Definizione e origine dell'epidemiologia: metodi di studio e figure chiave

Definizione e origine dell'epidemiologia

L'epidemiologia è la disciplina che si occupa di studiare la diffusione delle malattie e capire i determinanti delle malattie stesse. Ha un diretto e continuo impatto su quello che facciamo e condividiamo. La definizione etimologica è "su-popolo-studio", condivide alcuni strumenti con la demografia, significa studio delle popolazioni umane.

Si divide in funzione dell'approccio:

• sperimentale
• osservazionale, non possiamo utilizzare la randomizzazione quindi i gruppi che confrontiamo potrebbero essere diversi secondo alcuni fattori, gli approcci diventano regola se tanti vanno nella stessa direzione (cioè, la consistenza nella letteratura che ciò che stiamo vedendo è vero), è uno strumento potente che ha bisogno di tante evidenze per poi essere utilizzato.

Nel 1600 con la rivoluzione scientifica si inizia a pensare che tutto ciò che accade nel mondo fisico può essere espresso in termini matematici, simili relazioni devono esistere anche per il mondo biologico e medico. Il primo a pensare di affrontare i problemi in ambito medico fu John Graunt (1600) che iniziò a raccogliere i dati di mortalità attraverso le parrocchie che in quel periodo tenevano i registri. Tramite questi registri iniziò a vedere quali erano le probabilità di sopravvivenza degli individui che vivevano in quell'area, creò la prima tavola di sopravvivenza. Da queste viene definita la prima legge generale di mortalità, e che finchè non scopriamo i problemi quantificando non lo possiamo affrontare.

James Lind (1700), medico, inizia a introdurre il concetto di comparazione, ovvero traggo le conclusioni dal confronto di gruppi, studiò la diffusione dello scorbuto nelle navi, si imbarco su una di esse e fece caricare limoni e arance. Prende tutte le persone ammalate e le mette nella stessa posizione nella stiva e diede a due un quarto di sidro al giorno, altri due dava 25 gocce di elixir vitriol, altri due aceto e altri due limoni e arance. Notò che gli effetti benefici più veloci erano quelli che usavamo gli agrumi. Ha inventato l'esperimento nei suoi elementi vasali.

Pierre Charles Alexandre Louis (1700-1800), medico, si occupò di studiare l'ereditarietà della tubercolosi. Per studiare in modo soddisfacente fece tavole di mortalità che confrontasse un ugual numero di persone con genitori tubercolotici e non. Louis è famoso perché usando i metodi statistici dimostrò che l'uso delle sanguisughe per togliere il sangue al salasso non produceva nessun vantaggio al paziente. Viene considerato un epidemiologo perché nelle sue sperimentazioni pensava a livello di popolazione e faceva confronti tra gruppi.

William Farr (1800) fondò la prima società epidemiologica a Londra e organizzò il sistema moderno di statistiche demografiche. Quindi la statistica è necessaria per studiare la salute dell'uomo.

John Snow (1800), medico, viene considerato il padre dell'epidemiologia. Si occupa delle epidemie di colera. Cosa si sapeva del colera:

• la principale manifestazione clinica è una diarrea acquosa profusa
• venivano coinvolte intere famiglie
• i medici e le infermiere avevano poche probabilità di ammalarsi
• la malattia viene trasmessa attraverso le esalazioni dei malati

Le osservazioni di John Snow sul colera

Iniziò a raccogliere dei diari con le informazioni di quello che accadeva alle persone che avevano qualche parente affetto da colera. Da queste valutazioni capì:

• il passaggio avviene dai malati ai sani
• la trasmissione dovrebbe manifestarsi attraverso qualche veleno che una volta nell'organismo viene moltiplicato
• il veleno non necessita di avere un contatto tra le persone perchè può essere portato attraverso qualche via, quindi non è necessario che ci sia uno stretto contatto

Fece le osservazioni:

• il veleno deve essere ingerito
• l'acqua potrebbe essere una delle vie con cui viene ingerito
• sono colpiti soprattutto i quartieri a sud del Tamigi

A quei tempi c'erano delle pompe che venivano rifornite giornalmente da delle botti a cui la gente andava a prendersi l'acqua. Esistevano diverse società che prendevano l'acqua dal Tamigi, alcuni la prendevano a monte prima che il fiume entrasse in città, altri alla fine. Nella zona sud del Tamigi erano principalmente due società che lavoravano ed entrambe prendevano l'acqua al centro della città, propose poi alla comunità scientifica le spiegazioni, 32 anni prima della scoperta del batterio del colera e 10 anni prima della scoperta che gli organismi viventi sono causa di epidemie. I medici però non lo ascoltarono e quindi non fecero niente.

Nel '53-54 scoppia una nuova epidemia di colera e crea una tabella che poi riporta alla comunità scientifica, ma nel frattempo tra le due epidemie la Lambeth aveva spostato a monte il punto di rifornimento. Fece chiudere una pompa di approvvigionamento e la gente andò nelle altre e il numero di casi di colera diminuì. Riporta il suo risultato alla comunità scientifica e questi ammettono che le sue conclusioni sono giuste. Quindi riuscì:

• a capire che esisteva un veleno
• che in qualche modo veniva trasmesso dall'acqua contaminata
• interrompendo l'erogazione dell'acqua di qualche compagnia l'epidemia termina
• nel 1857 viene promulgata una legge che obbliga le compagnie a filtrare le acque (una prima manifestazione di sanità pubblica)

Le conclusioni di John Snow si basano su:

• organizzazione logica delle osservazioni
• l'identificazione di un esperimento naturale (confronto tra gruppi)
• per la prima volta si usa un metodo quantitativo per legare un possibile fattore per l'insorgenza della malattia

Se usiamo l'esperienza di John Snow per capire la definizione di epidemiologia dobbiamo pensare che considera la malattia su scala di popolazione e che ha come scopo primario l'identificazione delle cause delle malattie da cui ne deriva la definizione di Stallybrass: scienza delle malattie infettive, delle loro cause prime, della loro diffusione e prevenzione. Questa definizione è corretta, non è completa e non si può ancora usare oggi.

Questa definizione affronta il problema di misurare la diffusione delle cause e cosa si può fare per poter prevenire la malattia. Ma questa definizione non è attuale perchè si parla di malattie infettive perché alcune malattie avevano un peso diverso da altre e poi perché per le malattie degenerative studiare la causa prima perde di significato (ci possono essere tante cause), e perché così ci si lega troppo alla medicina.

L'epidemiologia condivide con la demografia gli strumenti e con la medicina gli obiettivi, ma non il modo di ragionare. Guardando soltanto un gruppo non si vede ciò che succede alla popolazione perché si vede solo un gruppo selezionato.

Nel caso della cirrosi si guardano 4 gruppi:

• epatite C no cirrosi
• epatite C si cirrosi
• bevitore no cirrosi
• bevitore si cirrosi

poi fare un follow-up e capire se l'alcool e l'epatite C sono cause della cirrosi.

L'epidemiologia moderna

L'epidemiologo confronta l'insorgenza della malattie in un gruppo di persone che sono o non sono esposte a un determinato fattore. Il ragionamento epidemiologico utilizza un processo induttivo dove dall'osservazione si passa al modello, al contrario del processo deduttivo utilizzato dal clinico dove si passa dal modello all'osservazione. Quindi medico ed epidemiologo hanno due processi logici diversi, quindi l'epidemiologia non è come la medicina e poi è l'epidemiologo che si accorge di qualcosa che non è noto.

Il processo del ragionamento epidemiologico è potenzialmente influenzabile dall'errore logico "dopo di questo ... allora c'è questo ... ". Infatti, la dimostrazione dell'ipotesi con il metodo induttivo prevede una serie sistematica di osservazione per verificare se il fenomeno si verifica sempre.

Il metodo scientifico, sviluppato da Galilei e Newton, introduce il concetto che la validità della conoscenza derivi da un criterio basato sull'esperimento senza la quale il ragionamento logico- matematico, per quanto rigoroso, non può considerarsi conclusivo.

Per Galileo vi è uno stretto legame tra osservazione e matematica, tra "sensata esperienza" e "necessarie dimostrazioni", il metodo scientifico deve basarsi su ragionamenti rigorosi (deduttivi), verificati sulla base di osservazioni effettivamente eseguite.

Il paradigma del sapere scientifico è:

• vi è un mondo esterno le cui leggi, da noi indipendenti, è possibile conoscere con certezza e che la scienza ha lo scopo di scoprire
• la validità della conoscenza dipende esclusivamente dall'effettiva verifica osservata/sperimentale, guidata da un rigoroso ragionamento logico

Hume (700) affermava che la certezza è impossibile in tutta la scienza empirica, non vi è esperienza a sufficienza nella logica deduttiva che possa essere utilizzata per giustificare logicamente la sua validità. La logica induttiva non può stabilire una connessione fondamentale tra causa ed effetto. Proprio per questo motivo, nel tempo molti si sono dichiarati contrari al metodo deduttivo, infatti non vi è esperienza a sufficienza nella logica induttiva che possa essere usata per giustificare la validità di qualcosa.

Il concetto di causa in epidemiologia

Parte delle crescite di alcune malattie sono reali, parte è dovuto al fatto che la diagnostica è cambiata, quindi la definizione non è più valida oggi, ma, proprio perché esistono patologie multifattoriali, abbiamo bisogno di capirne le cause e stabilirne il ruolo. Quindi anche il concetto di causa cambia perché perde di significato la necessarietà e la sufficienza. Una volta la causa era necessaria e sufficiente (ancora nelle scienze chimiche), adesso possono essere necessarie ma non sufficienti o sufficienti ma non necessarie o non sufficienti e non necessarie (come nell'epidemiologia).

L'ideale per studiare al meglio quello che accade non è l'approccio epidemiologico ma per studiare il ruolo causale di un fattore nel provocarne un altro è avere un approccio controfattuale. Nell'approccio controfattuale possiamo definire una causa come essere un oggetto seguita da un altro ... dove ... , se il primo soggetto non ci fosse stato il secondo non sarebbe mai esistito (Hume). L'ideale sarebbe prendere gli stessi individui fare prima l'intervento e poi riprenderli senza fare l'intervento e vedere come cambia la loro risposta, la differenza è il vero effetto dell'intervento, ma non si può fare quindi usiamo la comparazione tra gruppi che è un'approssimazione di quest'idea. Quindi avere gruppi simili è fondamentale per poter mimare questo tipo di intervento.

In ambito epidemiologico esiste una relazione causale tra un fattore e la malattia quando un fattore è all'interno di una serie di circostanze che aumentano la probabilità della malattia e che la sua rimozione determini la diminuzione dell'incidenza della malattia. È un insieme di elementi che se si presentano allora avviene l'evento ma se sono presi singolarmente allora non si verifica l'evento.

Un'associazione causale è tale se rimuovendo il fattore casuale si modifica l'effetto. Una relazione spuria tra due variabili è fonte di confondimento dello studio, quindi è importante conoscere il contesto.

Un altro aspetto che differenzia le malattie infettive da quelle cronico-degenerative è il tempo:

• Nelle malattie infettive abbiamo un tempo ridotto tra all'insorgenza e la guarigione/morte, tra l'infezione e l'esordio c'è il periodo di incubazione
• Nelle malattie cronico-degenerative insorgono i sintomi, si forma una diagnosi, si cronicizza e poi c'è la morte, non c'è l'incubazione ma si ha il periodo di induzione-latenza:
  • Induzione: dal momento in cui si è esposti al fatto ci si ammalerà ma potrebbero non esserci problemi
  • Latenza: periodo tra i sintomi e l'esordio