Epidemiologia

Epidemiologia Fabio Ostanello

Moduli del corso

• Epidemiologia: 2 crediti
• Malattie infettive degli animali da compagnia: 3 crediti
• Malattie infettive degli animali da reddito: 2 crediti

Esame

Orale per i 3 moduli. Non provare l’esame!

Obiettivi del corso

• I microrganismi vivono in funzione di sopravvivere entrando dentro un individuo o animale. È un ciclo ecologico che va dall’entrata del microrganismo fino alla sua morte. Si tenta di comprendere come si comporta il microrganismo in relazione ad altri fattori come l’ospite, l’ambiente, ecc.
• Modalità di diffusione degli agenti eziologici: come un microrganismo perpetua se stesso in altri microrganismi, infettando l’ospite.
• Tecniche epidemiologiche di base
• Individuazione dei fattori di rischio: perché alcuni animali si ammalano più di altri? Quali probabilità ci sono?
• Descrizione dell’andamento dei fenomeni patologici trasmessi dai microrganismi.

Requisiti

Conoscenze di microbiologia e immunologia.

Testi

• Thrusfield M. Veterinary epidemiology in inglese
• Epidemiologia, Bottarelli e Ostanello.
• Sito del docente: su Google digitare Fabio Ostanello.
• Altro sito: www.quadernodiepidemiologia.it

John Snow e il colera

Tramite il racconto di John Snow si può comprendere come nasce, da chi nasce, a cosa serve, quali sono gli strumenti principali dell’epidemiologia. L’epidemiologia nasce attorno alla metà dell’800 per caso. John Snow era un medico ostetrico a Londra. In quel tempo l’Inghilterra aveva la massima espansione dell’impero (India, Australia, Africa, ecc) e il commercio con le sue colonie era molto attivo.

John Snow dimostrò come la lotta alle malattie infettive possa prescindere (a volte) dalla conoscenza dell’agente eziologico, cioè la causa di una malattia: allora questa malattia era il colera. Questo dieci anni prima di Pasteur e la scoperta dei microrganismi e trent’anni prima che fosse abbinato al colera il suo microrganismo, cioè il vibrio colera. Un altro tipo di malattia che si è combattuta prima di conoscere la causa è l’encefalopatia spongiforme bovina (BSE): si è scoperto prima che la causa era il consumo di farine animali mentre solo in seguito si è scoperto che la causa effettiva era un prione.

Londra, prima epidemia 1848

A quel tempo Londra presentava 2 milioni di abitanti. Era il centro del suo impero in cui arrivano continuamente navi piene di merci. L’epidemia del 1848 fa 15.000 morti cioè l’1% della popolazione e probabilmente proveniva dai marinari che avevano girato il mondo. La malattia interessa i quartieri a sud del Tamigi che erano serviti da 2 società che prelevavano l’acqua dal tratto urbano del fiume.

Il colera (vibrio colera) è una malattia contagiosa che ha classicamente un ciclo oro-fecale. Vive nella pancia dell’ospite e rientra nel soggetto sano tramite contaminazione delle acque. Questo accadeva 10 anni prima di Pasteur e 32 anni prima che venisse messo in evidenza l’agente eziologico, quindi non c’era nessuna conoscenza in merito a batteri e microrganismi.

Sintomi

• Manifestazione principale: diarrea acquosa profusa
• Coinvolti interi nuclei familiari
• Medici ed infermieri raramente coinvolti
• Avveniva la morte per disidratazione

La fonte comune era l’acqua che veniva bevuta. Molti si ammalavano perché bevevano la stessa acqua quasi contemporaneamente. Infatti i medici venivano poco coinvolti perché non bevevano quell’acqua contaminata.

Le ipotesi di John Snow

Per l’epoca erano considerate folli. Era inconcepibile che qualcosa potesse entrare nell’organismo e moltiplicarsi all’interno.

• Malattia trasmissibile dal soggetto malato al soggetto sano.
• Trasmissione avviene attraverso qualche veleno o sostanza che si può moltiplicare nell’individuo.
• Questa sostanza può essere veicolata a distanza; non è necessario un contatto stretto.
• L’acqua potabile rappresentava la principale ma non esclusiva via di diffusione della sostanza.

Seconda epidemia 1853-54

John Snow riportò dei dati sui numeri di morti per colera in rapporto all’azienda di distribuzione dell’acqua. John Snow si servì dell’anagrafe per ottenere dei dati sulle morti da colera. La maggiore azienda di distribuzione dell’acqua aveva spostato il punto di prelievo più a monte, quindi in un punto meno o per nulla contaminato. Questo era avvenuto durante la seconda epidemia quindi poté eseguire un confronto di mortalità rispetto all’epidemia del 1848 e notare la notevole differenza di decessi. Dimostrò che le persone servite da questa azienda avevano un rapporto di decessi / abitazioni servite di 31 x 1000 con letalità 8,4 volte maggiore.

Dimostrò quindi che la causa di diffusione della malattia era l’acqua. Inoltre Snow disegnò anche una mappa con i punti di fornitura dell’acqua (tondi) e le zone e le case in cui c’erano stati decessi per colera. Lavoratori nel birrificio: bevevano soprattutto birra e l’acqua utilizzata proveniva da un pozzo: nessuno o quasi caso di colera.

Soluzione al problema

Impedire alla gente di prelevare quell’acqua contaminata, togliendo il manico della pompa di Broad Street, zona in cui la diffusione di colera era maggiore. Quindi fece un’azione di emergenza per evitare che ci fossero altri ammalati, immediatamente dopo la fase di emergenza bisognava organizzarsi per prevenire altra diffusione della malattia, in questo caso spostando la pompa dell’acqua e prelevandone di pulita.

A Bologna negli stessi anni accadeva la stessa cosa. All’epoca era attraversata da vari canali. Però l’incidenza di mortalità era maggiore, pari a 5,4% nel 1849 cioè 4000 decessi, 7000 nel 1855. Quello che cambiava rispetto a Londra era probabilmente che era presente meno igiene e i canali essendo più piccoli del Tamigi, diluivano meno i microrganismi provenienti dalle feci (ipotesi).

Ultima epidemia di colera ad Haiti nel 2010 dopo il terremoto

È arrivato tramite truppe ONU che provenivano dal Nepal. Queste truppe hanno trasmesso il colera che prima non era presente e ha provocato circa 4000 decessi (0,04%). In questo caso sono stati usati gli antibiotici. Il colera è arrivato anche a Cuba (medici cubani di ritorno da Haiti) che per ora hanno causato 30 morti.

Secondo la teoria di Pasteur le cause di malattie dipendono solo dall’agente patogeno. Invece secondo l’epidemiologia sono fondamentali anche i fattori di tipo ambientale e l’ospite. Perché ad esempio il colera si è sviluppato molto di più ad Haiti e meno a Cuba? Sicuramente perché Cuba ha un’organizzazione igienico-sanitaria migliore, mentre Haiti, soprattutto dopo il terremoto, era già in situazione precaria.

Quindi spesso nell’epidemiologia bisogna prescindere dall’agente patogeno per capire la diffusione dell’agente eziologico in rapporto al contesto ambientale, sociale, igienico, ecc.

Epidemiologia: evoluzione di un concetto

L’unica cosa che è cambiata nel tempo è l’approccio dell’epidemiologia e quindi la sua definizione. Nell’800 e nei primi del 900 le malattie infettive erano le cause principali di morte per malattia. Nel 1941 l’epidemiologia era la scienza legata agli episodi di massa delle malattie infettive. Nel 1951 si scopre che ogni individuo è diverso e reagisce in modo diverso a una malattia. Inoltre, fondamentale è anche l’ambiente. Nel 1978 l’epidemiologia diventa un approccio razionale alla malattia: si passa da un concetto deterministico (rapporto causa-effetto) a un concetto probabilistico: c’è qualcosa che si frappone tra la causa e l’effetto.

Nel 2001: l’epidemiologia diventa prevalentemente uno strumento di controllo dei problemi sanitari. Non basta dimostrare una relazione causa effetto ma bisogna trovare il modo per ridurre la diffusione di certe malattie in una popolazione. Definizione moderna dell’OMS: l’epidemiologia serve a:

• Descrivere la distribuzione nello spazio e nel tempo di situazioni patologiche e di loro modificazioni all’interno delle popolazioni. Le malattie non sono mai determinabili: possono sempre capitare modificazioni che variano la previsione su quella malattia.
• Analizzare i fattori e le loro interrelazioni che minacciano o condizionano direttamente o indirettamente la salute e le prestazioni. Questo anche in previsione di un’ottica futura.
• Fornire le basi per decisioni e interventi per minimizzare i rischi per la salute e ripristinare salute e prestazioni. Epidemiologia come strumento di decisione.

Definizione sintetica

Epidemiologia studio della:

• Frequenza: quando e quanto la malattia compare
• Distribuzione: dove la malattia compare e come si modifica nel tempo e nello spazio
• Determinanti: fattori che quando sono presenti o se vengono alterati inducono una variazione della frequenza o di altre caratteristiche della malattia (come la densità di animali presenti all’interno di un allevamento, più è alta, più è possibile che certe malattie si verifichino). Quindi variando alcuni fattori come appunto la densità di animali, che non hanno nulla a che fare con l’agente eziologico e l’ospite, posso incidere positivamente o negativamente sulla frequenza o su altre caratteristiche di una data malattia.
• Salute/malattia: si studiano sia i malati che i sani. Si studiano quei fattori che promuovono la salute e non solo quelli che determinano malattia.
• Popolazioni: gruppi di individui, di solito della stessa specie. L’epidemiologia è una scienza che studia le malattie e il loro sviluppo in relazione a più individui, non in relazione al singolo.

Approccio epidemiologico serve per

• Descrivere gli eventi (dove sono i morti, quanti sono, ecc)
• Spiegarne le cause: se il metodo epidemiologico è corretto, è possibile spiegare le cause di una malattia anche se non si conoscono tutti i dettagli o tutti i tasselli di un certo evento.
• Progettare, attuare e valutare gli interventi sanitari, dopo la descrizione e la spiegazione degli eventi. Lo scopo finale è ridurre o eliminare una certa malattia da una certa zona (prevenzione, controllo, eradicazione).

Profilassi, prevenzione, controllo, eradicazione

Profilassi: insieme dei provvedimenti atti a prevenire la comparsa e la diffusione delle malattie (in particolare quelle infettive). Ad esempio profilassi vaccinale sinonimo di profilassi indiretta. Il vaccino serve a immunizzare l’animale per contrastare più facilmente l’agente eziologico qualora ci sia il contatto. Il vaccino non è completamente risolutivo: aiuta a prevenire la malattia, ma non si può fare prevenzione utilizzando esclusivamente il vaccino perché non sempre mette al riparo dalla malattia. Profilassi indiretta: si cerca di contrastare ogni singolo soggetto tramite il vaccino. Profilassi diretta: serve a far sì che un certo agente eziologico non entri all’interno di una determinata popolazione, ad esempio in un allevamento.

Prevenzione: concetto molto simile alla profilassi. Può essere vista come un’azione allargata rispetto alla profilassi su una popolazione ampia. Serve a impedire che una malattia entri in una popolazione tramite:

• Quarantena: per impedire l’ingresso
• Vaccinazione di massa
• Controllo ambientale (biosicurezza): protezione di un segmento di popolazione da una malattia.

Profilassi e prevenzione fanno riferimento a pratiche in cui non è presente l’agente eziologico, sono appunto preventive, la malattia non è ancora presente.

Controllo: complesso delle misure volte a diminuire la frequenza di una malattia presente nella popolazione (anche il vaccino può essere uno strumento di controllo). Quindi in questo caso la malattia è già presente. Ridurre quindi l’incidenza di una determinata malattia (numero di nuovi casi). Esempio: individuazione e rimozione degli animali infetti tramite testi diagnostici (indiretti: se si cercano gli anticorpi nel sangue; diretti: se si cercano gli agenti patogeni specifici).

Eradicazione (o eliminazione): complesso delle misure volte a eliminare completamente un agente da un territorio o da una popolazione. Si applica soprattutto alle malattie infettive. Ad esempio il vaiolo umano (poxvirus) è stato eradicato dall’intero pianeta, si è estinto. Un agente eziologico, se eliminato, può comunque rientrare in quella popolazione.

I diversi approcci in ambito clinico, patologico, epidemiologico

Fattori che richiedono un rafforzamento dell’approccio epidemiologico:

• Qualità: soddisfazione delle aspettative del consumatore. Spiegare ad ogni individuo che ad esempio il rischio per il consumatore durante il periodo di influenza aviare, era pari a 0.
• Accordi internazionali di libero scambio: SPS agreement: rispetto a qualche decennio fa, i vincoli per la commercializzazione dei prodotti provenienti dall’estero sono praticamente spariti, ma è necessario comunque rispettare una regola. Se si trovano suini economici in Cina, è possibile portarli in Italia, ma è necessario avere una garanzia sanitaria, cioè un documento che certifichi che quei suini cinesi non hanno malattie che in Italia non ci sono. Gli strumenti per saperlo sono dei piani di campionamento. In assenza di informazioni sanitarie certe, bisogna evitare di importare.

Modello di malattia: fattori di insorgenza delle malattie infettive

Salute: non è solo assenza di malattia. Serve anche un benessere psicologico. I termini salute e malattia non hanno un significato assoluto.

Nell’uomo: per salute si intende lo stato di completo benessere fisico e mentale (WHO).

Animali da reddito: per salute si intende l’assenza di manifestazioni di sintomi patologici e la massima espressione di produttività. I suoi livelli produttivi sono compatibili con quello che viene fornito da mangiare e con la sua genetica. Se una vacca che potenzialmente può produrre 35 litri di latte al giorno ne produce 32, allora significa che c’è qualcosa che blocca la completa espressività e produttività dell’animale.

Malattia

• Decorso clinico: in genere per l’individuo è più grave della malattia subclinica. Manifestazione dei sintomi.
• Decorso subclinico: in genere per l’individuo è meno grave della malattia clinica ma in una popolazione una malattia subclinica può essere anche più dannosa, perché il numero di animali colpiti è elevato, soprattutto se si considerano gli animali da reddito. Non si osserva clinicamente.

Esempio: Allevamento con 1000 suini. Ogni suino pesa 160 kg. Se ne muoiono 10 per malattia clinica perdo 1600 kg di carne. Se invece di questi 1000 suini nessuno muore ma tutti perdono 2 kg di peso, la perdita sarà di 2000 kg di carne. Quindi il problema più grave, anche più grave delle malattie cliniche, è rappresentato dalle malattie subcliniche che non sono facilmente individuabili.

La malattia visibile è fatta da una minima parte (sintomi evidenti e morti). Le malattie subcliniche invece non hanno manifestazioni evidenti e i danni agli animali sono ridotti. Sta al veterinario capire perché si ha questa riduzione di produttività.

Infezione e malattia

Infezione: l’agente eziologico:

• Penetra nell’ospite
• Si moltiplica
• Non provoca sintomi

Anche se non provoca sintomi, possono esserci già delle ripercussioni sulla salute (perdite produttive o altre alterazioni). Nella maggior parte dei casi non avviene la progressione verso malattia e non ci si accorge di niente. In altri casi invece si instaura la malattia. Il veterinario deve essere bravo a capire le cause di malessere dell’animale, spesso senza usare strumenti sofisticati e senza alcuna manifestazione sintomatica.

Malattia: l’agente eziologico:

• Penetra nell’ospite
• Si moltiplica
• Evoca sintomi

Si ha una risposta dell’ospite all’infezione con sintomi clinici evidenti.

Modelli causali di malattia

1. Modello unicausale: Causa A modifica dei parametri biologici malattia specifica. Ad esempio martellata sul dito che me lo rompe. Situazione molto rara: la stragrande maggioranza di patologie sono determinate da più cause.
2. Modello olistico: Le cause che comportano la malattia non sono legate esclusivamente all’agente patogeno: spesso la sola presenza del patogeno non dà malattia. Subentrano anche delle cause esterne che da sole non danno alcun tipo di patologie ma devono agire sequenzialmente o contemporaneamente per dare un effetto diverso dalla patologia. Gli effetti possono essere diversi a seconda della combinazione più o meno diversa delle cause (agente patogeno, ambiente, stato di salute, ecc). Quindi le malattie infettive sono causate da una combinazione complessa di fattori. Ovviamente senza agente patogeno la malattia non può instaurarsi, ma non è detto che da solo possa far insorgere la malattia.

Il modello ecologico (olistico)

Le malattie infettive stanno in equilibrio su tre gambe. Due gambe sono estremamente necessarie per l’instaurarsi dell’infezione e della malattia cioè agente eziologico e ospite. L’altra gamba è rappresentata dall’ambiente. La malattia clinica si verifica nell’intersezione tra questi tre fattori. L’ambiente ha un ruolo importante nella salute dell’ospite e nell’equilibrio generale dell’epidemiologia.