Malattie infettive e zoonosi

Malattie infettive

Elementi di epidemiologia veterinaria: per epidemiologia si intende lo studio di una popolazione e di tutto

ciò che accade al suo interno. Se ciò si lega ad una malattia infettiva, definiamo l'epidemiologia come lo

studio di una malattia in quella popolazione, cercando di capire tutti i fattori che ne hanno determinato la

comparsa. Se noi leghiamo le malattie infettive alla medicina veterinaria, il fine ultimo è evitare che la

malattia si diffonda, ma anche migliorare la produttività di animali da reddito.

Gli scopi dell’epidemiologia:

• Determinare l’origine della malattia la cui causa sia conosciuta: come mai è comparsa in una

popolazione?

• Indagine e controllo di una malattia la cui causa sia sconosciuta: l'epidemiologia mi aiuta a mettere in

atto dei comportamenti di fronte ad una malattia di cui non sappiamo l’origine ed evitare che si diffonda.

• Acquisire informazioni sull'ecologia e sulla storia naturale della malattia: dove si trova quella malattia?

Perché si trova lì? Viene trasmessa dagli insetti? Dagli animali? Dall’uomo?

• Pianificare e verificare i programmi di controllo: tutte le misure che metto in atto per evitare che la

malattia possa diffondere ulteriormente nella popolazione.

• Valutare l’impatto economico della malattia ed analizzare il rapporto costo/beneficio del relativo

programma di controllo.

I tipi di indagini epidemiologiche:

• Epidemiologia descrittiva: comprende l’osservazione e la registrazione delle malattie e dei possibili fattori

causali (raccolgo dati, compresi quelli più impensabili come il meteo presente al momento della raccolta

dei dati).

• Epidemiologia analitica: analisi delle osservazioni utilizzando metodi statistici e prove di laboratorio.

• Epidemiologia sperimentale: eseguo in laboratorio per capire se il virus che ho isolato è responsabile di

una certa malattia: ad esempio seleziono due gruppi di animali, uno viene modificato somministrando il

virus e all’altro no e vedo chi sviluppa la malattia e chi no. Quindi quel fattore che presumo essere in grado

di comportare la presenza di quel sintomo, lo metto a contatto con diversi gruppi, ad uno lo do e all’altro

no.

• Epidemiologia teoretica: rappresentazione della malattia utilizzando modelli matematici in grado di

simulare il decorso naturale dell’infezione.

La scelta di una rispetto ad un'altra dipende dai mezzi a disposizione, dalla disponibilità economica, dalla

disponibilità di personale, dal tipo di malattia, da quello che devo studiare.

Accanto a questi tipi di epidemiologia, ne esistono molti altri: clinica, informatica, genetica, molecolare. Sono

discipline che assumono sempre più importanza.

STUDIO EPIDEMIOLOGICO : parte dalla raccolta dei dati per arrivare alla fine al controllo della malattia.

Quindi raccolgo i dati per capire la causa e per arrivare a capire quali misure devo adottare per evitare il virus

o quel patogeno entri nella popolazione o se è già entrato, evitare che si diffonda ulteriormente nella

popolazione. Quindi il momento più importante quando ho un animale malato davanti è raccogliere tutti i

dati possibili e inimmaginabili (cosa mangia, dove beve, le vaccinazioni…). La raccolta dei dati deve sempre

essere fatta nella stessa maniera, deve seguire sempre lo stesso schema.

Nello studio epidemiologico bisogna effettuare valutazioni qualitative e quantitative dei dati raccolti:

Valutazioni qualitative: in questo tipo di valutazione quello che si va a fare per prima cosa è raccogliere i dati

per capire come quella malattia è comparsa in quella popolazione o come si sta diffondendo nella

popolazione. Questa è la cosiddetta storia naturale della malattia, che comprende le osservazioni di campo.

I dati che prenderemo in considerazione sono per esempio da dove viene l’animale, perché magari se viene

da un allevamento dove so già che è presente una malattia, allora sarà più facile fare una diagnosi. Un altro

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fattore da prendere in considerazione è il periodo di incubazione, ossia quanto tempo passa da quando mi

infetto a quando compaiono i primi sintomi della malattia, ciò permette di differenziare le malattie perché

ogni malattia ha un periodo di incubazione diverso. A questo punto, dopo aver raccolto i dati necessari, posso

cominciare a fare delle ipotesi sulla possibile causa della malattia. Infatti le osservazioni di campo possono

suggerire che certi fattori possono essere casualmente associati con una malattia e l’associazione deve essere

valutata formulando un'ipotesi causale.

Il secondo step consiste nell’effettuare le valutazioni quantitative, cioè devo capire quanta malattia c’è,

quindi quantifico il problema che ho davanti. I diversi tipi di valutazioni quantitative sono:

• Rilevamenti: è la valutazione quantitativa più semplice che posso fare, ossia esamino un insieme di unità,

ossia i singoli individui che fanno parte di una popolazione. Raccolgo tutti i dati relativi ai singoli individui

che fanno parte della popolazione. Comincio quindi a contare i membri della popolazione, li divido a

seconda delle caratteristiche di ognuno, come i soggetti maschi e femmine, l’età, ecc.

Uno dei rilevamenti più comuni che viene fatto è il cosi detto screening, ovvero uno strumento molto

importante che ha l’epidemiologo per studiare quanto una malattia si sia diffusa in una popolazione (ciò

che è stato fatto anche per il covid-19). Con questo esame si può vedere chi è stato infettato da una

malattia. Un altro modo di fare lo screening è quello di valutare la presenza-assenza di anticorpi.

I rilevamenti possono essere di tipo trasversale e longitudinale. Questi rilevamenti fanno riferimento al

tempo. Un rilevamento di tipo trasversale è ad esempio individuare quanti individui maschi e femmine

sono presenti oggi, quindi in un periodo di tempo limitato. Quelli longitudinali possono essere prospettivi

(da oggi in poi) o retrospettivi (da oggi vanno indietro nel tempo, per capire per esempio quando questa

caratteristica è comparsa nella popolazione).

• Monitoraggio e sorveglianza: questi termini vengono spesso indicati come sinonimi, ma in realtà sono

due cose diverse. Con il monitoraggio non si differenzia l’individuo, con la sorveglianza si da un nome e

un cognome agli individui analizzati (cioè dò un’identità agli animali malati). Ad esempio se mi trovo in un

allevamento dico che ci sono 5 cani che hanno la tosse (monitoraggio) e hanno i seguenti

nomi…(sorveglianza).

Questo tipo di valutazione deve rientrare nella relazione costi-benefici perché andare esprimere nome e

cognome dei singoli individui ha un costo, quindi devo stabilire se conviene o no.

• Studi: fare uno studio vuol dire valutare le differenze, fare un confronto fra gruppi di animali. Esistono

due grandi gruppi di studi:

➢ Sperimentali: gli studi sperimentali sono quelli che eseguo a priori, cioè ad esempio ho diversi gruppi

di animali, uno lo infetto con il parvovirus e un altro no e vedo quale dei due sviluppa la diarrea. Quindi

lo sperimentatore ha la possibilità di separare i diversi fattori che sono associati con la caratteristica

che si vuole trovare. È lo studio più facilmente controllabile, perché sono io a decidere qual è il fattore

che mi può determinare la comparsa di quella determinata caratteristica.

➢ Osservazionali: esistono diversi tipi di studio osservazionale: trasversale e longitudinale.

Il primo viene fatto in un periodo preciso di tempo (oggi è presente o no la caratteristica che sto

cercando?). Attraverso questo studio posso rilevare la prevalenza della malattia in una popolazione,

cioè posso dare un numero alla malattia, la posso quantificare (70 persone di cui 7 sono malate, vuol

dire che il 10% sono malati), ciò è definita prevalenza.

Lo studio longitudinale si divide in retrospettivo e prospettivo. Lo studio caso-controllo (retrospettivo)

paragona un gruppo di animali ammalati con un gruppo di animali sani in funzione dell’esposizione al

fattore causale ipotizzato, cercando di capire quale fattore è presente in gruppo piuttosto che

nell’altro. È definito retrospettivo in quanto gli animali sono già ammalati. Poi esiste lo studio

prospettivo o di coorte in cui non è presente un gruppo malato, ma due gruppi sani e voglio capire se

quando compare quella caratteristica che ho ipotizzato essere la causa della malattia, compare anche

la malattia in un gruppo solo o in tutte e due. Se compare solo in un gruppo la malattia, cerco di capire

anche qual è la differenza che ha permesso ad un gruppo di ammalarsi e all’altro no.

• Modelli: le dinamiche delle malattie e gli effetti delle differenti strategie di controllo possono essere

rappresentate usando equazioni matematiche risolte tramite l’informatica. 2

Gli andamenti di malattia: quando si presenta una malattia, questa si può definire:

• Endemica: una malattia si definisce endemica quando circola nella popolazione. Indica la costante

frequenza di comparsa di una malattia in una popolazione. Un esempio è la leishmaniosi del cane: io so

che la malattia è presente e mi aspetto un certo numero di casi ogni anno.

Un altro modo per definire endemico è la costante presenza di una malattia in una popolazione.

• Epidemica: quando quella malattia compare nella mia popolazione con un numero di casi superiore a

quello che mi aspetto. Ad esempio la rabbia in Abruzzo non è presente, ma se domani trovo un caso di

rabbia in un cane, vuol dire che è presente un'epidemia di rabbia. Quindi l’epidemia non è legata al

numero di casi, ma ad un numero maggiore di casi che io mi aspetto.

La curva che rappresenta l’andamento dell’epidemia sarà del tipo a campana: prima ci sarà un aumento

di casi, un plateau e infine una diminuzione.

Il rallentamento dell’epidemia si avrà con due motivi: la popolazione svilupperà un sistema immunitario

migliore; il virus mano a mano che si trasmette perde patogenicità.

• Pandemica: quando quella determinata epidemia colpisce una grande quantità di popolazione, di stati

(esempio covid-19: infezione partita dalla Cina, pian piano ha colpito tanti paesi del mondo e

tante popolazioni). Possono essere colpiti anche continenti o più continenti.

• Sporadica: quando io so che nel territorio è presente la malattia, ma la comparsa nel tempo e nella

popolazione è irregolare ed è legata ad alcuni fattori. Un esempio è il carbonchio ematico:

il bacillus antracis in presenza di ossigeno sporula (le spore sono una delle forme di

resistenza in ambiente esterno maggiore), queste spore se riescono a raggiungere un terreno, sono in

grado di rimanerci per decenni. Se a distanza di anni io porto ad esempio un gregge a pascolare su quel

terreno, gli animali mangiando l’erba ricca di spore andranno a prendere la malattia e

potranno morire per carbonchio ematico. Quando io so che è presente il batterio e che è possibile che

ricompaia la malattia, ma con frequenza irregolare e casuale.

Le cause di malattia : si è passati dal concetto di causa singola di una malattia ad un complesso di cause che

definisce la malattia. Se parliamo di causa singola parliamo dei postulati di Koch, se invece parliamo di

complesso di cause parliamo dei postulati di Evans.

I postulati di Koch: formulati alla fine del 1800, in un periodo in cui le conoscenze scientifiche non erano

molto levate. Nonostante tutto, questi postulati sono ancora validi.

1. Un agente patogeno è causa di una malattia quando il patogeno è presente in tutti i casi della

malattia, cioè io sono in grado di isolarlo da tutti i soggetti che presentano la malattia.

2. Il patogeno non compare in nessun’altra malattia, quindi è legato a quella determinata malattia.

3. Se io prendo l’animale infetto, isolo quel patogeno e lo inoculo ad un soggetto recettivo (non infetto)

quel nuovo soggetto presenterà gli stessi sintomi del soggetto dal quale io ho isolato il germe

inizialmente. Inoltre devo essere in grado di isolarlo nuovamente.

I postulati di Evans: nonostante i postulati di Koch siano ancora condivisibili ad oggi e applicabili alle

numerose malattie infettive, si è notato che era necessario inserire alcune cose per spiegare dei fenomeni

che con i postulati di Koch non si era in grado.

Per cui il dottor Evans negli anni ’70 introdusse il concetto che, oltre all’agente eziologico, era necessario

introdurre i fattori ambientali. Inoltre Evans nei suoi postulati ha inserito anche il concetto del confronto tra

i gruppi, cioè io devo mettere in relazione un gruppo di soggetti che manifestano la malattia con un gruppo

di soggetti che non la manifestano e cercare di capire quali sono le differenze.

Postulati:

1. Il numero dei soggetti ammalati è superiore in maniera significativa tra gli esposti rispetto ai non esposti

alla probabile causa.

2. Il numero dei nuovi casi di malattia è significativamente superiore tra gli esposti alla causa ipotizzata.

3. Nei soggetti che sono stati infettati dalla patologia, io posso mettere in evidenza la presenza di anticorpi,

cosa che invece non posso fare nei soggetti che non sono stati colpiti da quella determinata malattia.

4. Se nel gruppo elimino o riducono quel determinato patogeno, si ridurrà anche il numero dei soggetti che

risulteranno colpiti dalla stessa patologia. 3

5. Le modifiche indotte alla risposta dell’ospite (vaccinazione) diminuiscono o eliminano la malattia in

presenza dell’esposizione della probabile causa.

6. Tutto quello che io osservo, quindi tutte le correlazioni e le associazioni, devono essere scientificamente

provate. Non bastano quindi le ipotesi, ma le devo poi dimostrare da un punto di vista scientifico, cioè

verificarne la veridicità.

Caratteristiche postulati di Evans: io devo dimostrare che l’associazione fra agente eziologico e la malattia

che io osservo sia biologicamente ed epidemiologicamente credibile, quindi deve essere valutata dal punto

di vista scientifico.

La dimostrazione di un’associazione statisticamente significativa non prova che il fattore in esame sia la

causa: necessità di una dimostrazione sperimentale.

Descrivere la comparsa di una malattia

Quando io vado a fare uno studio epidemiologico, quindi quando raccolgo i dati per fare un’inchiesta

epidemiologica, devo descrivere la comparsa di una malattia. Quindi devo capire come si sta presentando la

malattia all’interno di una popolazione.

Uno degli aspetti più importanti da prendere in considerazione è la quantità di una malattia, cioè devo vedere

quanti animali sono stati colpiti da quella malattia. Devo distinguere però animale malato e animale

infetto: tutti sono infetti, ma tra gli infetti ci sono soggetti che manifestano la sintomatologia clinica, quindi

gli animali malati. L’infetto può non essere malato, ma il malato è sempre infetto.

Altro aspetto che devo conoscere è quando è comparsa la malattia e dove è comparsa, dal punto di vista

geografico.

Infine devo capire: ma la mia popolazione a rischio da quanti soggetti è costituita? Cioè io devo correlare il

numero degli animali a rischio con la popolazione a rischio.

Ciò mi permette di capire, alla fine della raccolta di tutti questi dati, qual è l’importanza della malattia con

cui sto avendo a che fare.

La struttura delle popolazioni animali: per calcolare la grandezza di una popolazione animale, devo

innanzitutto capire come la popolazione animale si struttura. Questo perché è in grado di influenzare diversi

fattori, come la possibilità di determinare la grandezza, le modalità di comparsa, diffusione e persistenza

della malattia.

L’organizzazione delle popolazioni animali può essere classificata in: contigua e separata.

Le popolazioni contigue: sono quelle che hanno possibilità di scambiarsi incontri e territori in maniera molto

ampia, quindi elevata libertà di movimento.

Un tipico esempio sono gli animali selvatici, ma anche quelli di affezione, infatti il cane che porto a spasso

può avere contatti con altri animali e persone provenienti da zone diversi.

Il problema è: come si può calcolare il numero della popolazione, cioè la sua grandezza? Per gli animali

d’affezione basta vedere l’elenco degli animali microchippati. Ma per gli animali selvatici ciò è più difficile. Il

metodo che si può usare non dice esattamente quanti animali ci sono, ma fa una stima di un certo numero

di animali.

Come posso fare le stime? Posso usare il metodo della cattura-rilascio-ricattura. Cioè io catturo gli animali

(necessito di risorse finanziarie), li devo marcare in qualche maniera (microchip, collari satellitari, ecc), infine

gli animali devono essere rilasciati e poi devo organizzare la ricattura degli animali in quel determinato

territorio, con le stesse persone e con gli stessi metodi.

Questa stima si basa su una formula che è la seguente: N=an/r

Dove N è la stima della grandezza della popolazione; a il numero degli individui marcati nella prima cattura;

n il numero degli individui catturati nella seconda cattura; r il numero degli indivisi marcati e ricatturati nella

seconda cattura.

Ciò vuol dire che se io ho pochi animali di quella popolazione, è molto probabile che ricatturerò gli stessi

animali che ho catturato la prima volta. Se invece la popolazione è molto grande, la seconda volta potrò

catturare anche altri animali. 4

Le popolazioni separate: non sono in grado di avere rapporti con le altre popolazioni animali. Parliamo degli

animali presenti in un allevamento. Quindi io so quanti individui ci sono all’interno dell’allevamento e so

quindi quant’è la grandezza della mia popolazione a rischio (infatti le vacche ad esempio devono essere

marcate singolarmente, ma lo stesso