EPIDEMIOLOGIA E IGIENE APPLICATA ALLA SANITA’ PUBBLICA (3 CFU) L2 indirizzo BARB Docente: Prof. Irene Petritsi Figà-Talamanca Inizio del corso: 3/11/ 2008. Fine del corso : 17 /12/ 2008 Orario: Lunedì e Mercoledì ore 12:30-14:00 Aula Sergi di Antropologia Programma del corso Il corso esamina i trend temporali e lo stato attuale degli indicatori sanitari (mortalità, morbidità, YLL, DALLYs) per le patologie prevalenti nella popolazione al livello mondiale, Europeo e Italiano. In particolare sono illustrati le fonti di informazione nazionali ed internazionali, con i relativi gradi di affidabilità , sulla incidenza e distribuzione delle principali malattie infettive croniche e degenerative. Viene illustrato il metodo epidemiologico applicato alla definizione della incidenza delle malattie prevalenti oggi a scopi di programmazione sanitaria (epidemiologia descrittiva), e nella ricerca dei fattori di rischio delle malattie croniche e degenerative allo scopo di prevenzione (epidemiologia analitica). Sono illustrati disegni di studio trasversale, di coorte, e caso controllo, discutendo i problemi di interpretazione dei dati e della definizione del concetto di “causalità”. Infine vengono illustrati i disegni sperimentali per la valutazioni di interventi preventivi e di trails clinici per la valutazione dell’ efficacia dei farmaci e dei vaccini. Per ogni gruppo di patologia vengono considerati i fattori di rischio e le relative misure di prevenzione e le normative in vigore per la protezione dei gruppi di popolazione più esposti a rischio. Agli studenti sarà chiesto di preparare una tesina nella quale descrivono e commentano criticamente uno studio epidemiologico pubblicato in una rivista scientifica. Testi consigliati: Elementi di Epidemiologia di Irene Figà-Talamanca Pensiero Scientifico Editore (distribuito gratuitamente fino all’esaurimento) . Signorelli C. Igiene, Epidemiologia e Sanità Pubblica. Soc. Ed. Universo Roma. Edizione 2007. Parte III (p.63-146), Parte IV (paragrafi 14,15,19,20), Parte VI (paragrafi 29,30,31) Orario di ricevimento studenti: Lunedì e Mercoledì ore 11

Introduzione e storia dell’epidemiologia Origine ed evoluzione, di che cosa si occupa, obbiettivi, scopi, ed esempi di applicazione

Etimologia

Ippocrate (400 BC) “Chiunque voglia fare ricerca in campo sanitario in modo appropriato dovrebbe procedere cosi: Quando arriva in una città sconosciuta dovrebbe prendere in considerazione la sua posizione, come si trova rispetto al vento e al sole, e considerare le acque che la gente usa. Se conosce bene queste cose, infatti non può mancare di conoscere le malattie tipiche del posto” Prima dei Greci, la spiegazione del mondo era mitologica. Con l’età classica si entra nell’epoca della ragione, dell’osservazione dei fenomeni e la ricerca “scientifica” dei fenomeni (la possibilità di prevedere il futuro sulla basse delle osservazioni del passato) Cosi Ippocrate scrive il primo trattato di Epidemiologia Ambientale (Di Acqua,Aria e Suolo)

Storia dell’epidemiologia Anche Altri studiosi oltre Ippocrate (che era medico) avevano osservato e “spiegato” varie malattie. Agricola 1494-1555 Geologo e medico ha studiato i minatori, Paracelso 1493-1541 medico ,filosofo e alchimista ha cercato di capire le cause della sifilide e della silicosi.

La conta delle morti da John Grant (Londra 1665) Giustiziati 21 Vaiolo 655 Rosolia 86 Paura 23 Fame 45 Peste 68.595 Scorbuto 105 Ma la quantificazione dei fenomeni sanitari è venuta molto dopo

Londra 1662 Tavole di mortalità e sopravivenza Grant ha sviluppato un metodo ancora utile per gli attuari.

Storia (cont.) Rammazzini ha capito il ruolo della tossicologia occupazionale

Le malattie prevalenti erano infettive e contagiose (peste, colera ) 1700-1800 LEEVWENHOEK ha visto i microbi al microscopio. Ma solo tra il 1850-1910 si ha accettato la natura microbica delle malattie Pasteur attraverso gli studi delle fermentazione ha scoperto i microorganismi Lister ha applicato la disinfezione in chirurgia (fenolo per gli strumenti) Koch ha identificato il TBC L’idea che un microbo cosi infinitessimo può uccidere un uomo o un bue non veniva facilmente accettata...Infatti la teoria microbica delle malattie non ha avuto vita facile

Storia (cont.)Semmelweis (Vienna 1840) Ecco un esempio di prevenzione senza ancora avere identificato il microbo colpevole.

Storia (cont.) Il colera decimava migliaia di cittadini. A Londra si pensava che era legata alle piogge. Poi uno statistico ha fatto un osservazione rivoluzionaria: Sarà l’acqua che alcuni Londinesi bevono ? Era proprio cosi anche se non si conosceva l’esistenza del vibrione del colera.

Storia (cont.)

L’era della sconfitta delle malattie infettive (1890-1950) Scoperta delle cause infettive Scoperta dei vaccini Scoperta degli antibiotici L’epidemiologia si è occupata dello studio delle malattie infettive.

E le malattie non infettive ? Scoperti i microbi, per molto tempo si è pensato che tutte le malattie sono dovute a microbi...

Storia (cont.) Anche per altre malattie si comincia a capire il ruolo di specifici agenti.

Storia recente

Storia recente Avendo in buona parte eliminato nell’Europa le malattie infettive l’attenzione si è focalizzata alle nuove nemesi: Mal CV e tumori

Storia recente 1960 McMahon pubblica il primo testo di Epidemiologia. 1970s Studi epidemiologici di cancerogeni occupazionali (arsenico,benzene,CVM, amianto) 1970 Istituzione dell’IARC 1980s (Acquired Immuno- Deficiency Syndrom). Identificazione del virus del HIV, e altre nuove mal infettive come BSE (encefalite spongiforme bovina). Epidemiologia clinica (sperimentazione di nuovi metodi diagnostici e terapeutici) 1990s Epidemiologia Genetica e molecolare

Prospettive nuove Epidemiologia “predittiva” (molecolare) con nuove modalità di prevenzione Il problema delle associazioni debole Le cause dei tumori (molte noti, ma molte no) Nuovi rischi es.EFW, ritmi circadiani, nuovi prodotti chimici. Nuove priorità (dopo l’eradicazione del vaiolo, ora polio, malaria). “evidence based medicine”

Epidemiologia Definizione EPI= Su DEMOS= Popolo LOGOS= ragionamento Lo studio della distribuzione e dei determinanti della salute e della malattia in una popolazione allo scopo della prevenzione.

Le funzioni dell’epidemiologia PRINCIPIO: CONOSCERE PER AGIRE Scoprire i fattori (agente,ospite,e ambiente) che influiscono sulla salute,per trovare le migliori strategie di prevenzione. Per determinare le maggiori priorità e combattere le principali cause di malattia e morte. Per identificare quelli sottogruppi della popolazione più a rischio e mirare a questi gli interventi di prevenzione. Per valutare l’efficacia dei programmi di prevenzione primaria, secondaria e terziaria.

Applicazioni dell’epidemiologia alla prevenzione 1.Descrivere lo stato di salute della popolazione in riferimento al luogo,e al tempo, e nei sottogruppi (bambini, anziani,lavoratori ecc) e identificare i problemi per stabilire priorità con vari metodi. 2.Programmare i servizi sanitari necessari. 3.Valutare l’efficacia degli interventi sanitari. 4.Scoprire la storia maturale delle malattie. 5. Scoprire le cause delle malattie. SEGUE SPIEGAZIONE DI QUESTE FASI

1A.Descrivere lo stato di salute della popolazione (con mezzi medici obbiettivi) Es. In una popolazione di una cittadina di 2500 abitanti, facendo un’indagine che esamina tutti con mezzi di diagnosi precoce, si scoprirebbe 5 casi di cancro cervicale in situ,75 casi di ipertensione oculare, 30 casi di ipertensione arteriosa, 40 casi di bronchite cronica, 100 casi di carie dentarie, 50 casi di obesità, 2 casi di cancro della mammella, 2 casi di sordità neonatale, 80 casi di sordità tra anziani, ecc ecc. Tra queste condizioni “latenti”, a quale dare la priorità ?

1B.Descrivere lo stato di salute della popolazione sulla base dei “bisogni” (con mezzi soggettivi) Sulla base dei “bisogni” (espressi e non) della popolazione. es. bisogni degli anziani Conoscendo “l’offerta” sanitaria (es. disponibilità di posti letto, liste d’attesa ecc) Confrontando bisogni e offerta.

1.L’equilibrio tra bisogni e offerta Bisogno presente e percepito, con offerta presente Bisogno presente e percepito, con offerta assente Bisogno presente ma non percepito, con offerta presente Bisogno presente ma non percepito, con offerta assente Bisogno assente ma percepito, con offerta presente Bisogno assente ma percepito, con offerta assente Es. 10 posti letto e 2 medici /1000 abitanti Es. Day hospital per anziani o cronici Es. Consultori sotto-utilizzati Servizi preventivi, Igiene Ambientale, igiene mentale Analisi, accertamenti e farmaci e analisi inutili (sprechi) (es. tagli cesarei) Cure omeopatiche gratuite, cure cosmetiche, termali ,cure truffaldine)

1C.Definizione dei problemi sanitari tramite Monitoraggio dello stato di salute (Indicatori sanitari di malattie o condizioni “spia”) Età 0-1:Mal. Infettive, difetti congeniti,disturbi dello sviluppo,e dell’alimentazione Età 1-14: Incidenti domestici e stradali, avvelenamenti,allergie,mal..infettive,problemi mentali e emotivi Età 15-64: Mal. CV, Tumori,Cirrosi del fegato, incidenti e morti violenti,droga/fumo, allergie,asma,mal nutrizionali Età 65+: Mal. CV, Tumori, Mal. respiratorie,renali,epatiche,dismetaboliche,osteoarticolari

2. Applicazione dei risultati della “diagnosi” sulla programmazione sanitaria -definire il problema prioritario -individuare la causa -sviluppare e provare gli interventi alternativi attraverso i servizi disponibili. -implementare, monitorare e valutare gli interventi realizzati per efficacia e efficienza

3.Valutare l’efficacia e efficienza dei servizi sanitari Efficacia:se e quando un intervento funziona (es. vaccino) Efficienza:risorse (minime) necessarie per raggiungere il risultato migliore (es. ospedalizzazione breve, day hospital) Rapporto costo-beneficio (quando costa evitare un’influenza? Una morte infantile? Prolungare la vita di un anziano?(per stabilire priorità) Il ragionamento economico e i problemi etici

3.In assenza di programmazione e con risorse limitate si ha il “razionamento”di fatto -deterrenza (scoraggiando l’utenza,con cattiva accoglienza) -ritardo (liste d’attesa) -diluizione (visite brevissime e superficiali) -selezione (solo gli anziani,solo quelli che hanno buona probabilità di riuscire) Interruzione (tempo massimo di cura...) Per rifiuto (es. molte cure dentarie)

4.Descrivere la storia naturale delle malattie (esiste uno spettro di severità) Condizioni inapparenti es. mal infettive spesso sub-cliniche come la TB, l’epatite, la polio, la toxoplasmosi ecc. Condizioni ancora non apparse come la AIDS, i tumori in situ. Malattie che si manifestano quasi sempre con diversi gradi di severità. Es. morbillo, varicella,diabete, MCV Malattie spesso letali. Es. tetano, rabbia,SM, alcuni tumori ecc.

5.Scoprire le cause delle malattie. Nell’antichità e nei popoli primitivi le malattie e le loro cure erano attribuite a cause supernaturali (magia,religione,superstizione). Con il rinascimento si è riscoperto il pensiero scientifico dell’antica Grecia. (Francis Bacon e il metodo scientifico (1561-1628)) Il concetto di “causa” nelle scienze sperimentali e nelle scienze mediche. Requisiti di causalità:i postulati di Koch (next slide) Causa e fattore di rischio Le malattie multifattoriali Requisiti di causalità in epidemiologia : -relazione temporale -plausibilità biologica -coerenza con altri studi -forza statistica dell’associazione -relazione dose-risposta -reversibilità -validità dello studio (Disegno di studio) -Anche quando tutti i requisiti sono soddisfatti, non sempre il rapporto è sicuramente di “causa-effetto”. Es. consumo di carne e Mal CV (studi ecologici)

5. I postulati di Koch Presenza del microrganismo in tutti i malati. Assenza del microrganismo da individui sani. Isolamento e cultura dell’agente Introducendo il microrganismo coltivato in un individuo sano (animale), si riproduce la malattia

5.Alcuni esempi di CAUSE e la loro evoluzione Cause di morti ieri e oggi La transizione epidemiologica La durata di vita La mortalità precoce

La durata media di vita nella storia dell’uomo

5.Cause di Morte USA 1900

5.Cause di morte USA 1990

La transizione epidemiologica

Il cambiamento delle cause di morte

La durata di vita media e le cause di morte sono strettamente correlate (next slide)

L’incremento della vita media

5.Tasso di mortalità infantile 1970-2000 Italia

5. La continua ricerca delle cause 5. La continua ricerca delle cause.... Alle volte facile, ma spesso difficile PERCHE’? Il problema della multifattorialità.

5.ESEMPI DI CAUSALITA (Singolo agente, singolo evento epidemico) Ecceso di mortalità e di smog a Londra Seveso e Cloracne DES e adenocarcinoma uterino DBCP e azoospermia VCM e angiosarcoma epatico Chernobyl e tumori alla tiroide Hiroshima e leucemie Condizionatori contaminati e legionella. Amianto e mesothelioma DIMOSTRAZIONE DI CAUSALITA’ RELATIVAMENTE FACILE

Malattie multifattoriali: 5.ESEMPI DI CAUSALITA (molti agenti, singola patologia es.asma bronchiale in infanzia) Malattie multifattoriali: Fattori legati al soggetto:età, sesso,componenti genetiche,caratteristiche SE, lavoro,costituzione, immunità,stato nutrizionale ecc. Fattori legati all’agente:patogenicità, virulenza, modalità di esposizione,durata,protezione individuale ecc. Ambiente:clima, inquinamento,combinazione di più fattori ecc. STABILIRE LA CAUSALITA’ E’ DIFFICILE

5. Attenzione al confondimento 5.Attenzione al confondimento...(dalla co-presenza di più fattori di rischio) Mortalità per tumore polmonare (per 100.000),esposizione a amianto e fumo Esposti ad Amianto Esposti a fumo Tasso mort. RR NO NO 11 1.0 SI NO 58 5.3 NO SI 123 11,2 SI SI 602 54,75.

5. Causalità in Epidemiologia In quale di questi modelli di causalità si può applicare al caso di leucemie osservate nella zona intorno alla antenna del Vaticano ? Onde Elettromagnetiche è un rischio estremamente diffuso nel ambiente esterno e spec. Ambiente domestico. La leucemia infantile è una malattia rara, con cause non del tutto chiarite. Si ha osservato 8 casi mentre ci si aspettava “normalmente” solo 4. Nella zona immediatamente intorno all’antenna, il RR era 6.07, quella più lontana 2.32, quella ancora più lontana 1.87, mentre nel resto di Roma 1.0. Quali conclusioni ?

Epidemiologia Clinica Non si occupa di singoli pazienti Si occupa dell’applicazione dei metodi epidemiologici alla medicina clinica: Es. definizione dei valori “normali” dei parametri biologici Valutazione dei test diagnostici Studi sulla storia naturale delle malattie Studi sull’efficacia dei trattamenti (clinical trials) Studi sull’efficacia delle misure preventive e terapeutiche.

Epidemiologia e l’uso di Biomarkers L’epidemiologia cerca di definire “misurare” lo stato di salute della popolazione, utilizzando “indicatori” (biomarkers) di salute/malattia. Es. misurazione della pressione arteriosa, misurazione del glucosio o dell’ emoglobina nel sangue, misurazione della capacità uditiva, della cotinina (metabolita della nicotina), del piombo, abberazioni cromosomiche ecc.. I biomarkers possono essere anche di tipo molecolare (es.addotti DNA, polimorfismi, p53 mutazioni e il ruolo delle suscettibilità individuali)

Epidemiologia Genetica Es. studi di gemelli e malattie di non nota causa, o di gemelli cresciuti separatamente (es. sclerosi mulptipla) Nello studio delle cause delle malattie, può avere importanza la “suscettibilità” individuale determinata dal patrimonio genetico. L’epidemiologo cerca di scoprire e pesare il ruolo del DNA e dei fattori “esterni” o ambientali Es studi di tratti del DNA (biomarkers genetici di suscettibilità individuale (Epidemiologia molecolare)

Il problema dell’interazione tra fattori ambientali (epigentici) e fattori genetici Molte malattie “genetiche” sono dovute a mutazioni cromosomiche o mutazioni geniche (alterazioni dell’ordine degli a.a.) Fattori ambientali (es. alimentari, stress, EDCs) però possono alterare chimicamente la funzione del DNA senza provocare mutazioni. (es. metilazione abberante (CH3) nella posizione degli a.a. citocina-guanina, provoca lo spegnimento o silenziamento del gene). Esempi del ruolo di fattori epigenetici: -La presenza di helicobacter pylori nelle mucosa gastrica causa metilazione abberante del DNA aumentando molto il rischio per tumore gastrico. -Metilazione abberante di un gene oncosopressore provoca ca. al seno nelle donne con BRCA1 gene. -Silenziamento del gene che econimiza sul accumulo di grasso in una donna incinta affamata, può risultare in un neonato con tendenza all’accumulo di grassi, e quindi con obesità patologica. Alterazioni epigenetiche (es. meilazione abberante (ipo o iper) possono essere usate per “screening” dei più suscettibili. Studi epidemiologici possono stabilire rapporti di rischio per esposizioni a fattori ambientali con effetti epigenetici e patologie (tumorali, congenite, mentali o dovute a stress). Tra queste ultimi si studia l’autismo, una malattia probabilmente causata dalla combinazione di fattori genetici e epigentici.

ESEMPIO DI INTERAZIONE TRA FATTORI GENETCI E AMBIENTALI Lo studio caso-controllo delle malformazioni nell’apparato genitale maschile aveva come ipotesi il possibile contributo degli EDCs nella eziopatogenesi di queste malattie. La malattia è più frequente nei figli di padri con la stessa malformazione (fattore gentico). Si è trovato un possibile ruolo degli EDCs, (fattori epigenetici)