Epidemiologia delle malattie infettive

Epidemiologia generale delle malattie infettive

Le malattie infettive sono causate da un agente eziologico. In genere, ognuna di esse è causata da uno specifico agente infettivo che spesso prende il nome dalla malattia (es. tifo, pertosse, meningite, ecc.). Oltre all’agente eziologico, deve esserci anche una causa necessaria per determinare la malattia (l’agente eziologico è necessario ma non sufficiente).

Cause delle malattie infettive

Tra le cause maggiori troviamo, ad esempio, virulenza, carica microbica, modalità di trasmissione, fattori legati all’ambiente, ecc., cioè quanto l’agente microbico può condizionare la sopravvivenza dei microrganismi che si diffondono tramite l’ambiente e caratteristiche dell’ospite suscettibile che contrae l’infezione. Infatti, se l’ospite ha già avuto un’infezione causata dallo stesso agente eziologico, è immuno-protetto e non contrae la malattia. Se è un soggetto vaccinato, le difese immunitarie nei confronti di quell’ospite sono aumentate e il soggetto è resistente ad esso.

Esistono poi quadri morbosi che possono essere provocati da agenti microbici diversi (es. cistite, polmonite, ecc.). Si parla di malattie infettive pensando che siano tutte trasmissibili, ma in realtà non sempre è così, poiché esistono malattie contagiose e malattie non contagiose. Tra le malattie non contagiose, una delle più gravi è il tetano (se non si è vaccinati): l’infezione tetanica causa una malattia sostenuta da una Clostridium tetani esotossina, prodotta dal tetano. Il tetano si contrae dall’ambiente, ma non c’è trasmissione tra uomo e uomo. L’unica possibilità di trasmissione da uomo ad uomo è attraverso una trasfusione di sangue (è impossibile che accada).

Anche la malaria si contrae dall’ambiente e non si può trasmettere da uomo a uomo se non tramite un vettore (organismo/insetto: per la malaria la zanzara anofele).

Legionella pneumophila

La Legionella pneumophila causa una polmonite che viene acquisita dall’ambiente (esposizione ad acque in cui il microrganismo si è moltiplicato in gran numero). In tutta la letteratura è riportato un solo caso di trasmissione uomo-uomo, anche se dubbio. In generale, non si trasmette da persona a persona.

Informazioni necessarie per lo studio delle malattie infettive

Quando si studia una malattia infettiva ci servono delle informazioni:

• Sull’agente infettivo
• Sulla sua presenza nell’ambiente
• Sulle vie attraverso cui entra nell’ospite
• Sui suoi rapporti con esso
• Sulle modalità di trasmissione
• ecc.

Tali informazioni vengono usate per individuare e mettere in atto adeguati interventi di prevenzione a vari livelli.

Fasi del processo infettivo

• Esposizione
• Periodo di incubazione: l’organismo inizia a moltiplicarsi
• Periodo prodromico: iniziano a manifestarsi alcuni sintomi aspecifici (astenia, mialgia, ecc.) e comuni a molte malattie. I sintomi sono causati dall’aumento della moltiplicazione dell’organismo.
• Malattia clinica: si manifestano clinicamente i sintomi di quel tipo preciso di malattia.
• Morte (nel peggiore dei casi) o guarigione (seguita da convalescenza, talvolta da cronicizzazione).
• Stato di portatore dopo la convalescenza: dopo la guarigione clinica, c’è uno stato definito portatore in convalescenza in colui che ha il microrganismo all’interno e lo elimina all’esterno. (es. nell’epatite B, lo stato di portatore convalescente dura per ben 6 mesi, superati i quali si parla di portatore cronico, ma potrebbe rimanere tale per tutta la vita. Nel portatore cronico il virus si trova in uno stato di latenza e si può, nel caso, anche riattivare. Il soggetto oltre a diffondere la malattia può contrarla nuovamente).
• Esistono anche altri 2 tipi di portatore che riguardano la fase iniziale della malattia: portatore in incubazione (gli agenti eziologici possono essere eliminati all’esterno anche in modo molto efficace) e portatore sano (colui che non avrà mai i sintomi, ma alberga i microrganismi come se fossero normali componenti della flora microbica dell’organismo, è un soggetto difficilmente identificabile che diffonde facilmente la malattia (il portatore del meningococco è di questo tipo).

Natura del rapporto ospite-parassita

Ciò che interessa osservare è l’iceberg: ciò che si vede rappresenta la malattia clinica, mentre ciò che non si vede rappresenta la malattia subclinica/latente. Solo attraverso l’accertamento diagnostico si riescono ad identificare le sorgenti di infezioni che rimangono nascoste e trasmettono la malattia.

Si parla di rapporto ospite-parassita che si esprime come:

• Infezione: interazione tra un agente biologico e l’ospite suscettibile, con replicazione del microrganismo
• Malattia infettiva: espressione clinica dell’infezione, con segni e sintomi

L’infezione può decorrere:

• Subclinica/asintomatica: solo segni microbiologici (isolamento microrganismo) o sierologici
• Clinicamente manifesta: con segni e sintomi

Ad esempio, il morbillo decorre quasi sempre in forma sintomatica e quasi mai in forma asintomatica, l’epatite decorre più frequentemente in forma asintomatica, specie nel bambino. Il manifestarsi in forma sintomatica o asintomatica dipende dall’agente eziologico. Per i microrganismi è un vantaggio evolutivo non portare l’ospite alla morte, ma sfruttarlo solo per riprodursi.

Distribuzione geografica delle malattie trasmissibili

I microrganismi svolgono un ruolo importantissimo nel mantenimento dell’equilibrio biologico a livello dell’ecosistema nel quale vivono. Alcuni sono ubiquitari, si ritrovano in tutti i continenti (virus dell’influenza e del morbillo, meningococchi, etc.), altri sono localizzati in aree geografiche ristrette e ben definite (virus della febbre gialla, vibrione del colera, etc.) perché necessitano, per il loro sviluppo e la loro moltiplicazione, di particolari condizioni ambientali o di ospiti (insetti e artropodi) che vivono soltanto in certe aree geografiche.

In relazione alla distribuzione geografica le malattie trasmissibili possono essere suddivise in cinque gruppi:

• Cosmopolita o ubiquitaria: è una malattia distribuita in tutte o quasi tutte le regioni della Terra, causata da microrganismi che circolano stabilmente in tutto il mondo e che quindi si sono adattati o possono adattarsi a diverse condizioni ambientali (es. influenza, morbillo). C’è una condizione di equilibrio tra agente eziologico e ospite.
• Sporadica: è una malattia che si manifesta occasionalmente con un numero limitato di casi separati tra di loro nello spazio e nel tempo, in una popolazione in cui tale malattia è assente da tempo (es. i casi di malaria contratta all’estero, che si manifestano al rientro in Italia e che non danno luogo a casi secondari). Nel caso della malattia sporadica l’agente patogeno non è presente in modo stabile nel territorio nel quale il caso si manifesta oppure rimane confinato a livello dei serbatoi (tetano, botulismo). Il tetano può essere considerato sporadico grazie alla diffusa vaccinazione sulla popolazione, nonostante il Clostridium tetani sia un batterio molto presente nell’ambiente.
• Endemica: in una certa area geografica è una malattia che si manifesta costantemente nella popolazione con un numero di casi più o meno elevato. In questo caso, l’agente responsabile, trovandosi in un contesto ambientale favorevole, circola e persiste stabilmente nella collettività (es. colera in India, a trasmissione oro-fecale). Si trasmette perché le acque sporche vengono usate a fini igienici, ma anche per bere. La malattia si trasmette, così, molto velocemente. L’endemicità è caratterizzata da una condizione di equilibrio tra la capacità di diffusione del microrganismo e la recettività della popolazione ed è influenzata da fattori che favoriscono (molti casi) o che ostacolano (pochi casi) la trasmissione dell’infezione.
• Molte malattie si verificano con cicli stagionali, sono molto frequenti in alcuni mesi dell’anno, lo sono molto meno in altri. Tale ciclicità è dovuta all’influenza di alcuni fattori:
• Meteorologici (temperatura, umidità, ecc.) e sociali (affollamento, attività scolastica, ecc.), ad esempio elevata frequenza delle infezioni respiratorie acute nei mesi invernali.
• Biologici (ciclo riproduttivo di insetti), un esempio è l’elevata incidenza di malattie trasmesse da vettori.
• Alcune malattie endemiche esantematiche (es. morbillo e rosolia) hanno tipici cicli epidemici poliennali: tra un picco e l’altro passano degli anni, perché quando un’epidemia si è esaurita (si sono esauriti i soggetti suscettibili) è necessario che nascano nuovi soggetti. Cioè, è necessario che si raggiunga un certo numero di nuovi nati (recettivi) in modo che il virus possa diffondersi agevolmente. Dopo un picco epidemico il virus continua a circolare grazie agli individui che non sono stati colpiti dalla malattia.

Tipologie di malattie

• Esotiche: è una malattia che non è presente in una certa area geografica ma che può esservi importata. È generalmente provocata da un agente microbico che, per il suo sviluppo e la sua moltiplicazione, necessita di particolari condizioni climatiche, ambientali e sociali come quelle che, ad esempio, si trovano nei paesi tropicali.
• Epidemiche: è una malattia che si manifesta in una stessa popolazione o gruppo di individui con un numero di casi rilevante, in un periodo di tempo limitato (giorni o settimane), avendo tutti i casi una origine comune. Quando la malattia epidemica oltrepassa i confini di uno stato e si diffonde anche ad altri paesi e continenti si parla di PANDEMIA.

Confermare l’esistenza dell’epidemia

Si può confermare l’epidemia quando:

• Più di due soggetti collegati a livello epidemiologico manifestano la stessa patologia dopo contatto con una sorgente d’infezione comune in un luogo comune.
• L’incidenza dei casi osservati supera l’incidenza attesa.

Un’epidemia può manifestarsi in modo meno ovvio, se i casi sono dispersi in una vasta area geografica ed appaiono, quindi, sporadici. L’epidemia può essere sospettata solo se è in atto un sistema di sorveglianza efficace. Se la prevalenza dei casi rilevati nel periodo precedente al picco ha una distribuzione normale, allora è anormale un valore al di fuori dell'intervallo media ± 2 volte la deviazione standard. In ogni epidemia il primo caso accertato viene detto “caso indice”, mentre tutti gli altri sono detti “casi secondari”. Il periodo di tempo che intercorre tra l’inizio della malattia nel caso indice e nel primo dei casi secondari viene detto intervallo seriale, mentre il tasso di attacco secondario è la percentuale di soggetti recettivi che si ammalano a seguito dell’esposizione al contagio con il caso indice (incidenza negli esposti).

Fasi di un’indagine epidemiologica

Orientare i dati in termini di tempo, luogo e persona. Lo scopo è quello di organizzare i dati che si acquisiscono in modo da attribuirgli un significato e rinforzare o eliminare le varie ipotesi. Un metodo comune di orientamento dei dati è la curva epidemica, un grafico che mostrando la distribuzione temporale dell’esordio dei sintomi nei casi aiuta a determinare se l’epidemia ha avuto origine da:

• Fonte comune o puntiforme: grande numero di casi che scoppiano tutti insieme. Si parte sempre dal paziente 0 e poi si ha una crescita esponenziale dei casi.
• Fonte continua: si hanno tanti casi con un numero progressivo ma anche distanziato fra loro, perché l’esposizione è una fonte continua.
• Curva a propagazione: tipica dei casi da intossicazione alimentare in cui il consumo dell’alimento nel gruppo ristretto che l’ha consumato causa il primo picco epidemico. Se l’agente eziologico è a trasmissione oro-fecale, questo tramite l’ambiente determina i casi secondari e i picchi secondari (es. Epatite A, si ha per consumo di frutti di mare contaminati, prima l’epidemia è ristretta a coloro che hanno consumato l’alimento. Essendo un agente eziologico eliminato con le feci, può causare la curva epidemica secondaria, in quanto l’acqua è usata da molti utenti. Accade perché le acque non sono opportunamente depurate e vengono consumate a livello alimentare).

Quando gli alimenti sono responsabili di un’epidemia scatta subito l’indagine epidemiologica. Fatta la notifica di malattia, l’azienda sanitaria si occupa di compierle l’indagine epidemiologica. Quando c’è un caso di intossicazione alimentare, infatti, si ricerca tra gli ammalati chi ha consumato quell’alimento. Poi si fa un confronto rispetto a un gruppo di controllo (soggetti sani) che ha consumato quell’alimento, e così si nota se la malattia si è manifestata maggiormente negli esposti. Questo viene fatto per identificare l’alimento incriminato: si osserva che alimento è stato consumato e quali sono i casi di malattia ad esso associati. Se l’incidenza tra gli esposti supera l’incidenza tra i non esposti vuol dire che quel tipo di alimento è incriminato e deve essere eliminato dal commercio per evitare che venga consumato da altri soggetti. L’andamento della curva epidemica dipende da:

• Vie di escrezione e velocità di propagazione dell’agente eziologico
• Densità della popolazione
• Proporzione di soggetti suscettibili

Una «epidemia a propagazione» è, invece, quella causata da un agente che viene escreto inizialmente da uno o più casi primari, e quindi si propaga nel tempo ad individui recettivi che costituiscono casi secondari. Quando scoppia un’epidemia, la recettività nella popolazione diminuisce perché man mano che ci si ammala si diviene resistenti all’infezione, si sviluppa l’immunità. In questo modo l’epidemia si esaurisce ed i soggetti divengono così resistenti.

Sviluppare un’ipotesi che spieghi quale o quali specifiche esposizioni possono aver causato la malattia (e verificarla con appropriati metodi statistici): si possono stimare i tassi d’attacco, attraverso la stima dell’incidenza della malattia tra le persone con una specifica esposizione. Si tratta di uno studio retrospettivo dove viene calcolato l’odds ratio.

Un esempio è la Legionellosi: essa è un particolare tipo di polmonite, caratterizzata da picchi epidemici nel periodo estivo-autunnale poiché in tali condizioni stagionali le acque sono più calde. La Legionella è un microrganismo acquatico che trova migliori condizioni per svilupparsi e per trasmettersi all’uomo proprio nella stagione estiva autunnale. Altro importante esempio è quello delle epidemie poliennali. Tra queste, una delle più importanti malattie è il morbillo. La distanza tra i picchi del morbillo è di circa 5 anni, la varicella ha una distanza di 1-2 anni, la rosolia 9 anni. Perché? Questa differenza dipende dal microrganismo: più esso è infettivo, più riesce a diffondersi nella popolazione e provocare un’epidemia. Tuttavia, questo dipende anche da quanto il vaccino è diffuso. Il vaccino della rosolia si è iniziato ad utilizzare molti anni prima rispetto a quello per il morbillo. Inizialmente, il vaccino anti-rosolia era somministrato solo alle ragazze intorno ai 12 anni (inizio dell’età fertile), in modo da preservare la futura gravidanza: queste malattie, infatti, possono provocare la morte del feto o malformazioni. In questo modo, andando a vaccinare sempre di più, si è ridotta la diffusione della rosolia nella popolazione, ma non è stato possibile debellare i picchi epidemici.