Università degli Studi di Perugia FACOLTÀ DI FARMACIA

- CORSO DI IGIENE E SANITA’ PUBBLICA-

EPIDEMIOLOGIA GENERALE DELLE MALATTIE INFETTIVE

• Prof. Silvano Monarca

MALATTIE INFETTIVE

CONTAGIOSE: causate da agenti

patogeni che vengono eliminati per vie

diverse dall’ospite e che in modo diretto o

indiretto giungono ad altri soggetti

recettivi

MALATTIE INFETTIVE NON

CONTAGIOSE: causate da agenti patogeni che

non vengono eliminati nell’ambiente e la loro

trasmissione richiede l’intervento di appositi

vettori o di particolari evenienze (tetano)

Per contrarre una malattia infettiva, l’individuo deve essere esposto al germe e trovarsi in uno stato di suscettibilità, cioè quando non ha difese immunitarie (naturali o acquisite) contro lo specifico agente infettivo.

MALATTIE INFETTIVE

Andamento delle malattie infettive nel mondo

I più recenti rapporti OMS confermano come le malattie infettive continuino ad essere la prima causa di mortalità (> 30%) e morbosità a livello mondiale.

Malattie infettive = 32% delle morti globali

Malattie infettive = 41% del DALY globale

Malattie infettive = 68% delle morti in Africa

= 37% in SE Asia

5 big killer: TBC, malaria, inf. Respiratorie, diarree, AIDS Attualmente una solo malattia infettiva è stata dichiarata eradicata dall’OMS: il vaiolo

Infezioni delle basse vie respiratorie (polmonite)

Malattie diarroiche (colera, tifo,dissenteria)

Tubercolosi

Malaria

Morbillo

Epatite B

AIDS

Tetano neonatale

Pertosse

Febbre intestinale

4.400.000 (80% bambini)

3.000.000 (85% bambini) 3.000.000

2.000.000 (50% bambini)

> 1.000.000 bambini

1.000.000

1.000.000

460.000

355.000 bambini

135.000

Mortalità delle principali malattie infettive (rapporto O.M.S.)

Epidemiologia

Malattie infettive vecchie e nuove

Rappuoli R. Nat Med 2004

TURCHIA

gen 2005

CANADA

USA

CINA

HONG KONG

VIETNAM

SINGAPORE

INGHILTERRA,

IRLANDA, GERMANIA,

FRANCIA, ITALIA,

ROMANIA

TAIWAN

TAILANDIA

CASI ISOLATI

EPIDEMIE

SARS:

da HONG KONG diffusione “mondiale” dell’epidemia

La «nuova Sars» • Alcuni lo chiamano NCoV (nuovo coronavirus), altri MERS-CoV (coronavirus della

sindrome respiratoria mediorientale), mentre in Italia ultimamente si è adottato lo sbrigativo "nuova SARS".

• I coronavirus sono una sottofamiglia virale che attacca le vie respiratorie e il tratto gastrointestinale di mammiferi e uccelli. Il nome deriva dalla "corona" circolare che sembra avvolgerli quando osservati al microscopio. Non tutti sono pericolosi: alcuni sono responsabili di molti di quelli che definiamo raffreddori comuni. Tuttavia un particolare coronavirus fu la causa dell'epidemia di SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome, sindrome respiratoria acuta grave), una forma di polmonite atipica che esplose nel 2003 in Cina diffondendosi poi in altri 16 Paesi (non in Italia), infettando più di 8.000 persone e mietendo 772 vittime. Da un decennio non si verificano nuovi casi, ma il virus non può considerarsi debellato, e non esiste ancora un vaccino efficace. Il virus provoca polmonite acuta e disturbi renali. La trasmissibilità da persona a persona è stata accertata, ma non è ancora chiaro quali ne siano le modalità. (giugno 2013)

L’eradicazione del vaiolo:il ruolo dell’epidemiologia

Le malattie infettive persistono

Nuove malattie: AIDS Gastroenteriti acute Sindrome respiratoria grave o acuta (Sars) Influenza aviaria Influenza suina

Vecchie malattie riemergenti: Tubercolosi

Resistenza agli antibiotici: interessa un numero consistente di patogeni (Enterococchi, S. aureus, Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae, Neisseria gonorrhoeaea, ecc.) sia nei paesi industrializzati, che in quelli in via di sviluppo.

PRINCIPALI INFEZIONI KILLER 1998

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

ARI AIDS Diarrhea TB Malaria Measles Hepatitis

B

> 5Y

< 5Y

WHO

http://www.who.int/whr/2007/whr07_en.pdf

Malattie dimenticate OMS • Buruli Ulcer

• Chagas disease (American

trypanosomiasis)

• Dengue/dengue haemorrhagic fever

•Dracunculiasis (guinea-worm disease)

•Fascioliasis

• Human African trypanosomiasis

•Leishmaniasis

• Leprosy

•Lymphatic filariasis

•Neglected zoonotic diseases

• Onchocerciasis

•:Schistosomiasis

•Soil transmitted helminthiasis

•:Trachoma

•Yaws

Determinati sociali e m.infettive: Reddito e TBC

Epidemiologia delle malattie infettive

Mort

alit

à/1

00

0 a

bitan

ti

0

200

400

100

300

500

Anno

MalattieInfettive

PatologieTumorali

MalattieCardio-Vascolari

1910 19501930 1970 1990

Variazione tassi di mortalità (Italia, 1900 - 1990)

CAUSE DELLA RIDUZIONE DELLE M. INFETTIVE Miglioramento condizioni di vita, igieniche;Miglioramento nutrizione;Introduzione di specifiche misure preventive;Antibioticoterapia

In Italia le malattie infettive rappresentano attualmente lo 0,4% delle cause iniziali di morte.

2°

1°

3°

Tassi di morbosità

Malattie sessualmente trasmesse, il ritorno della sifilide

• 15 maggio 2013 Si assiste ad un ritorno della sifilide e di altre patologie a trasmissione sessuale tra i giovani, reso più facile dalla scarsa prevenzione e dalla promiscuità. I casi di sifilide sono cresciuti dell'800 per cento dal 1996 al 2008. L'infezione è in crescita soprattutto tra i giovani maschi, in particolare omosessuali. La gonorreaha invece avuto il suo punto più alto nel 2005. Oggi colpisce il 2,2 per cento dei giovanissimi, contro l'1 per 1000 registrato tra le ragazze. La prevalenza è più alta tra chi ha avuto partner multipli nei mesi precedenti.

Le malattie infettive nei paesi industrializzati è ancora un problema

sanitario per:

• L’incompleta adozione della prevenzione (infezioni ospedaliere, malattie prevenibili con vaccini)

• Le mutate condizioni sociali (tbc)

• La comparsa di nuove malattie

• La selezione di germi virulenti o resistenti agli antibiotici

• L’aumento delle persone immunocompromesse

ASPETTI GENERALI

INFEZIONE

MALATTIA INFETTIVA

Interazione di un agente biologico (microrganismo) e un ospite recettivo (uomo, animale).

Implica la replicazione dell’agente nell’ospite.

È l’espressione clinica dell’infezione

All’infezione non segue necessariamente la malattia.

Il decorso inapparente o clinicamente evidente di un’infezione dipende da fattori, non sempre facilmente valutabili, legati:

al microrganismo;

all’ospite;

alla modalità di trasmissione.

Storia naturale delle malattie infettive

Rapporti ospite-microrganismi

Si distinguono diversi tipi di microrganismi, sulla base dei rapporti che questi contraggono con l'ospite:

• Saprofiti o Commensali: microrganismi che vivono e si moltiplicano a contatto

con l'ospite senza provocare danni; anzi, a volte si può instaurare un rapporto

di reciproco beneficio.

• Patogeni: microrganismi che tendono a provocare malattia.

• Opportunisti: microrganismi normalmente innocui, ma in grado di provocare

malattie, anche gravi, in seguito ad un indebolimento delle difese

dell'organismo.

Fasi delle malattie infettive

Tutte le persone infette sono potenziali fonti di infezione

Portatore: persona infetta che non ha malattia conclamata ma che è una potenziale fonte di infezione per altri.

Il termine portatore include persone la cui infezione :

•rimane inapparente: portatore asintomatico (meningococco: circa il 5-10% dei soggetti sono potatori asintomatici con colonizzazione nasofaringea )

•soggetti per i quali lo stato di portatore precede la malattia: portatore in incubazione (varicella: da 1 fino a 5 giorni prima del rash cutaneo)

•soggetti per i quali lo stato di portatore segue la malattia: portatore convalescente (difterite, epatite B, salmonella)

•portatore cronico (la condizione di portatore persiste per un tempo molto lungo, es: salmonella typhi)

Non sempre un soggetto con infezione inapparente è un portatore (es. TBC)

In altre parole, è portatore un soggetto infetto asintomatico ma eliminatore di microrganismi con i propri secreti, escreti o liquidi biologici

Storia naturale delle malattie infettive

Ambiente clima geografia fattori sociali Stress affollamento inquinamento Guerre, calamità

Microrganismo carica invasività infettività patogenicità virulenza produzione di eso- e endo-tossine

Individuo sesso, età, costituzione alimentazione e stili di vita, malattie lavoro condizione socio-economica fumo

La CAUSA è necessaria, ma non sufficiente

Storia naturale di una malattia infettiva: schema dei rapporti tra agente, ospite ed ambiente

Processo evolutivo del passaggio dallo stato di salute alla malattia per la patologia infettiva

Ingresso nell’organismo

Macroparassiti, Protozoi,

Batteri, Virus

INFEZIONE

GUARIGIONE MALATTIA

PORTATORE

• Reazione immunitaria

specifica-aspecifica efficace

• Scarsa virulenza

• Bassa carica infettante

• Mancata azione di fattori

concausali o favorenti

Regressione dello

stato di infezione =

Guarigione

• Reazione immunitaria

specifica-aspecifica non efficace

• Discreta carica e virulenza

• Scarsa o assente azione di

fattori concausali o favorenti

Persistenza dello stato

di infezione =

Portatore

• Reazione immunitaria scarsa o

assente

• Forte carica microbica e

virulenza

• Marcata azione concomitante

di altri fattori concausali o

favorenti

Manifestazione

clinica dell’infezione =

Malattia

POSTULATI DI KOCH 1) Il microrganismo si deve trovare in tutti i malati e si deve isolare dalle lesioni 2) Si deve poter coltivare 3) Inoculato in un animale deve dare la stessa malattia 4) Dall’animale inoculato si deve recuperare il microrganismo

• Patogenicità: capacità di produrre una malattia clinica evidente in modo

diretto oppure tramite la produzione di sostanze tossiche (tossine)

(MALATI/INFETTI)

• Virulenza: capacità di produrre malattie gravi (CASI GRAVI/MALATI)

Quoziente di letalità= N. morti/N. malati x 100

Livello INFETTIVITA' PATOGENICITA' VIRULENZA

ELEVATO Morbillo,

poliomielite

Morbillo,

raffreddore TBC, poliomielite

BASSO TBC Poliomielite, TBC

Morbillo, rosolia, raffreddore

MEDIO Rosolia,

raffreddore Rosolia Polio non paralitica

Rapporti tra infezione asintomatica e manifestazione clinica in alcune infezioni virali

Virus Manifestazione

clinica

Età di

infezione

Infezione

asintomatica/

malattia

% infezioni

con manif.

clinica

Poliomielite Paralisi bambini ± 1000:1 0.1-1

1-5 >100:1 1

6-15 10-100:1 1-10

Epstein-Barr mononucleosi

infettiva

16-25 2-3:1 35-50

<5 20:1 5

5-9 11:1 10

10-15 7:1 14

Epatite A Ittero

Adulto 2-3:1 35-50

Rubivirus Rash cutaneo 5-20 2:1 50

Influenza virus Febbre Giovani adulti 1.5:1 60

Morbillivirus Rash e febbre 5-20 1:99 99+

Microrganismo Via di penetrazione Carica minima infettante

(CMI)

Carica minima malattia

(CMM)

Rinovirus Cavità nasale

Congiuntiva

Faringe

1 TCID 50 (CMM)

16 TCID 50 (CMM)

200 TCID 50 (CMM)

Salmonella typhi orale >105 batteri (CMM)

Shigella dysenteriae orale 10 batteri (CMM)

Vibrio colerae orale 108 batteri (CMM)

Giardia orale 10 cisti (CMI)

Mycobacterium tubercolosis

inalatoria 1-10 batteri (CMI)

Esempi della variazione di dose di microrganismo necessaria per produrre infezione o malattia nell’ospite

TCID = Tissue Culture infectious doses

Meccanismi di espressione della virulenza batterica

Esotossine

Aumentano la permeabilità della parete cellulare (Staph aureus)

Tossine bipartite si attivano dentro l’ospite (tossina difterica)

Endotossine Il lipopolisaccaride della parete cellulare (Gram-) attiva il rilascio di citochine , le cascate del complemento e coagulazione.

Fimbrie - pili Permettono l’adesione alle mucose dell’ospite (Neisseria, Gonorrheae)

Aggressine

Prodotti batterici con attività di coagulasi, streptochinasi e collagenasi, che riducono le difese locali dell’ospite (Strept pyogenes)

Le Esotossine

• Agiscono sull’uomo a concentrazioni estremamente piccole. – Non si acquisisce l’immunità per una seconda infezione perchè la dose

sufficiente per uccidere è inferiore a quella necessaria per produrre immunizzazione nell’uomo.

• Svolgono un ruolo primario in alcune patologie: – Tetano

– Botulismo

– Difterite

Le esotossine detossificate diventano vaccini (anatossine)

• Complessi lipopolisaccaridici della parete dei batteri Gram-.

– Lipide A ha azione tossica, è un attivatore di effettori umorali (cascata del complemento) e cellulari del processo infiammatorio

Le Endotossine

Le Aggressine

• Alterano il microambiente locale dell’ospite

– Streptochinasi che dissolve la fibrina (Strept. pyogenes)

– Coagulasi che forma una barriera contro i meccanismi di difesa (Staphil. aureus).

I Virus

•I virus infettano tessuti

con elevata specificità

•L’infettività

preferenziale è correlata

a specifici recettori

presenti sulle cellule

ospitanti per le proteine

di adesione virali.

Proteine d’adesione

I Virus

Meccanismo di

ingresso dei Virus

nelle cellule

E loro replicazione

Equilibrio uomo e microbi

I prioni

(PRoteinaceus Infective ONly particle"=particella infettiva solamente proteica)

La prima barriera è costituita dalla cute e dalle mucose, che resistono alla penetrazione dei microrganismi con un’azione antimicrobica in parte di natura meccanica (lacrime, saliva, urine), in parte di natura chimico-fisica (basso pH, acido gastrico). Successivamente il sistema immunitario provvede alle difese contro gli agenti microbici.

Le difese dell’ospite

46

La protezione contro le malattie infettive

• Passiva: protezione indotta dal trasferimento degli anticorpi – Naturale: materna

– Artificiale: prodotti da un’altra persona o animale

Caratterizzata per essere temporanea

• Attiva: è prodotta dal proprio sistema immunitario in conseguenza ad uno stimolo: – Naturale

• infezioni subcliniche

• superamento malattia

– Artificiale: i vaccini

Caratterizzata per essere generalmente permanente nel tempo

• Herd immunity (immunità di gregge)

Immunità

Diabete

Etilismo

Denutrizione

Neoplasie

- solide

- ematologiche

Trapianti

- organo

- midollo

AIDS

Paziente immunocompromesso

Diminuzione di

Neutrofili

linfociti T (CD4+)

linfociti B

macrofagi alveolari

fagociti

piastrine

Cause di deficit immunitario

Le forme principali con cui la malattia infettiva può

manifestarsi in seno ad una popolazione sono:

SPORADICITÀ Quando i casi di malattia si manifestano

isolatamente senza apparenti rapporti con altri

casi.

ENDEMIA Quando una malattia è costantemente presente nella

popolazione residente in una determinata area

geografica, manifestandosi con un numero di casi

più o meno elevato ma complessivamente

abbastanza costante.

EPIDEMIA È il verificarsi in una comunità o area geografica

di un numero di casi di malattia eccedente le

aspettative.

PANDEMIA Quando la diffusione epidemica va oltre i confini di

un paese e dilaga attraverso i continenti .

DURATA DELLA INFEZIONE

INFEZIONI ACUTE (RAPIDA RISOLUZIONE) INFEZIONI PERSISTENTI LUNGA DURATA : mesi o anni Infezioni croniche (es. HBV,HCV…) Infezioni latenti (es. HSV, herpes…) Infezioni lente (es. CJD o mucca pazza)

( e quindi durata del contagio )

Andamento delle malattie infettive

EPIDEMIE

Più casi di malattia che si presentano in un gruppo di individui o nella stessa popolazione entro un breve periodo di tempo purchè abbiano la stessa origine CASO INDICE Il primo caso di malattia che introduce il contagio nel gruppo CASI SECONDARI Casi che prendono origine dal caso indice TASSO DI ATTACCO SECONDARIO % di soggetti recettivi che ammalano a seguito dell’esposizione al caso indice

Casi Indice – il primo caso identificato

Primario – il caso che porta l’infezione in una popolazione

Secondario – infettato dal caso primario

Terziario – infettato dal secondario

P

S

S

T

Suscettibile

Immune

Sub-clinico

Clinico

S T

(www)

Transmissione delle malattie infettive

Tempo malattia sporadica

Epidemia, endemia e

malattia sporadica

Epidemia da contagio interumano

ANDAMENTO delle EPIDEMIE

Epidemia da origine “comune”(idrica..)

Pandemia

Caso indice

Antiche pandemie: la peste

Ruolo di agenti infettivi nella genesi di malattie cronico-degenerative

• Helicobacter pylori → ulcera peptica e ca. stomaco

• Hepatitis B e C virus → cirrosi, ca. epatico

• Human papillomavirus → ca. cervice

• Epstein Barr Virus → linfoma B cell

• Coxsackie virus → miocarditi

• Streptococco B emolitico → valvulopatie

LE RETI DI SORVEGLIANZA DELLE MALATTIE INFETTIVE

Rete di sorveglianza europea malattie infettive prevenibili con il vaccino

Portale dell’UE sulla salute

ECDC

Rete di sorveglianza europea sull’influenza

Sorveglianza delle epatiti prevenibili con vaccini (A e B)

Gruppo di lavoro europeo sulla legionellosi

Rete europea sui vaccini (VENICE)

OMS e malattie prevenibili con vaccini

CDC e malattie infettive

Istituto Superiore di Sanità

FAQ - Epidemiologia generale delle malattie infettive

• Qual è stata l’evoluzione delle malattie infettive nei

secoli?

• Qual è la situazione epidemiologica nei paesi industrializzati e nei PVS?

• Qual è la dinamica del processo infettivo?

• Quali sono i fattori che intervengono nel determinismo delle malattie infettive?

• Che vuol dire invasività, infettività, patogenicità e virulenza?

• Quali sono le reti di sorveglianza delle malattie infettive?