery’s employees contracted cholera.

continue Il caso dell’ospizio 535 ospiti 5 morti osservati 100 morti attesi continue

Il colera e la nascita dell’epidemiologia Snow concluse che la pompa di BROAD STREET era reponsabile dell’epidemia: “cluster di casi (decessi) spaziale attorno alla pompa”; i casi avevano bevuto l’ acqua della pompa; chi non usava l’acqua della pompa (birreria, ospizio) era a basso rischio, pur vivendo nel’area epidemica; i casi verificatisi lontano, avevano consumato acqua della pompa. Snow convinse le autorità a rimuovere quella pompa. La comunità medica non si convinse che il colera fosse trasmesso dall’acqua inquinata

Il colera e la nascita dell’epidemiologia Il “grand experiment” Indagine mediante l’utilizzo delle statistiche correnti Numero di abitazioni servite da differenti compagnie di approvvigionamento idrico, numero di decessi verificatisi e tassi di mortalità (1853-55)  No. of houses   Deaths from cholera   Deaths/10,000 houses  Southwark and Vauxhall Company  40,046 1,263 315 Lambeth Company 26,107 98 37 Rest of London 256,423 1,422 59 To test his water supply hypothesis, Snow focused on the districts served by both companies, because the households within a district were generally comparable except for water supply company. In these districts, Snow identified the water supply company for every house in which a death from cholera had occurred during the 7-week period. Table 1.2 shows his findings.

J. Snow morì nel 1858. Nel 1854 il medico italiano Filippo Pacini scoprì il Vibrio cholerae. I lavori di F. Pacini e di J.Snow furono completamente ignorati dalla comunità scientifica. Solo 30 anni più tardi verrà riconosciuto l’agente patogeno del colera e attribuito a Robert Koch (1884)

L’epidemiologia nel tempo 1800 1900 2000 Malattie infettive infettive>>cronico cronico/degenerative degenerative Determinanti agenti patogeni esposizioni individuali geni/biomarkers stili di vita inquinamento macro-sociali

disease Modello epidemiologica di malattia Biologic – organic factors Genes etc. Environmental factors Physico-chemical; social, economical Behaviour / Life style factors Health services / treatment disease time

Tradizionale classificazione dell’epidemiologia EPIDEMIOLOGIA DESCRITTIVA Studio della distribuzione della malattia nella popolazione e dei principali fattori che ne determinano le variazioni Chi si ammala? Dove ci si ammala? Quando ci si ammala? Who, When and Where (Person, time, place model) EPIDEMIOLOGIA ANALITICA Valutazione di specifiche ipotesi sulla relazione tra un fattore e una malattia Come varia la malattia in funzione di differenti tipi di esposizione? Come varia la malattia in funzione di differenti suscettibilità individuali Why and How (Host, agent, environment model)

Person – Time - Place Person: Place: Time: caratteristiche individuali che possono influenzare l’esposizione/suscettibilità es: sesso, età, occupazione, abitudini di vita, caratteristiche genetiche, ecc… Place: caratteristiche geografiche che possono influenzare il rischio di sviluppare la malattia es: nazioni, città, aree urbane, rurali, ecc… Time: Periodi particolari che possono influenzare il rischio es: trend secolari, età, durata dell’esposizione, ecc...

Esempi di studi di epidemiologia descrittiva person time place SIDS per scolarità e origine delle madri

HOST ENVIRONMENT DISEASE Host – Agent - Environment L’interazione tra le tre componenti determina la frequenza di comparsa di una malattia in una data comunità HOST AGENT ENVIRONMENT DISEASE Quando una componente viene modificata, le modifiche si ripercuotono in una o entrambe le altre componenti e comportano: 1) modifiche nella frequenza di comparsa della malattia 2) modifiche nella distribuzione della malattia rispetto al person – place – time model

La triade H-A-V si adatta perfettamente all’epidemiologia delle malattie infettive

Host – Agent - Environment Lo stato dell’ospite è determinato da fattori: genetici sesso, deficienze enzimatiche, … ambientali immunità, stato nutrizionale, … sociali condizione economica, educazione caratteristiche dell’agente (batteri, virus, fumo, …) Agent: caratteristiche dell’agente (batteri, virus, fumo) … modalità di trasmissione, dose … periodo di incubazione o latenza patogenicità, virulenza, … Environmental: biologico piante, animali dell’ambiente in cui vive l’ospite sociale istituzioni politiche, culturali, religiose, … fisico temperatura, altitudine, pollution, …

Esempi di studi di epidemiologia analitica l’allele CD14/-159T risultava essere associato con un incrementato rischio di atopia o aumentate IgE totali nei bambini esposti ad alti livelli di endotossine o ad animali da stalla mentre risulta protettivo nei bambini con moderata esposizione ad animali. Questo fu uno dei primi studi sull’effetto dell’interazione tra geni e ambiente e la sua importanza risiede nel fatto di aver dimostrato che lo stesso polimorfismo genetico può agire da fattore di rischio o da fattore protettivo a seconda delle esporalpharingeal cancerosizioni ambientali a cui un soggetto è esposto. Eder et al. JACI 2005 Blot W. Cancer Research 1992

L’approccio dell’epidemiologo: - conta i casi di malattia - li divide per un appropriato denominatore (tassi) - confronta i tassi nel tempo o in differenti gruppi di popolazione Prima di contare l’epidemiologo deve decidere cosa contare: DEFINIZIONE DI CASO “Combinazione di sintomi (disturbi riferiti dal soggetto ) e/o segni (dati oggettivi od obiettivabili all’esame clinico/strumentale) e/o test di laboratorio ed eventuali altri dati.”

esercizio Trichinosis: infezione parassitica causata dal mangiare carne di maiale cruda. RISOLUZIONE: CONFIRMED, PROBABLE, PROBABLE, PROBABLE, POSSIBLE Trichinosi: infezione parassitaria causata dal consumo di carne cruda di maiale o cinghiale infetto.