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1 Epidemiologi Epidemiologi a a Prof. Roberto de Marco Prof. Roberto de Marco TESTI 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/introep i.pdf Rothman KJ, Greenland S. Lash L. Modern Epidemiology Lippincott Wiliams & Wilkins http://biometria.univr.it

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EpidemiologEpidemiolog

iaiaProf. Roberto de MarcoProf. Roberto de MarcoTESTI

K.J. Rothman Epidemiologia. Idelson-GnocchiP.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

http://biometria.univr.it

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Esempi di domande a cui risponde Esempi di domande a cui risponde ll’’epidemiologiaepidemiologia

Qual è la prevalenza del tumore allQual è la prevalenza del tumore all’’esofago (o dellesofago (o dell’’abitudine al fumo)? Quale è stata la sua abitudine al fumo)? Quale è stata la sua evoluzione nel tempo? Varia tra sessi?evoluzione nel tempo? Varia tra sessi?

Siamo in presenza di unSiamo in presenza di un’’epidemia (es: A/H1N1)? Qual è la virulenza dellepidemia (es: A/H1N1)? Qual è la virulenza dell ’’agente patogeno? agente patogeno? Come sarà la curva epidemica?Come sarà la curva epidemica?

Il fumo di sigaretta è un fattore di rischio per lIl fumo di sigaretta è un fattore di rischio per l ’’asma o solo un trigger?asma o solo un trigger?

Quali sono i principali rischi associati allQuali sono i principali rischi associati all ’’inquinamento da traffico veicolare?inquinamento da traffico veicolare?

La popolazione che vive in prossimità di uno specifico impianto industriale (es. emissione di La popolazione che vive in prossimità di uno specifico impianto industriale (es. emissione di formaldeide e polvere di legno) ha un eccesso di patologia respiratoria e irritativa?formaldeide e polvere di legno) ha un eccesso di patologia respiratoria e irritativa?

Quali sono i gruppi di donne che possono trarre maggior beneficio dallo screening per il Quali sono i gruppi di donne che possono trarre maggior beneficio dallo screening per il papilloma virus?papilloma virus?

Quali sono i fattori prognostici nelle pazienti affette da tumore al seno in stadio III (o quali Quali sono i fattori prognostici nelle pazienti affette da tumore al seno in stadio III (o quali combinazioni di interventi migliorano la surv)? combinazioni di interventi migliorano la surv)?

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EPIDEMIOLOGIAEPIDEMIOLOGIA

= tra

= persone

= dottrina

Dottrina di ciò che sta accadendo alle persone

Disciplina che studia la distribuzione delle malattie (o di eventi o stati di rilevante interesse sanitario) nella popolazione umana e dei fattori che la influenzano (determinanti)

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Scopi generali della ricerca Scopi generali della ricerca epidemiologicaepidemiologica

Descrivere lo stato di salute (malattia, esposizione..) di una popolazione mediante l’enumerazione dei casi di malattia

Scoprire le cause delle malattie (o eventi sanitari rilevanti) individuando i fattori o gli agenti che ne modificano la frequenza per permettere la loro prevenzione

Sorvegliare la salute della popolazione e valutare le conseguenze degli interventi di prevenzione

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John Snow, il colera e la nascita dellJohn Snow, il colera e la nascita dell ’’epidemiologiaepidemiologia

                                                                                                                                                      

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

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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

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• 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

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• 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

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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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1010

Mappaturadei decessiper colerain un distrettodi londra diJ. SNOW1853

X = pompe di acquaPotabile

= decesso per colera

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1111

Il caso della della birreria 70 operai

0 morti

2 indisposti

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1212

Il caso dell’ospizio

535 ospiti5 morti osservati100 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

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1414

 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’epidemiologiaIl “grand experiment”

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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)

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1616

LL ’’epidemiologia nel tempoepidemiologia 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

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Biologic – organic factors

Genes etc.

Behaviour / Life style factors

Environmental factors

Physico-chemical; social, economical

Health services / treatment

disease

time

Modello epidemiologica di malattia

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1818

Tradizionale classificazione Tradizionale classificazione delldell’’epidemiologiaepidemiologia

EPIDEMIOLOGIA DESCRITTIVAEPIDEMIOLOGIA DESCRITTIVA

Studio della distribuzione della malattia nella popolazione e dei principali fattori che ne determinano le variazioni

Chi si ammala?Chi si ammala?

Dove ci si ammala?Dove ci si ammala?

Quando ci si ammala?Quando ci si ammala?

Who, When and Who, When and WhereWhere

(Person, time, place(Person, time, place

model)model)

EPIDEMIOLOGIA ANALITICAEPIDEMIOLOGIA ANALITICA

Valutazione di specifiche ipotesi sulla relazione tra un fattore e una malattia

Come varia la malattia in Come varia la malattia in funzione di differenti tipi di funzione di differenti tipi di esposizione?esposizione?

Come varia la malattia in Come varia la malattia in funzione di differenti funzione di differenti suscettibilità individualisuscettibilità individuali

Why and HowWhy and How(Host, agent, environment(Host, agent, environment

model)model)

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1919

Person – Time - PlacePerson – Time - Place

PersonPerson:

caratteristiche individuali che possono influenzare l’esposizione/suscettibilitàes: sesso, età, occupazione, abitudini di vita, caratteristiche genetiche, ecc…

PlacePlace: caratteristiche geografiche che possono influenzare il rischio di sviluppare la malattiaes: nazioni, città, aree urbane, rurali, ecc…

TimeTime: Periodi particolari che possono influenzare il rischioes: trend secolari, età, durata dell’esposizione, ecc...

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Esempi di studi di epidemiologia descrittivaEsempi di studi di epidemiologia descrittiva

2020

time

place

person

SIDS per scolarità e origine delle madri

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L’interazione tra le tre componenti determina la frequenza di comparsa di una malattia in una data comunità

HOSHOSTT

ENVIRONMEENVIRONMENTNT

AGENTAGENT

DISEASEDISEASE

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

Host – Agent - EnvironmentHost – Agent - Environment

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La triade H-A-V si adatta perfettamente La triade H-A-V si adatta perfettamente all’epidemiologia delle malattie infettiveall’epidemiologia delle malattie infettive

2222

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2323

Host – Agent - EnvironmentHost – Agent - Environment HostHost: Lo stato dell’ospite è determinato da fattori:

- genetici sesso, deficienze enzimatiche, …- ambientali immunità, stato nutrizionale, …- sociali condizione economica, educazione caratteristiche dell’agente (batteri, virus, fumo, …)

AgentAgent: caratteristiche dell’agente (batteri, virus, fumo) …- modalità di trasmissione, dose …- periodo di incubazione o latenza- patogenicità, virulenza, …

EnvironmentalEnvironmental:

- biologico piante, animali dell’ambiente in cui vive l’ospite- sociale istituzioni politiche, culturali, religiose, …- fisico temperatura, altitudine, pollution, …

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Esempi di studi di epidemiologia Esempi di studi di epidemiologia analiticaanalitica

2424

Eder et al. JACI 2005Blot W. Cancer Research 1992

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L’approccio dell’epidemiologo:L’approccio dell’epidemiologo:

- - contaconta i casi di malattia i casi di malattia - li - li dividedivide per un appropriato denominatore (tassi)per un appropriato denominatore (tassi) - - confrontaconfronta i tassi nel tempo o in differenti gruppi di popolazione i tassi nel tempo o in differenti gruppi di popolazione

Prima di contare l’epidemiologo deve decidere Prima di contare l’epidemiologo deve decidere cosacosa contare: contare:

DEFINIZIONE DI CASODEFINIZIONE DI CASO

“Combinazione di sintomi (disturbi riferiti dal soggetto ) e/o segni (dati “Combinazione di sintomi (disturbi riferiti dal soggetto ) e/o segni (dati oggettivi od obiettivabili all’esame clinico/strumentale) e/o test di oggettivi od obiettivabili all’esame clinico/strumentale) e/o test di laboratorio ed eventuali altri dati.”laboratorio ed eventuali altri dati.”

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esercizioesercizio

2626Trichinosi: infezione parassitaria causata dal consumo di carne cruda di maiale o cinghiale infetto.