EPIDEMIOLOGIA

• Docente: M.Elisabetta Zanolin

– Sezione di Epidemiologia e Statistica Medica

• Università degli Studi di Verona

Telefono: 045 80 27 654

e-mail: elisabetta.zanolin@univr.it

Testi consigliati

• K.J. Rothman Epidemiologia. Idelson-Gnocchi

• P.L Lopalco – AE Tozzi. Epidemiologia . Il Pensiero

Scientifico

• Pearce N. A short introduction to epidemiology.

http://www.massey.ac.nz/~wwwcphr/publications/introepi.

pdf

• Rothman KJ, Greenland S. Lash L. Modern Epidemiology

Lippincott Wiliams & Wilkins

• Le malattie croniche costituiscono il principale problema

sanitario nei paesi sviluppati e lo stanno diventando nella

maggior parte dei paesi in via di sviluppo

• La maggior parte delle malattie croniche può a tutt’oggi

essere curata, ma non guarita

• Prevenire l’insorgenza precoce delle malattie croniche è il

compito prioritario dei sistemi sanitari

(WHO - World Health Report, 1997)

Epidemiologia

• L’epidemiologia è la scienza della prevenzione

• L’epidemiologia è lo studio della frequenza di

comparsa delle malattie nelle popolazioni umane e

dei fattori che ne determinano le variazioni

• L’epidemiologia è la disciplina che studia con

quale frequenza e per quali motivi le malattie

colpiscono i diversi gruppi della popolazione

umana

EPIDEMIOLOGIA

e = verso

dmo = popolo

logo = discorso

Disciplina che studia l’occorrenza delle

malattie (o di eventi o stati di rilevante

interesse sanitario) nella popolazione

umana e i fattori che la influenzano

Studio sulla popolazione

6

John Snow, il colera e la nascita dell’epidemiologia

Source: The Broad Street Pump, Safe & Sound, Penguin, 1971 in English MP. Victorian Values -- The Life and Times of Dr. Edwin Lankester, 199

7

Il Colera

• agente causale: vibrio cholerae (specifco ceppo) • severa diarrea osservata solo su esseri umani • perdita massiva di liquidi (sino a 20L/giorno) • ipotermia

• sino al 30% di mortalità in assenza di trattamento (rapida disidratazione che può portare a shock ipovolemico)

• malattia epidemica (7 pandemie)

• prima pandemia in India, 1817 • ultima pandemia iniziata ~50 fa in Bangladesh

• endemico nelle aree con bassi livelli igienici

8

• Nei primi decenni dell’ 800 Londra viene colpita da violente epidemie di colera:

•1831-32 •1848-49 •1853-5

• Le epidemie di colera sono responsabili di miglia di vittime

• Teoria germinale (Pasteur) non ancora affermatasi • Teoria dominante: miasmatica (aria cattiva) – forze sovrannaturali o fermentazione spontanea

• interventi di sanità pubblica mirati a individuare le fonti di aria cattiva • isolamento dei casi e dei loro familiari • interventi per migliorare l’aria (erbe, alcohol, fumo)

Il colera e la nascita dell’epidemiologia

9

• John Snow, Medico anestesista (1813-58) • Ipotizza che il colera sia trasmesso da cibo o acqua contaminata (contro teor. miasma)

• l’apparato respiratorio non è colpito;

• la vicinanza non è sufficiente per comunicare l’infezione; • mortalità più elevata nei quartieri che utlizzano acqua prelevata dal Tamigi nel centro di londra (statistiche di mortalità sulle epidemie antecedenti al 1850); • la sua teoria viene ignorata (non si vede alcun agente velenoso nell’acqua o nel cibo)

• Nel 1853 si verifica una violenta epidemia in un popoloso quartiere di Londra (SOHO)

Il colera e la nascita dell’epidemiologia

10

Indagine diretta di J. Snow relativa ai decessi verificatisi in un distretto di Londra (case non servite da acqua potabile):

• registra tutti i decessi di colera • intervista le famiglie dei “casi” sul tipo di esposizione (acqua potabile) • analizza la loro distribuzione spaziale • formula un’ ipotesi sulle cause dell’epidemia • discute le inconsistenze • ne deduce azioni di sanità pubblica

Il colera e la nascita dell’epidemiologia: I - la pompa di BROAD STREET

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Indagine diretta di J. Snow relativa ai decessi verificatisi in un distretto di Londra (case non servite da acqua potabile):

• registra tutti i decessi di colera • intervista le famiglie dei “casi” sul tipo di esposizione (acqua potabile) • analizza la loro distribuzione spaziale • formula un’ ipotesi sulle cause dell’epidemia • discute le inconsistenze • ne deduce azioni di sanità pubblica

Il colera e la nascita dell’epidemiologia: I - la pompa di BROAD STREET

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Mappatura

dei decessi

per colera

in un distretto

di londra di

J. SNOW

1853

X = pompe di acqua Potabile = decesso per colera

13

Il caso della della birreria 70 operai

0 morti

2 indisposti

14

Il caso dell’ospizio

535 ospiti

5 morti osservati

100 morti attesi

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• Snow concluse che la pompa di BROAD STREET era reponsabile dell’epidemia:

• “cluster di casi (decessi) spaziale attorno alla pompa”; • i casi avevano bevuto l’ acqua della pompa; • chi non usava l’acqua della pompa (birreria, ospizio) era a basso rischio, pur vivendo nel’area epidemica; • i casi verificatisi lontano, avevano consumato acqua della pompa.

• Snow convinse le autorità a rimuovere quella pompa. • La comunità medica non si convinse che il colera fosse trasmesso dall’acqua inquinata

Il colera e la nascita dell’epidemiologia

16

No. of

houses

Deaths from

cholera

Deaths/10,000

houses

Southwark and Vauxhall

Company 40,046 1,263 315

Lambeth Company 26,107 98 37

Rest of London 256,423 1,422 59

Indagine mediante l’utilizzo delle statistiche correnti

Numero di abitazioni servite da differenti compagnie di

approvvigionamento idrico, numero di decessi verificatisi e tassi di

mortalità (1853-55)

Il colera e la nascita dell’epidemiologia Il “grand experiment”

17

J. Snow morì nel 1858.

Nel 1854 il medico italiano Filippo Pacini

scoprì il Vibrio cholerae.

I lavori di F. Pacini e di J.Snow furono

completamente ignorati dalla comunità

scientifica.

Solo 30 anni più tardi verrà riconosciuto

l’agente patogeno del colera e attribuito a

Robert Koch (1884)

Biologic – organic factors

Genes etc.

Behaviour / Life style factors

Environmental factors

Physico-chemical; social, economical

Health services / treatment

disease

time

19

L’epidemiologia nel tempo

1800 1900 2000

Malattie

infettive infettive>>cronico cronico/degenerative

degenerative

Determinanti agenti patogeni esposizioni individuali geni/biomarkers

stili di vita inquinamento

macro-sociali

1. EPIDEMIOLOGIA

DESCRITTIVA

2. EPIDEMIOLOGIA ANALITICA

RICERCA delle CAUSE e delle

MALATTIE

3. EPIDEMIOLOGIA

VALUTATIVA

Epidemiologia descrittiva:

descrivere la distribuzione della malattia nella popolazione

umana

*tempo-spazio

Epidemiologia analitica:

identificare i fattori che influenzano tali distribuzioni

*rapporti causa-effetto

Epidemiologia valutativa:

analizzare l’efficienza di un trattamento oppure

organizzazione

*sperimentazioni

Distribuzione geografica della prevalenza

del wheezing (popolazione di 13-14 anni)

© 2010 PROGETTO LIBRA •

www.ginasma.it

22

5%

5 -10%

10-20%

20%

ISAAC – Thorax 2009; 64:476–483

MAPPA MONDIALE DELLA PREVALENZA

DELL’ASMA DIAGNOSTICATA CLINICAMENTE

© 2010 PROGETTO LIBRA •

www.ginasma.it

23 Anandan et al, Allergy 2010; 65:152-67

ANDAMENTO DELLA MALATTIA NEL PERIODO 1990-2008

Trend in asthma, allergic rhinitis and asthma-like symptoms

Overall mean prevalence, adjusted for sex, age, season of response , type of

contact and percentile rank of cumulative response (selection bias) in the four

centres that participated in at least two surveys.

de Marco R, et al (2012)

Trends in the prevalence of

asthma and allergic rhinitis

in Italy between 1991 and

2010, Eur Respir J, 39:883-

892

Epidemiologia valutativa: esempi di possibili campi di applicazione

“Se vivi negli Stati Uniti hai una probabilità quasi

tripla di avere una tonsillectomia, rispetto ad un bimbo

che vive in Inghilterra.

Se sei una donna hai tre volte di più la

probabilità che ti venga tolto l’utero, se sei un uomo la

prostata.

L’unica differenza tra le due popolazioni che può

spiegare il diverso tipo di trattamento è che negli USA

c’è la sanità privata, mentre in Inghilterra c’è quella

pubblica.”

“In Svizzera, dove vi è un sistema privato della

sanità, si è visto che i parenti dei medici subiscono

quasi la metà dei principali interventi chirurgici rispetto

al resto della popolazione e condividono questo

destino con gli avvocati ed i loro parenti …

Forse ai suoi parenti il medico prescrive solo gli

interventi veramente necessari e fa lo stesso con gli

avvocati: forse perché teme inconsciamente di essere

portato in tribunale se fa un intervento non veramente

necessario.”

Fabio Verlato (2003) Ho paura: piccoli ospedali o grandi

ospedali. Pordenone: Edizioni Biblioteca dell’Immagine.

Tradizionale classificazione

dell’epidemiologia

EPIDEMIOLOGIA DESCRITTIVA

Studio della distribuzione della

malattia nella popolazione e dei

principali fattori che ne

determinano le variazioni

Chi si ammala?

Dove ci si ammala?

Quando ci si ammala?

Person, time, place

model

EPIDEMIOLOGIA ANALITICA

Valutazione di specifiche ipotesi

sulla relazione tra un fattore e una

malattia

Come varia la malattia in funzione

di differenti tipi di esposizione?

Come varia la malattia in funzione

di differenti suscettibilità individuali

Host, agent, environment

model

Person – Time - Place

Person: caratteristiche individuali che possono influenzare

l’esposizione/suscettibilità

es: sesso, età, occupazione, abitudini di vita,

caratteristiche genetiche, ecc…

Place: caratteristiche geografiche che possono

influenzare il rischio di sviluppare la malattia

es: nazioni, città, aree urbane, rurali, ecc…

Time: Periodi particolari che possono influenzare il rischio

es: trend secolari, età, durata dell’esposizione,

ecc...

Host – Agent - Environment

Host: Lo stato dell’ospite è determinato da fattori:

- genetici sesso, deficienze enzimatiche, …

- ambientali immunità, stato nutrizionale, …

- sociali condizione economica,

educazione

Agent: caratteristiche dell’agente (batteri, virus, fumo) …

- modalità di trasmissione, dose …

- periodo di incubazione o latenza

- patogenicità, virulenza, …

Environmental: - biologico piante, animali dell’ambiente in cui vive

l’ospite

- sociale istituzioni politiche, culturali, religiose, …

- fisico temperatura, altitudine, pollution, …

L’interazione tra le tre componenti determina la frequenza di comparsa

di una malattia in una data comunità

HOST

ENVIRONMENT

AGENT

DISEASE

Quando una componente viene modificata, le modifiche si ripercuotono

in una o entrambe le altre componenti e comportano:

1) modifiche nella frequenza di comparsa della malattia

2) modifiche nella distribuzione della malattia rispetto al person – place –

time model

disease

host agent

environmental

Stato stazionario

disease

host

agent

environmental

Una modifica

dell’ambiente

produce una

riduzione

dell’agente

disease

host

agent environmental

Una modifica

dell’ambiente

produce un

aumento

dell’agente

La triade H-A-V si adatta perfettamente

all’epidemiologia delle malattie infettive

32

Storia naturale della malattia (Rothman, 1981)

tempo

Inizio

esposizione Inizio processo

patologico

Comparsa

segni precoci

Comparsa segni e

sintomi clinici

Instaurarsi del

processo patologico

e/o esito

Fase di induzione

(esposizione)

Fase di latenza

(incubazione)

Decorso

Pre-clinico Decorso clinico

Prevenzione

primaria

Prevenzione

secondaria

Prevenzione

terziaria

Indagine sui fattori

di rischio nella

popolazione (fumo,

alcool, colesterolo)

Diagnosi

precoce, cura

Screening di popolazione

(Pap test, sangue occulto nelle feci)

Indagine

ospedaliera

Educazione sanitaria

Diagnosi conclamata,

riabilitazione