Appunti di epidemiologia

Epidemiologia primo parziale

Con il termine epidemiologia intendiamo “studio di tutto ciò che riguarda le popolazione”. In particolare, facciamo riferimento allo studio di tutto ciò che riguarda le popolazioni, non solo applicato ai fenomeni biologici ma a qualsiasi tipo di elemento che può cambiare nel corso del tempo e nello spazio all’interno di un gruppo di soggetti. Difatti l’epidemiologia si applica sia agli uomini che agli animali e anche a qualsiasi concetto astratto di popolazione.

Per quanto riguarda la medicina veterinaria, il fine ultimo dell’epidemiologia è duplice:

• Miglioramento della produttività al fine di tutelare le produzioni zootecniche;
• Miglioramento della salute degli animali;
• Tutela della salute pubblica: molte patologie vengono condivise quasi nello stesso modo tra animali e uomini.

Ambiti di applicazione dell’epidemiologia per raggiungere gli scopi di cui sopra

Gli strumenti di studio epidemiologico vengono applicati per determinare l’origine della malattia la cui causa sia sconosciuta, ciò non avrebbe grande utilità se non riuscire ad individuare gli elementi di controllo, di eradicazione per eliminare il problema all’interno della popolazione.

Viene quindi applicata per eseguire indagine e soprattutto per controllare una malattia la cui causa sia sconosciuta.

Paradossalmente è possibile studiare un fenomeno morboso senza conoscere esattamente tutte le caratteristiche della malattia in questione, vedi il Covid-19. Le conoscenze vengono acquisite nel corso del tempo, ma quando compaiono per la prima volta, non si hanno tutte le info sull’agente eziologico, sul suo comportamento, sulle sue caratteristiche di resistenza, di diffusione ecc... nonostante questo, si possono acquisire le info utili per agire esclusivamente sui sistemi di controllo e di prevenzione per tenere sotto controllo la malattia ed evitarne una ulteriore diffusione.

I dati epidemiologici servono anche per descrivere e capire come si comporta un agente patogeno all’interno di una popolazione, come quindi questo evolve naturalmente. I dati numerici riguardo la sua diffusione e i dati qualitativi rispetto a che tipo di soggetti manifestano più frequentemente dei sintomi sono delle fotografie oggettive di quello che il microorganismo è in grado di fare. Tutti questi elementi sono necessari e importanti in quanto è grazie a loro se è possibile progettare, pianificare dei piani di controllo. Questi piani sono legati a due tipologie di sistemi, legati a due finalità diverse che si vogliono raggiungere:

• Programmi di controllo: programmi che mirano a controllare e a definire una situazione accettabile di presenza della malattia, convivenza con un determinato evento. Si definisce quindi una soglia critica di manifestazione della malattia, al di sotto della quale i piani di controllo devono mantenere la popolazione oggetto di studio;
• Programmi di eliminazione o di eradicazione, mirati all’eliminazione dell’agente eziologico da un determinato territorio geografico e da una determinata popolazione.

1 Tipico programma di controllo è il programma di vaccinazione, grazie alla quale si interviene aumentando solo il livello di copertura immunitaria della popolazione senza combattere direttamente l’agente patogeno. Si accetta il fatto che l’agente patogeno in questione circoli in un determinato territorio e in una determinata popolazione, che si manifesti nei soggetti, che ci sia una certa entità di danno, politico, ambientale, economico, sanitario, ma si cerca di ridurre l’incidenza della malattia.

Tutto questo avviene senza ignorare la valutazione economica della malattia analizzando il rapporto costo/beneficio del relativo programma di controllo per controllare il dispendio delle risorse economiche.

Indagine epidemiologica

Indagine investigativa che mira a rispondere alle classiche domande dove...

L’indagine epidemiologica è uno strumento per identificare le cause e l’origine di un fenomeno, malattia o problema sanitario in genere, così da intervenire attraverso i fattori di rischio legati a quel fenomeno.

Il fattore di rischio va supportato da una adeguata indagine che deve dimostrare con prove statistiche che effettivamente la presenza di quel determinato fattore è legato all’aumento e alla diminuzione della malattia stessa.

Intervenendo sui fattori di rischio riesco a controllare o eradicare il fenomeno morboso. Identificare e quantificare il ruolo dei fattori di rischio serve per la programmazione delle attività di prevenzione.

Tutto questo perché si deve identificare e quantificare il ruolo dei fattori di rischio per erogare servizi veterinari mirati.

I fattori di rischio devono essere individuati per due modalità, due tipologie di malattie:

Perché si fa un’indagine epidemiologica?

Malattie esotiche

• Malattia che non è presente in un territorio.
• Prevenzione primaria, dove, come e perché la prevenzione ha fallito.
• Prevenzione secondaria, impedire la diffusione.

Malattie endemiche

• Prevenzione secondaria, identificazione dei focolai.

Nel caso delle esotiche devo fare in modo che questa non entri, prevenzione primaria. Se entra devo mettere in atto un sistema di controllo che intervenga sui casi primari - prevenzione primaria. Prima identifico i casi primari, prima ne impedisco la diffusione.

Quando si ha a che fare con una malattie endemica, non abbiamo la prevenzione primaria perché è già presente l’agente patogeno nel territorio. Indagine serve per identificare focolai e contenerli nella maniere più efficace per evitare che la malattia si diffonda. 2

Differenza indagine e anamnesi collettiva

L’indagine può avere fini diagnostici ma normalmente vien fatta dopo l’anamnesi classica.

Tabella per collocare l’epidemiologia rispetto alle altre discipline

Tipi di indagini

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• Descrittiva comprende l’osservazione e la registrazione delle malattie e dei possibili fattori causali. Rappresenta la prima parte di una indagine epidemiologica, IE.
• Analitica analisi delle osservazioni utilizzando metodi statistici e prove di laboratorio.
• Sperimentale osservazione ed analisi dei dati dai gruppi di animali dai quali è possibile selezionare e modificare i fattori associati con i gruppi.
• Teoretica rappresentazione della malattia utilizzando modelli matematici in grado di simulare il decorso naturale delle malattie.
• Clinica applicata per gli studi clinici. Frequenza e causa di malattia, validità dei test diagnostici, efficacia delle tecniche terapeutiche e profilattiche.
• Informatica modelli matematici, sistemi esperti.
• Genetica fattori genetici, individuali e ereditari.
• Molecolare indagini spaziali.

Indagini qualitative

Per fare indagini di tipo qualitativo, osservo la malattia.

La storia naturale della malattia

• Osservo la malattia come è distribuita in un territorio e arco temporale, come si trasmette, come persiste, dove si manifesta di più. Queste osservazioni mi permettono di stipulare delle ipotesi causali.

Opero osservazioni di campo in un determinarlo.

Il test delle ipotesi causali

• Se le osservazioni di campo suggeriscono che certi fattori possono essere causalmente associati con una malattia, l’associazione deve essere valutata formulando un’ipotesi causale.

Le indagini quantitative coinvolgono la misura, numero di casi di malattia, e quindi l’espressione e l’analisi dei valori numerici.

• Rilevamenti.
• Monitoraggio e sorveglianza.
• Studi.
• Modelli.

Monitoraggio

Monitoraggio: esecuzione periodica di osservazioni sulla salute, produttività, fattori ambientali e sulla trasmissione di queste osservazioni. Ad esempio registrazione della produzione lattea.

Rilevamento periodico di un determinato evento.

È un tipo di registrazione che si basa su una registrazione anonima, indagine preliminare essenziale. Non si registra l’identità degli animali malati non viene registrata. 4

Sorveglianza

Sorveglianza: oltre a registrare, registro le identità degli animali malati. Forma di registrazione dei dati che prevede anche un intervento successivo. Per poter intervenire devo registrare i soggetti colpiti dal fenomeno.

I piani di sorveglianza prevedono di identificare i soggetti e soprattutto prevedono dei piani di intervento. L’uso dell’epidemiologia per identificare, pianificare, programmare, gestire e valutare i servizi fondamentali per mantenere o migliorare lo stato sanitario delle popolazioni.

La sorveglianza epidemiologica non è solo comunicazione passiva della malattia con l’obiettivo di accertarne l’esistenza, la distribuzione spaziale e temporale e la frequenza ma è analisi critica degli eventi per intraprendere azioni.

I casi registrati ogni giorno di corono virosi, sono sorveglianza. Dopo aver attestato che un soggetto sia positivo, si prendono dei provvedimenti. Inoltre, in base ai positivi classifichiamo di zone di rischio applicando poi misure di contenimento direttamente proporzionali ai casi registrati.

La finalità. Non è quella di tutelare il positivo ma anche di non favorire la diffusione del virus determinando un incremento dei casi.

Accanto alla sorveglianza abbiamo la vigilanza.

È un insieme di misure permanenti cui sono soggette tutta una serie di imprese zootecniche o connesse la zootecnia, che mira a prevenire le malattie o i problemi sanitari ed a rarefare le occasioni i contagi, o di diffusione dei problemi sanitari, create dalle elevate concentrazioni di agenti patogeni, viventi e non viventi. È una tipica azione di polizia veterinaria.

Atto di vigilanza per tutelare sempre la salute pubblica.

Modelli

Le dinamiche delle malattie e degli effetti delle differenti strategie di controllo possono essere rappresentate usando equazioni matematiche risolte tramite l’informatica. Un altro tipo di modello è la simulazione biologia che impiega animali da laboratorio per ridurre la patogenesi della malattia che avviene normalmente negli ospiti naturali.

Concetti generali: i postulati di Koch XIX sec

Noi riusciamo ad attribuire con certezza che una malattia sia causata di una determinata causa. Spesso non è sufficiente avere un agente eziologico, la causa è un concetto più comprensivo.

In passato si pensava che se io parlo di salmonellosi, io parlo di una malattia causata dal batterio salmonella. Lo posso dire perché lo ritrovo sempre, in tutti i casi di salmonellosi. Se salmonella provoca la salmonellosi, non deve essere presente in soggetti sani. Non deve essere associata anche ad altre forme morbose. Gli agenti patogeni mutano, interagiscono con l’ospite quindi non è scontato che si manifesti sempre nello stesso modo. Infine, quando isolo salmonella, e prendo questo ceppo isolato e lo propongo ad un altro soggetto, devo riprodurre la stessa malattia. 5

Evans

Un agente si può definire causa di una malattia quando:

1. Il numero di soggetti ammalati è superiore in maniere significativa tra gli esposti rispetto ai non esposti alla probabile causa.
2. L’esposizione alla probabile causa è più comune tra i soggetti che hanno la malattia rispetto ai sani, quando tutti gli altri fattori di rischio sono costanti per entrambi.
3. Il numero di nuovi casi di malattia è significativamente superiore tra gli esposti alla causa ipotizzata.
4. La malattia deve essere successiva nel tempo dell’esposizione alla probabile causa.
5. Nei soggetti esposti è misurabile una risposta, produzione di anticorpi è la dimostrazione biologica di un avvenuto contatto tra ospite e agente patogeno, che non è presente nella stessa misura nei non esposti.
6. La riproduzione sperimentale della malattia è più frequente nei soggetti opportunamente esposti alla probabile causa che nei non esposti.
7. L’eliminazione o la riduzione dell’esposizione alla probabile causa determina una riduzione della frequenza della malattia.
8. Le modifiche indotte alla risposta dell’ospite, vaccinazione, diminuiscono o eliminano la malattia in presenza dell’esposizione della probabile causa.
9. Tutte le correlazioni e le associazioni devono essere biologicamente ed epidemiologicamente credibili.

Affinché un agente eziologico sia possa essere con buona probabilità causa di una malattia devo avere associazione statistica, devo avere una plausibilità temporale causa-effetto, devo essere riuscire a dosare una risposta da parte dell’ospite, riproducibilità dell’evento, relazione riposta-dose fra fattore e malattia, plausibilità biologica.

Nonostante tutto, io rimango sempre nel campo delle probabilità. Non si può dire con estrema certezza che quell’agente sia la causa della malattia finché non sono in grado di spiegare tutti i meccanismi patogenetici a livello cellulare e molecolare che portano all’evoluzione della malattia.

Le variabili

Quando parliamo di associazione, ci devono essere delle variabili. Ovvero ogni evento osservabile che varia. Quindi quando consideriamo nell’indagine epidemiologica una variabile, operiamo uno studio variabile.

Le variabili possono essere reattive o esplicative. La variabile reattiva è quella influenzabile da un’altra variabile detta esplicativa.

L’associazione è il grado di dipendenza o di indipendenza tra due variabili. Esistono due tipologie di associazione:

• Associazione non statistica.
• Associazione statistica, quella da dimostrare.

Un’associazione non statistica tra una malattia ed un fattore casuale è un’associazione che si presenta per caso. Compaiono insieme con una frequenza casuale. Se io ripeto uno studio 1000 volte, 1000 volte ottengo risultati diversi. La frequenza della comparsa contemporanea della malattia e del fattore non è più grande di quanto ci si aspetterebbe per caso. 6

Nell’associazione statistica invece le variabili risultano statisticamente correlate in maniera positiva, quando compaiono con una frequenza superiore a quella casuale. Le variabili risultano statisticamente correlate in maniere negativa quando invece compaiono con una frequenza inferiore a quella casuale.

Le variabili esplicative e reattive possono essere causalmente associate sia direttamente che indirettamente. Entrambe vanno a vedere il livello di legame tra una causa e un effetto.

Ad esempio, un trauma è direttamente collegato all’evento ecchimosi. Anche se in realtà, il trauma è quello che determina la rottura del vaso che a sua volta determina la fuoriuscita del sangue che determina la formazione dell’ecchimosi.

Una associazione indiretta si verifica quando interviene un altro elemento che fa in modo che si verifichi.

Le associazioni e le interazioni tra cause dirette ed indirette possono essere viste sotto due aspetti:

• Modello causale I, insieme di cause sufficienti e/o necessarie.
• Modello causale II insieme di cause dirette o indirette che.

Causa sufficiente. All’interno di questa vado a individuare quelli che sono i fattori che sono più o meno influire. Agente eziologico A e poi elementi che da ospite a ospite cambiano.

Classificazione dei fattori

• Predisponenti aumentano il livello di recettività dell’ospite, età e status immunitario.
• Abilitanti che dipendono dall’ambiente e che facilitano la manifestazione della malattia, sistema di allevamento e alimentazione.
• Precipitanti sono associati con l’inizio definitivo della malattia, sostanze tossiche o la presenza di altre patologie.
• Rinforzanti tendono ad aggravare la presenza di una malattia, ripetute esposizioni ad un agente infettante in assenza di una risposta immunitaria.

Registrazione 3

Quando negli studi epidemiologici abbiamo tra le finalità quelli di individuare la causa e i fattori legati alla comparsa e diffusione di questo in una popolazione, è necessario applicare metodo per verificare se le ipotesi fatte siano corrette o meno. Occorre fare uno studio che viene definito empirico, verificare sul campo se si riescono a individuare concretamente se c è relazione statisticamente positiva, correlata tra eventuale variabile e la comparsa malattia. La variabile può essere agente eziologico o complesso della causa.

Per dimostrare questo sono necessari die dati che descrivano in maniera obiettiva il fenomeno che si sta osservando nella popolazione. Viene applicato il metodo scientifico: stabilire e descrivere quello che sono le caratteristiche del 7 fenomeno da studiare, circostanziale l’arco temporale in cui avviene evento avverso, riferimento geografico, la popolazione coinvolta dalla variabile stessa. Quando si osservano queste cose, si formulano delle ipotesi, delle possibili relazioni fra l’evento e le variabili raccolte.

Le variabili collegabili ad una malattia infettiva possono essere:

• Età, sesso... se faccio uno screening e vedo che alcuni sono positivi e altri no, alcuni che hanno sintomi e altri no, si deve fare una differenziazione fra questi soggetti... vado a verificare quelle che sono le variabili legate all’ospite.
• Età.
• Sistema immunitario, assetto immunologico dell’ospite.
• Sesso.
• Luogo di provenienza... se quella malattia è presente in certe aree geografiche, posso ipotizzare che vi siano collegamenti geografici fra le zone origine e la popolazione oggetto di studio.
• Malattia e tipo di allevamento ad esempio... nelle infezioni respiratorie spesso negli allevamenti intensivi vi è la correlazione fra la densità degli animali e la diffusione di queste malattie.
• Tipo di alimentazione: ci possono essere patologie da privazioni di alimentati o da accessi energetici.