Epidemiologia Nutrizionale e Statistica Medica (Ferraroni)

Epidemiologia nutrizionale e statistica medica - Ferraroni

Introduzione

L'epidemiologia cerca di determinare l'eziologia delle malattie e fornisce informazioni necessarie a pianificare e gestire servizi per la prevenzione, il controllo e il trattamento delle malattie. L'epidemiologia nutrizionale verifica se specifici aspetti della dieta influenzano l'occorrenza delle malattie nell'uomo e consente di definire l'origine alimentare di diverse malattie.

L'alimentazione può essere vista come outcome o come esposizione di interesse: se la dieta causa la malattia, l'outcome è la malattia e l'esposizione è la dieta; se la dieta è causata, ad esempio, da un'esposizione ambientale, l'outcome è la dieta e l'esposizione di interesse è l'ambiente.

Stili di vita per la prevenzione dei tumori

Il Fondo Mondiale per la Ricerca sul Cancro (WCRF) nel 2007 ha definito gli stili di vita per la prevenzione dei tumori:

• Mantenersi snelli per tutta la vita (BMI: 18,5-24,9)
• Mantenersi fisicamente attivi ogni giorno (30 min/die di attività fisica)
• Limitare cibi ad alta densità calorica e bevande zuccherate
• Avere un’alimentazione basata prevalentemente su cibi di origine vegetale e ricca di cereali non raffinati, legumi, frutta e verdura
• Limitare il consumo di carne rossa (max 500 g/settimana) ed evitare carni conservate
• Limitare il consumo di bevande alcoliche (1 bicchiere/die e 2 bicchieri/die)
• Limitare il consumo di sale (< 5g/die) ed evitare cibi contaminati da muffe o conservati in ambiente umido
• È sconsigliato l'uso di supplementi alimentari
• Allattare i figli al seno
• Seguire le raccomandazioni anche in seguito alla diagnosi di tumore

Alimentazione come esposizione speciale

L'alimentazione è un'esposizione speciale perché è universale, complessa e multifattoriale, presenta componenti alimentari altamente correlate, ha effetti antagonistici e sinergici delle componenti bioattive, c'è un'alta variabilità intra e inter soggetti e ci sono forti componenti religiose, socio-economiche e psicologiche.

È importante stimare il consumo alimentare, ma la stima dipende da fattori complessi che interagiscono tra loro: variabilità del consumo dei cibi, caratteristiche del soggetto, modi di dire, quantificazione e descrizione dei cibi, metodo di raccolta, lunghezza del periodo considerato...

Le malattie di cui attualmente interessa studiare l'associazione con l'alimentazione sono generalmente complesse, con lunghi periodi di latenza e multifattoriali (caratterizzate dall'esposizione a più fattori di rischio). Se il periodo di latenza (periodo che intercorre tra l'esposizione al fattore di rischio e la manifestazione della patologia di interesse) è molto lungo, diventa difficile conoscere il momento di inizio dell'esposizione e quantificare l'esposizione totale.

Quanto più le malattie hanno una natura complessa e tanto più è difficile comprendere le cause del loro andamento nel tempo e nello spazio.

Difficoltà nelle associazioni tra alimentazione e malattia

In molte associazioni tra alimentazione e malattia è difficile distinguere se si è in presenza di un'associazione molto debole o di un bias (errore di tipo sistematico che comporta una sovra o sottostima della forza dell'associazione tra un'esposizione e la risposta a cui si è interessati).

Obiettivi dell'epidemiologia nutrizionale

• Monitorare il consumo di cibi e nutrienti e lo stato nutrizionale di una popolazione
• Generare nuove ipotesi su relazione alimentazione-salute ed eventualmente valutarne la forza
• Contribuire alla prevenzione delle malattie e al miglioramento della salute pubblica

Vantaggi e svantaggi

Vantaggi: Diretta rilevanza sulla salute umana: solitamente i risultati vengono tradotti direttamente in raccomandazioni di salute pubblica. I risultati possono avere un’implicazione diretta sui processi di trasformazione e preparazione dei cibi.

Svantaggi: Molti tipi di bias. È difficile determinare se le associazioni trovate sono casuali.

Relazione causa-effetto

I postulati di Henle-Koch, pubblicati nel 1890, presuppongono l'esistenza di patogeni specifici trasmissibili come agenti eziologici. L'agente (causa) deve essere presente in ogni soggetto malato e non deve presentarsi in soggetti con altre malattie come parassita patogenetico. In questo contesto la causa viene definita come necessaria (senza di essa l'effetto non si può ottenere) e sufficiente (data la causa, l'effetto si manifesta sempre).

Il concetto di causa viene generalmente sostituito con quello di fattore di rischio, l'eziologia di una malattia viene intesa come derivante da un processo multifattoriale e ogni fattore di rischio può essere responsabile di più patologie. Quindi la sola esposizione a un fattore di rischio non è sempre in grado di determinare l’insorgenza di una patologia e una malattia non dipende dall’esposizione ad un solo fattore di rischio.

Un fattore di rischio può essere considerato un determinante di malattia se risulta associato all'occorrenza di malattia in modo riproducibile e consistente; la riproducibilità dell'associazione deve essere verificata in condizioni diverse ed indipendenti. La consistenza richiede che tra l'esposizione al fattore e l'insorgenza della malattia intercorra un periodo di tempo compatibile con il periodo di induzione e di latenza e che l'associazione osservata non sia imputata al caso o a un errore sistematico, né sia spiegabile con relazioni causali già note.

Criteri di B. Hill

• Forza dell'associazione: più è intensa l'associazione rilevata e meno è plausibile che questa sia dovuta a distorsioni o a fattori di confondimento.
• Effetto dose-risposta: se all'aumentare della dose o della durata di esposizione aumenta la possibilità di sviluppare la malattia, un'ipotesi casuale diventa più plausibile.
• Sequenza temporale: l'esposizione all'agente causale deve precedere sempre l'effetto.
• Plausibilità biologica: l'interpretazione causale deve basarsi su meccanismi biologici noti, la cui mancanza però non implica necessariamente la non verosimiglianza dell'associazione trovata.
• Coerenza interna: i risultati devono essere coerenti al loro interno.
• Specificità dell'associazione: se l'associazione è specifica, il fattore di rischio oggetto di indagine è associato a un'unica patologia. Tale criterio risulta attualmente poco convincente, fatta vera l'ipotesi che l'eziologia di una patologia deriva da un processo multifattoriale.

Es. Studi epidemiologici hanno dimostrato che il rischio relativo di sviluppare tumore al seno tra i bevitori di alcolici è del 1,5 rispetto ai non bevitori. La forza dell'associazione è debole e potrebbe implicare qualche tipo di distorsione, si ha un effetto dose-risposta in quanto il rischio aumenta all’aumentare della dose di alcol assunto e della durata di esposizione e si ha sequenza temporale. Per quanto riguarda la plausibilità biologica non esistono convincenti ragioni biologiche per credere che il consumo di alcol possa influenzare lo sviluppo di tumore al seno e la specificità di associazione è bassa, infatti il fattore di rischio è associato a diverse patologie. Non si sa quindi se questa associazione sia causale o no; la consistenza dell'associazione sembra costante nel tempo, ma la plausibilità biologica è davvero debole. Una risposta potrebbe essere data da studi di intervento, impossibili da effettuare in questo contesto.

Tipi di studi nella pratica e ricerca, clinica e sanitaria

Studio sperimentale

Lo studio sperimentale (il ricercatore è in grado di avere un controllo diretto sull'esposizione) verifica dell'efficacia e dei rischi di qualsiasi trattamento medico (manipolato dal ricercatore).

• Sperimentazione clinica controllata: il ricercatore sperimenta l'effetto e l'efficacia di un nuovo farmaco o di nuove procedure mediche o chirurgiche; solitamente la sperimentazione clinica viene preceduta da una fase preclinica, che ricorre a modelli in vivo o in vitro. I soggetti coinvolti nello studio sono suddivisi in un braccio sperimentale, che riceve il trattamento, e uno di controllo, che riceve un diverso/nessun trattamento (effetto placebo).
• Sperimentazione clinica randomizzata e controllata: assegnazione dei soggetti al trattamento randomizzata (i pazienti sono attribuiti secondo una precisa strategia che segue le leggi del caso ai gruppi di trattamento e di controllo) per garantire che il gruppo di controllo e dei trattati siano simili all’inizio della ricerca e per aumentare la probabilità che altre variabili si distribuiscano uniformemente nel gruppo sperimentale e di controllo, in modo che le differenze eventualmente osservate tra i due gruppi siano attribuite al trattamento. Ciò assicura che il giudizio personale e i pregiudizi del ricercatore e del paziente non influenzino l'assegnazione al trattamento. Per ottenere dati attendibili, lo studio è effettuato su un gruppo di individui con caratteristiche simili, selezionati tramite criteri di inclusione ed esclusione.

Fasi di un trial clinico con nuovi farmaci

• Fase I: determinare la dose massima tollerata dall'uomo e la farmacocinetica del farmaco (com'è assorbito, metabolizzato ed escreto dal corpo umano).
• Fase II: valutare l'attività del farmaco e gli eventuali effetti collaterali.
• Fase III: confrontare l'attività terapeutica del nuovo farmaco con il farmaco standard.
• Fase IV: raccogliere informazioni sulla sicurezza, sull'efficacia e sull'uso più appropriato.

Negli studi clinici, le tecniche a cecità semplice e doppia permettono di eliminare fattori associati non intenzionalmente al trattamento e pregiudizi, migliorando l'obiettività dello studio:

• Semplice cecità: il paziente non sa se è nel gruppo di trattamento o in quello di controllo.
• Doppia cecità: né il medico né il paziente sanno a quale gruppo è assegnato il paziente.

Sfortunatamente, negli interventi alimentari è spesso difficile effettuare sperimentazioni in cecità e, tendenzialmente, l'efficacia di questi interventi si riscontra dopo un periodo di tempo molto lungo. Questi studi permettono di studiare solo uno, massimo due fattori alla volta e quindi si rivelano particolarmente inefficaci nello studio dell'alimentazione nel suo complesso e delle eventuali interazioni tra le varie componenti alimentari o nutrizionali.

Tipologie di studi clinici

• A disegno parallelo: il gruppo trattato e di controllo vengono studiati parallelamente. Ciò consente di prevedere solo confronti "tra-pazienti" e il campione deve essere più numeroso.
• Cross-over: un gruppo viene sottoposto al trattamento e all'altro gruppo viene dato un placebo; segue un periodo di tempo senza alcuna somministrazione (wash out) e poi si invertono i trattamenti. Ciascun paziente è controllo di sé stesso e ciò consente di prevedere confronti "entro-pazienti".

Gli studi di intervento possono avere dimensioni molto differenti tra loro: negli studi clinici, in cui l'esposizione è molto controllata, le dimensioni sono ridotte e negli studi di popolazione, in cui il controllo diventa difficile, le dimensioni sono maggiori. Negli studi clinici si utilizza il diario o il recall delle 24h e negli studi di popolazione il FFQ. In questi tipi di studi la valutazione alimentare consente di effettuare uno screening iniziale dei soggetti o misurare il cambiamento alimentare dovuto all'intervento. La misura dell'efficacia di un intervento alimentare necessita di uno strumento valido per quantificare la dieta prima, durante e dopo il periodo di intervento.

Studi osservazionali

Lo studio osservazionale (il ricercatore non è in grado di avere un controllo diretto sull'esposizione) comprende studi descrittivi e analitici.

• Studi descrittivi: (non si ha un confronto tra gruppi) studiano la frequenza, la storia naturale e i possibili determinanti del fenomeno che si sta studiando; osservano e descrivono una situazione senza interferire con la sua evoluzione. Confrontano in gruppi di persone indici relativi allo stato nutrizionale con indici relativi allo stato di salute; non avendo un gruppo di controllo, non possono dimostrare alcuna associazione causale.

Vantaggi: rapidi ed economici

Svantaggi: impossibile riprodurne i risultati ed è difficile riportare all'individuo quanto osservato con i dati raccolti globalmente.

• Studi analitici (confronto tra gruppi, si ha un gruppo di controllo): studio di coorte: studio prospettico in cui si segue un gruppo di individui esposti e non esposti nel tempo e si confronta l'incidenza della malattia nei due gruppi; la risposta di interesse non deve esistere all'inizio dello studio. Se la risposta avviene maggiormente tra gli esposti rispetto ai non esposti, si può considerare la sua comparsa associata all'esposizione stessa. Negli studi alimentari per alcune categorie non esistono i non esposti. È uno studio costoso e di lunga durata, necessita di un gran numero di soggetti perché molti andranno dispersi ed è utile se l'esposizione è rara e le patologie sono considerate frequenti.

Lo studio EPIC (1992) è uno studio prospettico di grandi dimensioni che studiò le relazioni tra alimentazione, stato nutrizionale, stili di vita e fattori ambientali con l'incidenza di tumori e altre malattie croniche. Risultati:

• Associazione positiva tra tumore gastrico e alto consumo di carne rossa e basso livello plasmatico di vit. antiossidanti
• Rischio di tumore al colon per alti consumi di carne rossa e protezione da fibre vegetali
• Protezione del tumore del polmone e delle alte vie aereo-digestive da frutta e verdura
• Alto rischio di tumore alla mammella per consumo di alcol e lieve rischio per altri