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Zaragoza, 2007 M an u al d e Ep id em io lo gí a V et er in ar ia Manual de Epidemiología Veterinaria Ignacio de Blas, Imanol Ruiz-Zarzuela, Bonny Bayot y Chelo Ferreira Unidad de Patología Infecciosa y Epidemiología Facultad de Veterinaria Universidad de Zaragoza ISBN: 978-84-611-6215-4 DL: Z-523-2007 Manual de Epidemiología Veterinaria Ignacio de Blas Unidad de Patología Infecciosa y Epidemiología Facultad de Veterinaria, Universidad de Zaragoza (España) Imanol Ruiz-Zarzuela Laboratorio de Ictiopatología, Universidad de Zaragoza (España) Bonny Bayot Centro Nacional de Acuicultura e Investigaciones Marinas, CENAIM (Ecuador) Chelo Ferreira Departamento de Matemática Aplicada Facultad de Veterinaria, Universidad de Zaragoza (España) Facultad de Veterinaria Universidad de Zaragoza 2007 Editado por: Unidad de Patología Infecciosa y Epidemiología Departamento de Patología Animal Facultad de Veterinaria. Universidad de Zaragoza 50018 Zaragoza (España) Tel: +34 976 761000 ext 4111 Fax: +34 976 761612 Manual de Epidemiología Veterinaria de Blas, Ignacio; Ruiz-Zarzuela, Imanol; Bayot, Bonny; Ferreira, Chelo Primera Edición, marzo 2007 Reservados todos los derechos Depósito Legal: Z-523-2007 ISBN: 978-84-611-6215-4 Ninguna parte de esta publicación puede ser reproducida, almacenada en un sistema o transmitida, en ninguna forma o en ningún medio, electrónico, mecánico, fotocopia, grabado, sin el permiso de los copropietarios. Indice CONCEPTOS BASICOS 1. Introducción a la epidemiología 1 Un poco de historia. ¿Qué es la Epidemiología?. ¿Para qué sirve la Epidemiología?. El método epidemiológico. Diferencias entre Medicina Clínica y Epidemiología. Clasificación de la Epidemiología 2. Causalidad: Introducción 21 Razonamiento causal. Cánones de Mill. Postulados de Henle- Koch. Postulados de Hill. Postulados de Evans. Criterios de Susser. Modelos causales. 3. Elementos de Epidemiología Cualitativa 37 Introducción. Presentación y evolución espacio-temporal de la enfermedad. Determinantes dependientes del agente. Determinantes dependientes del hospedador. Determinantes dependientes del ambiente. Fuentes de infección. Mecanismos de transmisión. Rutas de transmisión. Estrategias de mantenimiento de la infección. 4. Probabilidad 51 Introducción. Sucesos aleatorios y probabilidad. Funciones de probabilidad. Cálculo elemental de probabilidades. Probabilidad conjunta. Probabilidad condicional: teorema de Bayes. RECOGIDA DE INFORMACION 5. Diagnóstico 59 Introducción. Validación de una prueba diagnóstica. Selección de pruebas diagnósticas. Aumento de la calidad del diagnóstico. Concordancia de dos pruebas diagnósticas. 6. Muestreo 75 Introducción. Conceptos básicos. Objetivos. Características de la muestra. Métodos de muestreo. Cálculo del tamaño de la muestra. 7. Diseño de estudios epidemiológicos 101 Introducción. Criterios de clasificación. Estudios ecológicos. Estudios experimentales. Estudios transversales. Estudios caso- control. Estudios de cohortes. Estudios de cribado poblacional. 8. Recogida de información mediante encuestas 113 Introducción. Realización de encuestas epidemiológicas. Información a recoger: selección de variables. Escalas de medición. Preguntas. Respuestas. Estructura del cuestionario. Bases de datos. Método de recogida de la información. Tasa de respuesta. Ensayo piloto. Equipo de trabajo. Depuración de la información. Consideraciones éticas ANALISIS DE DATOS 9. Estadística descriptiva 127 Introducción. Distribución de frecuencias. Estimadores de posición o de tendencia central. Estimadores de dispersión. Construcción de intervalos de confianza. Estimadores de forma. Representación gráfica de datos y estadísticos. 10. Epidemiología Descriptiva: Medición de la enfermedad 139 Introducción. Conceptos básicos. Medidas transversales de la enfermedad. Estandarización de tasas. Medidas longitudinales de la enfermedad. 11. Estadística Analítica: Inferencia estadística 153 Introducción. Análisis estadístico. Análisis bivariante. Otros análisis estadísticos. 12. Epidemiología Analítica: Estimación del riesgo 161 Introducción. Estimadores de riesgo: selección y cálculo. Construcción de intervalos de confianza. Interpretación del riesgo. Otros estimadores de interés. Confusión e interacción. INTERPRETACION DE RESULTADOS 13. Teoría de la decisión 175 Introducción. Decisiones bajo certidumbre. Decisiones bajo riesgo. Decisiones bajo incertidumbre. Bibliografía utilizada • Aparicio F. Tratamiento informático de Encuestas. Ed. RA-MA Editorial. Madrid. 1991. • Beaglehole R, Bonita R, Kjellström T. Basic epidemiology. Ed. World Health Organization. Geneva. 1993. • Bishop T, Sham P. Analysis of Multifactorial Disease. Ed. BIOS Scientific Publishers Ltd. Oxford. 2000. • Buck C, Llopis A, Nájera E, Terris M. El desafío de la Epidemiología. Problemas y lecturas seleccionadas. Ed. Organización Panamericana de la Salud. Washington. 1991. • Campbell MJ. Statistics at Square Two: Understanding modern statistical applications in medicine. Ed. BMJ Publishing Group. London. 2001. • Coggon D, Rose G, Barker DJP. Epidemiology for the Uninitiated (5th ed). Ed. BMJ Publishing Group. London. 2003. • Coggon D. Statistics in Clinical Practice (2nd ed). Ed. BMJ Publishing Group. London. 2003. • Contreras A, Sánchez A, Corrales JC. Epidemiología Veterinaria. Ed. ICE, Universidad de Murcia. 2001. • Cox DR, Reid N. The Theory of the Design of Experiments. Ed. Chapman & Hall/CRC. 2000. • Díez-Vega FJ. Probabilidad y teoría de la decisión en Medicina. Ed. UNED. 2002. • Dohoo I, Martin W, Stryhn H. Veterinary Epidemiologic Research. Ed. AVC Inc. Prince Edward Island. 2003. • EPIDECON. II ERASMUS course on Veterinary Epidemiology. Zaragoza. Julio 1996. • Fundación GENES y GENTES. Curso de Metodología de la Investigación de Ciencias de la Vida. Zaragoza. 2000 • Good IP, Hardin JW. Common Errors in Statistics (and How to Avoid Them). Ed. John Wiley & Sons, Inc. New Jersey. 2003. • Gordis L. Epidemiología (3ª ed). Ed. Elservier. Madrid. 2005. • Juez-Martel P. Herramientas estadísticas para la investigación en Medicina y Economía de la Salud. Ed. Centro de Estudios Ramón Areces SA. Madrid. 2001. • Leaverton PE. ABC de la Bioestadística. Programa de autoaprendizaje. Ed. Salvat. Barcelona. 1989. • Lwanga SK, Lemeshow S. Sample size determination in health studies. A practical manual. Ed. World Health Organization. Geneva. 1991. • Martin SW, Meek AH, Willeberg P. Epidemiología Veterinaria. Ed. Acribia. Zaragoza. 1990. • National Resarch Council. Environmental Epidemiology (vol. 1). Public Health and Hazardous Wastes. Ed. National Academic Press. Washington. 1991. • National Resarch Council. Environmental Epidemiology (vol. 2). Use of the Gray Literature and Other Data in Environmental Epidemiology. Ed. National Academic Press. Washington. 1997. • Noordhuizen JPTM, Frankena K, Van del Hoofd CM, Graat EAM. Application of Quantitative Methods in Veterinary Epidemiology. Ed. Wageningen Press. Wageningen. 1997. • Petrie A, Watson P. Statistics for Veterinary and Animal Science. Ed. Blackwell Science Ltd. Oxford. 1999. • Reblagiato M, Ruiz I, Arranz M. Metodología de Investigación en Epidemiología. Ed. Díaz de Santos SA. Madrid. 1996. • Rothman K, Greenland S. Modern Epidemiology (2nd ed). Ed. Lippincott-Raven. Philadelphia. 1998. • Rothman KJ. Epidemiología moderna. Ed. Diaz de Santos. Madrid. 1987. • Saez M, Barceló MA. Curso introductorio de Análisis de Datos Longitudinales. Metodología y Aplicaciones en Salud Pública. Zaragoza. Junio 2002. • Silman AJ, Macfarlane GJ. Epidemiological Studies. A practical guide (2nd ed). Ed. Cambridge UniversityPress. 2002. • Spiegel MR, Schiller JJ, Srinivasan RA. Probability and Statistics. Crash course (2nd ed). Schaum’s Easy Outline Series. Ed. McGraw-Hill. 2001. • Spiegel MR, Schiller JJ, Srinivasan RA. Theory and Problems of Probability and Statistics (2nd ed). Schaum’s Outline Series. Ed. McGraw-Hill. 2000. • Swinscow TDV, Campbell MJ. Statistics at Square One (10th ed). Ed. BMJ Publishing Group. London. 2002. • Thrusfield M. Epidemiología Veterinaria. Ed. Acribia. Zaragoza. 1990. • Thrusfield M. Veterinary Epidemiology (2nd ed.). Ed. Blackwell Science Ltd. Oxford. 1995. • Torrence ME. Understanding Epidemiology. Ed. Mosby. St. Louis. 1997. • UNED. II Curso de Experto Universitario en Epidemiología y nuevas tecnologías aplicadas. Madrid. 2000. Manual de Epidemiología Veterinaria 1 Capítulo 1 Introducción a la Epidemiología Objetivos • Situar a la Epidemiología en el marco de su evolución histórica • Entender el concepto de Epidemiología • Conocer los objetivos de la Epidemiología • Saber aplicar el método epidemiológico • Diferenciar entre Medicina Clínica y Epidemiología Un poco de historia Los orígenes clásicos Es en la Grecia clásica, en el siglo V antes de Cristo, donde encontramos las primeras referencias a conceptos epidemiológicos, ya que es Hipócrates (460-375 a.C.), fundador de la escuela de Cos, el que rechaza que las enfermedades sean consecuencia de la acción de seres superiores, y en su obra “Aires, aguas y lugares” relaciona por primera vez la presentación de la enfermedad con un desequilibrio entre el hombre y el medio físico en el que vive y en este contexto preconiza la necesidad de observar detenidamente las circunstancias que rodean al enfermo (su entorno y sus hábitos) como base del diagnóstico. Además Hipócrates distinguió entre las formas de presentación de las enfermedades en una población al hablar de endemeo (ενδημεω = residir), cuando se manifestaban de forma constante y continuada, y epidemeo (επιδημεω = visitar), cuando aparecían de forma repentina y generalizada. Estos términos son los precursores de los conceptos de endemia y epidemia, sin que este último tuviera la connotación actual de gravedad en su presentación. Por otra parte sienta las bases de la teoría miasmática, en la que se establece que el origen de las epidemias son los miasmas, es decir, emanaciones fétidas de suelos y aguas impuras. Varrón (o Varro) (116-27 a.C.) formula la idea de contagio como complemento de la teoría miasmática, al preveer en los miasmas la existencia de pequeños seres invisibles al ojo humano que son los responsables de las enfermedades. Complementariamente, y basándose en esta idea, propuso medidas para combatir las epidemias (división de los rebaños en grupos menores, aislamiento entre estos grupos y abandono de zonas infectadas). La oscura Edad Media Estas ideas hipocráticas persistieron con leves modificaciones en la cultura occidental hasta bien entrado el siglo XIX. Sin embargo en la Edad Media Manual de Epidemiología Veterinaria 2 en que Europa estaba asolada por pandemias de peste y cólera atribuidas a un castigo divino, el dominico alemán Albert von Bollstädt (1193-1280), más conocido como Alberto Magno, se atrevió a escribir que “la divinidad no era causante de las plagas, sino el principio contagioso presente en la sangre corrupta de las bestias enfermas, que pasa de una a otra mediante mordeduras o heridas, por contacto íntimo, por fomites o por el aire, siendo esto lo más importante”, rechazando de plano el papel de la intervención divina en estos eventos y ampliando la idea de contagio formulada por Varrón doce siglos antes. Hasta el siglo XVI no volvemos a encontrar una nueva aportación significativa a esta disciplina. Es la obra “De contagione et contagiosis morbis et eorum curatione” (1546) donde Girolamo Fracastoro (Frascatorius) (1478-1553) se adelanta 300 años a la teoría germinal de la enfermedad y formula la hipótesis de que la enfermedad se disemina a partir de unas “semillas” o partículas imperceptibles (particulae insensibiles) explicando de esta forma la contagiosidad de las enfermedades. Además propone la existencia de dos formas de contagio: a través de fomites (materiales contaminados) y a través del aire. Siglos XVII y XVIII: el renacer de la Epidemiología En el siglo XVII comienzan a considerarse a las enfermedades como entidades, pero además se inicia la utilización de métodos cuantitativos para el estudio numérico de las poblaciones en relación con su medio. No es un estadístico ni un epidemiólogo, sino un pañero inglés, pensador cuidadoso y metódico, John Graunt (1620-1674) al que se considera el padre de la demografía, el que se da cuenta que los fenómenos biológicos pueden ser predecibles al observarlos en conjunto. Entre sus aportaciones a la Epidemiología caben destacar la utilización de indicadores de mortalidad y la constatación de variaciones estacionales en las defunciones, la distinción entre mortalidad debida a enfermedades agudas y crónicas, la elaboración de las primeras tablas de vida (en las que se indicaba la probabilidad de vivir o morir según la edad) y la creación de un sistema de vigilancia y alerta epidemiológica. A principios del siglo XVIII el médico italiano Bernardino Ramazzani (1633-1714) rescata las hipótesis de Hipócrates y Frascatorius para establecer que la peste bovina que asolaba Europa venía mediada por el contagio entre animales y a la acción de diversos factores ambientales, tal y como recogió en su obra “De contagiosa epidemia […] in boves” (1711). Como aplicación directa de estas ideas epidemiológicas novedosas sobre el contagio y de forma paralela dos médicos, Lancisi y Bates, proponen una estrategia pionera de sacrificio sanitario obligatorio para el control de la peste bovina que asola Europa. La efectividad de estas medidas fue tal que en Roma la peste bovina fue controlada en nueve meses y en Inglaterra en tres meses, mientras que el resto de Europa padeció durante años los efectos de esta devastadora pandemia. Es el nacimiento de la Policía Sanitaria. Manual de Epidemiología Veterinaria 3 Giovanni Maria Lancisi (1654-1720) fue médico personal de Inocencio XI y Clemente XI, y en su libro “De bovilla peste” (1715) propuso doce estrictas medidas de control de la peste bovina en las que se incluían el sacrificio de enfermos y sospechosos, la restricción en el movimiento de animales, la instauración de cuarentenas, la desinfección de alojamientos y la destrucción y el enterramiento de cadáveres y del material contaminado. A pesar de la eficacia demostrada del plan, éste fue ignorado en el resto de Europa hasta que en 1774 volvió aplicarse con éxito en Francia. En 1714 la epidemia de peste bovina se manifestó en Inglaterra tras la importación de ganado bovino infectado procedente de Holanda. El rey Jorge I encargó a su cirujano Thomas Bates la erradicación de la enfermedad. Bates había sido estado destinado en Sicilia como médico de la Armada Inglesa y estaba familiarizado con las teorías de Lancisi, así que las aplicó añadiéndoles una política de indemnizaciones de forma que en tres meses acabó con la enfermedad en Inglaterra ante el estupor de la Europa continental donde, a excepción de Italia, la peste bovina no remitía. En 1745 la peste bovina volvió aparecer en Inglaterra (otra vez a través de una importación procedente de Holanda), pero los métodos de Bates fueron ignorados y tras cuatro años de epidemia los responsables tuvieron que admitir los errores cometidos en el control de la epidemia y matar a 250.000 bovinos. Anecdóticamente tenemos que citar a Tiberio Quinecio Angelicio, un médico español que en 1598 publicó la segunda edición de su estudio sobre la peste (humana) titulado “Epidemiología”. Siglo XIX: Teoría germinal de la enfermedad La evolución de las ideas de Hipócrates, Frascatoro y Ramazzani configuran enel siglo XIX la doctrina del contagium vivum, en la que se establece la especificidad de las enfermedades y las causas así como la existencia de organismos microscópicos que pueden ser la causa de las enfermedades. En 1835 Agostino Bassi (1773-1856) demuestra que un hongo microscópico era la causa de la muscardina (una enfermedad de los gusanos de seda), y además que la transmisión se producía por contacto directo de los animales sanos con enfermos o con alimento infectado. Esta fue la primera prueba experimental de que un microbio producía una enfermedad. Cinco años más tarde Friedrich Gustave Jacob Henle (1809-1885) publica su artículo “Von den Miasmen und Contagien” (1840) (“De los miasmas y el contagio”) en el que sienta las bases de la teoría germinal de la enfermedad que resume toda la doctrina del contagium vivum, basándose en los trabajos ya citados de Bassi y los trabajos sobre etiología microbiana de las fermentaciones de Teodoro Schwann (1810- Manual de Epidemiología Veterinaria 4 1882). Además en su trabajo reconoció la necesidad de una demostración experimental de su teoría. Henle era profesor en la Universidad de Göttingen, y uno de sus discípulos, Robert Koch (1843-1910), formula los famosos postulados de Henle-Koch (1898) que permiten probar la relación de los microbios con las enfermedades. Usando estos postulados Koch pudo estudiar la etiología y epidemiología de muy diversas enfermedades: carbunco, tuberculosis humana y bovina, cólera, peste bovina, babesiosis y tripanosomiasis entre otras muchas. Siglo XIX: el movimiento sanitarista El movimiento sanitarista fue iniciado por Edwin Chadwick (1800-1890) y tenía la teoría miasmática como marco de referencia. En 1842 publicó el informe “Report on an inquiry into the sanitariy condition of the labororing population of Great Britain” que potenció la implantación a nivel nacional de un sistema de saneamiento con circuitos cerrados e independientes para el suministro de agua potable y para la eliminación de aguas residuales y fecales. En este contexto se consolida la importancia de considerar el ambiente como determinante de las enfermedades y la necesidad de usar métodos numéricos para el estudio sistemático de la salud/enfermedad (continuando de esta forma con las propuestas de Graunt). Uno de los máximos representantes de este movimiento fue William Farr (1807-1883), cofundador de la London Epidemiological Society, cuyos trabajos estuvieron enfocados hacia la utilización de estadísticas vitales (elaboración de curvas de frecuencias) y elaboración de modelos matemáticos predictivos de las epidemias. En 1840 opinaba que “si la causa latente de las epidemias no puede ser descubierta, debe investigarse el modo en el que operan. Las leyes de su actuación pueden ser determinadas por la observación, tanto de las circunstancias en las que las epidemias aparecen, como por los factores que pueden ser controlados. Las aparentes irregularidades de la epidemia de viruela, y sus brotes en todo el reino, fueron gobernadas en su progreso por ciertas leyes generales”. Basándose en los datos recogidos en las epidemias de viruela acaecidas entre 1830 y 1840 elaboró un modelo que generalizó al brote de peste bovina de 1866, realizando predicciones que fueron globalmente acertadas. Contemporáneo de Farr, encontramos al médico londinense John Snow (1813-1858), paradigma de la investigación epidemiológica, cuyo reconocimiento como fundador de la Epidemiología Moderna no llegó hasta la década de 1930 de la mano del norteamericano Wade Hampton Frost (1880-1938) que redifundió sus trabajos y mostró al mundo científico la vigencia del método seguido por Snow que está descrito minuciosamente en su libro “On the mode of communication of cholera” (1855). Manual de Epidemiología Veterinaria 5 Desde principios del siglo XIX en Londres se producían frecuentes epidemias de cólera que afectaban fundamentalmente a los barrios obreros. El interés de los médicos de la época se centraba exclusivamente en el enfoque terapéutico y eran acérrimos defensores de la teoría miasmática más radical dando por supuesto el contagio aéreo del cólera. Sin embargo Snow pretendía además establecer las causas del cólera y sus formas de transmisión. En la epidemia 1849 tras observar que las diarreas profusas debidas al cólera eran más frecuentes en los residentes de determinadas zonas y que el personal sanitario no residente en estas zonas no resultaba afectado, formuló la hipótesis de que el contagio se producía a través del agua contaminada, entrando en franca contradicción con las hipótesis aceptadas por el estamento médico de la época. Hasta agosto de 1953 no volvió a presentarse una nueva epidemia de cólera en el sur de Londres, situación que aprovechó Snow para demostrar sus hipótesis. Las principales compañías suministradoras de agua potable de la zona eran Lambeth (que desde 1852 recogía el agua en el Támesis 22 millas antes de pasar por Londres, como consecuencia de una ley promulgada a raíz del informe de Chadwick anteriormente citado) y Southwark & Vauxhall (que seguía tomando agua más debajo del punto de desagüe de las cloacas londinenses). En 1854 y en relación con un brote de cólera en Broad Street comenzó realizando el análisis de los Certificados de Mortalidad marcando en un plano del sur de Londres las muertes por cólera diarias en cada casa y la ubicación de las bombas de suministro de agua. Observó que la mayoría de los casos se agrupaban en torno a la bomba de agua situada en esa calle, lo que le convenció de que ese pozo estaba contaminado con aguas fecales y era el origen del foco. Para demostrar su hipótesis convenció a las autoridades locales para retirar la manivela de la bomba para clausurar el pozo lo que fue suficiente para controlar el brote. A partir de este momento quedó demostrado que el agua contaminada era el origen del cólera y no los miasmas tal y como preconizaban el resto de sus colegas. Detalle del mapa del brote de Broad Street Manual de Epidemiología Veterinaria 6 Alentado por el éxito de este primer estudio abordó la realización de un experimento a gran escala en el que comparó la mortalidad por cólera entre los consumidores del agua de Southwark & Vauxhall y Lambeth. En primer lugar detectó en el plano de Londres que en la zona sur ambas compañías realizaban simultáneamente el suministro de agua. En esa área vivían no menos de 300.000 personas de todas las condiciones y en esta ocasión decidió seleccionar como unidad de trabajo al individuo y no a la casa como en el estudio anterior. Pero se enfrentaba al problema de conocer el origen del agua consumida ya que una misma calle podía estar abastecida por ambas compañías, por lo cual utilizó como prueba discriminadora el sabor salado que tenía el agua tomada en el curso inferior del Támesis (suministrada por Southwark & Vauxhall). En este estudio determinó que la tasa de mortalidad por cólera entre los consumidores de agua suministrada por Southwark & Vauxhall (que tomaban corriente abajo de los desagües de las cloacas) era superior a la observada en los individuos que tomaban agua de Lambeth (tomada aguas arriba) y quedaba demostrada la forma de transmisión del cólera confirmando la idoneidad de las indicaciones del informe de Chadwick. Nos encontramos ante el primer estudio observacional realizado con criterios epidemiológicos modernos y como consecuencia de los resultados obtenidos Snow pudo establecer el origen infeccioso del cólera 30 años antes del descubrimiento de su agente causal (Vibrio cholerae) por Koch. Un último ejemplo de la aplicación de estas teorías al ámbito veterinario lo encontramos en la erradicación en 1892 de la Perineumonía Contagiosa Bovina (PCB) en Estados Unidos, seis años antes del descubrimiento de su agente etiológico. Tenemos que remontarnos a 1843 para descubrir el primer caso en Estados Unidos trasla introducción de una vaca enferma que viajaba en un barco inglés. Inicialmente el debate surgió entre los defensores de la generación espontánea de la enfermedad frente a los que propugnaban la vía del contagio como forma de propagación de la enfermedad. Esta controversia se decanta a favor del segundo al demostrarse el origen de la naturaleza contagiosa del proceso basándose en principios de la epidemiología descriptiva, y además se describe una mayor difusión durante las épocas cálidas. En 1856, y con el fin de hacer frente a la epidemia, se crea el Bureau of Animal Industry (BIA). Sin embargo hasta 1887 no se le dota de fondos suficientes para afrontar con éxito la implantación de un programa de erradicación que logra erradicar la enfermedad en apenas cinco años. No podemos terminar esta sección sin citar a Joaquín de Villalba (1750- 1807), cirujano militar de origen turolense que en 1802 publicó la obra “Epidemiología española, o historia cronológica de las pestes, contagios, epidemias y epizootias que han acaecido en España desde la venida de los cartagineses hasta el año 1801”, cuyo título es bastante explícito sobre su contenido y temática. Manual de Epidemiología Veterinaria 7 A partir de la segunda mitad de siglo XIX los avances en el área de la Epidemiología han sido continuos y han ido configurando esta disciplina científica tal y como la conocemos en la actualidad. En cualquier caso, y para finalizar, hay que indicar que históricamente la Epidemiología ha sido una disciplina fuertemente enfocada hacia el estudio de las enfermedades infecciosas, situación que últimamente está cambiando de forma progresiva hasta abarcar todos los ámbitos de la patología humana y animal. ¿Qué es la Epidemiología? Como suele proceder en estos casos recurriremos al origen etimológico del término Epidemiología para intentar definir la Epidemiología: • Según el diccionario de la Real Academia Española (20ª edición) el término deriva de las palabras griegas epidemia (εμιδημια = epidemia) y logos (λογο = tratado o estudio) • Sin embargo la mayoría de manuales de Epidemiología indican que el origen de este término estaría en las palabras griegas epi (επι = sobre), demos (δημοζ = pueblo) y logos (λογο = tratado o estudio). Atendiendo a este origen etimológico la acepción es bastante ambigua y podría considerarse que englobaría otras ciencias afines como la Demografía, la Sociología, la Ecología,… • Una teoría menos extendida apunta hacia el término griego epidemeo (επιδημεω = visitar), que hace referencia a la enfermedad que se introduce (visita) en una comunidad. Vemos por tanto que no existe un acuerdo general sobre su etimología y algo similar nos ocurre al intentar definir el término, y por ello nos encontramos con infinidad de definiciones que han ido evolucionando con el tiempo, y tal y como dicen Rothman y Greenland “parecen existir más definiciones de epidemiología que epidemiólogos”: • “Tratado de las epidemias”, siendo epidemia “la enfermedad que se propaga durante algún tiempo por un país, acometiendo simultáneamente a gran número de personas” (Real Academia Española, 20ª edición). Esta acepción sólo hace referencia a la aparición y presencia de enfermedades en las poblaciones, ya que utiliza de forma obsoleta el término epidemia, que se reserva en el mundo científico para describir una forma de presentación de la enfermedad en una población donde se produce un aumento de la casuística por encima de lo esperado. • “Ciencia de las enfermedades infecciosas entendidas como fenómeno de masas (o de grupo) dedicada al estudio de la historia natural y de su propagación, con arreglo a una determinada filosofía.” (Frost, 1927). Incluye tanto la descripción de la enfermedad como la visión global de la enfermedad. Manual de Epidemiología Veterinaria 8 • “Ciencia de las enfermedades infecciosas: sus causas, propagación y prevención” (Stallybrass, 1931) Incluye por primera vez en la definición la finalidad que debe perseguir esta disciplina, la prevención. Aunque se refería a la Epidemiología en la actualidad podría ser una buena definición de la Patología Infecciosa, ya que incluye los conceptos de Etiología, Epidemiología descriptiva y Profilaxis. • “Estudio de la enfermedad como fenómeno de masas" (Greenwood, 1934). Retira las restricciones relativas a la naturaleza infecciosa implícitas de la definición anterior, ya que comienzan a aplicarse los principios y la metodología de la Epidemiología a las enfermedades no infecciosas de tipo crónico, debido su mayor incidencia a consecuencia de la aplicación de medidas preventivas que conlleva la disminución del impacto de las enfermedades infectocontagiosas. • "La epidemiología debe entender la enfermedad, no tanto como afecta al individuo y como se comporta al ojo del observador en cualquier tiempo o en cualquier lugar, sino como se impone sobre grupos de personas aún si se extiende a través de límites establecidos por los hombres con propósitos económicos, políticos y sociales…" (Aycock, 1943) Supera las limitaciones del estudio individual y circunscribe el contexto poblacional/grupal en el que debe realizarse el estudio y el enfoque holístico del mismo. • "Estudio de la enfermedad en las poblaciones” (Stamler, 1958) Simplifica drásticamente la definición anterior. • “Estudio de la distribución de una enfermedad o una condición fisiológica en una población y de los factores que influyen en su distribución” (Lilienfeld, 1958) Introduce dos términos nuevos fundamentales en el concepto actual de Epidemiología: la distribución de la enfermedad y los factores o determinantes que influyen sobre la misma. • "Estudio de la salud o la enfermedad en una población definida” (Taylor, 1967) Incluye de forma explícita en el objeto de estudio a los individuos sanos. • "Estudio de la distribución y de los determinantes de la frecuencia de enfermedad” (McMahon y Pugh, 1970) De forma implícita se establece la necesidad de utilizar herramientas matemáticas en el método de estudio al establecer el estudio de los determinantes como objetivo fundamental de esta ciencia. Manual de Epidemiología Veterinaria 9 • "Estudio de la distribución y de los determinantes de los estados y eventos relacionados con la salud en determinadas poblaciones y la aplicación de este estudio al control de los problemas sanitarios” (Last, 1982) Perfecciona y unifica de forma casi definitiva las definiciones anteriores, y además plasma el interés suscitado desde la Organización Mundial de la Salud en la década de 1970 en la prevención de las enfermedades evitables dejando de centrarse exclusivamente en la enfermedad y se extendiéndose a los fenómenos de salud. • “Estudio de las epidemias y su prevención” (Kuller, 1991) Sinceramente creemos que simplifica en exceso. Aunque históricamente se ha utilizado el término Epidemiología para referirse a los estudios en humanos, y Epizootiología para los estudios en animales, en la actualidad este término ha perdido vigor y no se considera adecuada esta diferenciación de tal forma que se utiliza de forma general el término Epidemiología. Con el fin de diferenciar el ámbito de aplicación y teniendo en cuenta algunas particularidades de la Sanidad Animal estrechamente relacionadas con los sistemas de producción (intensificación, etiología multifactorial,…) se puede utilizar opcionalmente el término Epidemiología Veterinaria, que podría definirse más concretamente como: • “Estudio de la enfermedad en las poblaciones animales” (Schwabe, 1977; Epidemiology in Veterinary Practice) El propio autor reconoce que este enfoque poblacional es algo inherente al ejercicio de la profesión veterinaria ya que tradicionalmente “el veterinario ante el animal enfermo dirige su pensamiento ineludiblemente hacia el grupo del que forma parte, actuando como si fuera éste y no aquel el que estuvieraafectado”. • “Estudio de la enfermedad en las poblaciones así como de los factores que determinan su presentación, siendo las poblaciones su palabra clave” (Thrusfield, 1986; Veterinary Epidemiology 1ª edición) Amplía la definición de Schwabe al introducir el concepto de determinante, ya propuesto por Lilienfeld y por McMahon y Pugh. • “Estudio de la frecuencia, de la distribución y de los determinantes de salud y enfermedad en las poblaciones” (Martin, Meek y Willeberg, 1987; Veterinary Epidemiology: Principles and Methods) Perfeccionan la definición de Thrusfield incluyendo conceptos ya usados por Taylor y por McMahon y Pugh. Vemos que no se limita exclusivamente a la enfermedad y hace referencia al estado de salud que está relacionado directamente con la productividad de los animales de renta. Este concepto es fundamental en la concepción actual de la Epidemiología y la Medicina Preventiva Veterinarias. Manual de Epidemiología Veterinaria 10 • “Ciencia que estudia la presentación y evolución del estado de salud y enfermedad, así como su distribución en las poblaciones animales, tanto espacial como temporalmente. También se encarga del estudio de los determinantes asociados a ese estado de salud y enfermedad” (Ortega, 1995) Define la Epidemiología Veterinaria como una ciencia, e incluye un marco espacio-temporal que permite explícitamente el estudio longitudinal de la enfermedad. • “Estudio de la enfermedad en las poblaciones así como de los factores que determinan su presentación, siendo las poblaciones su palabra clave. Además incluye la investigación y la evaluación de otros acontecimientos relacionados con la salud, especialmente la productividad” (Thrusfield, 1995; Veterinary Epidemiology 2ª edición) En esta nueva definición el autor completa su anterior aportación introduciendo la importancia de usar la productividad como indicador de salud en los animales de renta y presupone la necesidad de establecer el umbral de productividad óptima en cada situación. • “Estudio del estado de salud en las poblaciones y el estudio de la enfermedad y sus determinantes en una población” (Toma, 1999) Simplifica las definiciones anteriores sin aportar nada nuevo. Vemos que la evolución en el concepto de Epidemiología Veterinaria ha ido en paralelo al de Epidemiología general, pasando de describir las epidemias a proporcionar una visión global de la salud en las poblaciones, identificando los elementos que la integran y las interacciones entre ellos con la finalidad de proponer estrategias de actuación. Además la Epidemiología Veterinaria establece una fuerte relación entre el estado de salud de un animal y su productividad. En nuestra opinión la Epidemiología no es más que “la aplicación rigurosa y científica del sentido común para evaluar, y mejorar en la medida de lo posible, el estado sanitario de una población”, y para no defraudar a Rothman y Greenland no queremos terminar esta sección sin proponer una segunda definición más formal: “La Epidemiología es una ciencia multidisciplinar que permite estudiar desde un enfoque holístico la salud de las poblaciones estableciendo la metodología apropiada para medir la distribución y la evolución de la enfermedad y para cuantificar sus determinantes asociados”. ¿Para qué sirve la Epidemiología? Básicamente podríamos resumir la respuesta a esta pregunta con una frase: “Conocer para predecir, predecir para actuar” Pero para contestar completamente a la pregunta es necesario formularse nuevas preguntas: qué, en quién, cuánto, cuándo, dónde, cómo y por qué se produce la enfermedad (o el fenómeno sanitario estudiado). Manual de Epidemiología Veterinaria 11 Así pues podríamos contestar a estas preguntas de forma más precisa agrupando las aplicaciones de la Epidemiología en cinco grandes grupos: • Caracterizar la situación de salud y enfermedad en la población: o Definir teórica y empíricamente la enfermedad a estudiar, a partir de criterios diagnósticos adecuados o Establecer la evolución cronológica de una enfermedad (historia natural) en ausencia de intervención humana o Adquirir información sobre la ecología de la enfermedad o Completar el cuadro clínico o Identificar nuevos síndromes • Establecer etiología de la enfermedad: o Proveer pistas sobre las causas o Identificar las causas de la enfermedad o Evaluar la eficacia de las pruebas diagnósticas desarrolladas para detectar el agente etiológico o Proporcionar las bases necesarias para la correcta interpretación de los resultados diagnósticos y su posterior aplicación en la medicina clínica o Rastrear el origen o procedencia del agente etiológico • Recoger y analizar datos: o Medir la frecuencia de la enfermedad o Establecer la distribución en el tiempo y en el espacio de los estados de salud de la población o Comparar diferentes poblaciones (en lo que refiere a su ubicación espacio-temporal) y dar cuenta de las variaciones existentes o Identificar determinantes o factores de riesgo que influyan en la presentación y gravedad de la enfermedad en la población, así como los posibles factores de confusión o Cuantificar el riesgo asociado a los determinantes estudiados en términos de probabilidad o Evaluar el riesgo de un individuo o Determinar la causalidad en situaciones donde la experimentación no puede dar una respuesta • Experimentar: o Evaluar la consistencia de las hipótesis a través de estudios de campo y/o laboratoriales o Determinar la efectividad de los tratamientos y de las medidas preventivas Manual de Epidemiología Veterinaria 12 • Proporcionar las bases teóricas de actuación: la aplicación práctica de estos conocimientos tiene lugar a través de la Medicina Preventiva y la Policía Sanitaria. o Monitorear la salud de la población de un área o Estudiar las tendencias temporales para elaborar modelos predictivos o Proporcionar información para tomar decisiones racionales para la instauración de programas sanitarios (prevención, control y/o erradicación de enfermedades) o Planificar programas y estrategias de tipo sanitario en una población o Estudiar la efectividad de los servicios de salud o Evaluar la eficacia de las acciones que se pretendan aplicar o Evaluar el impacto económico de una enfermedad y del establecimiento de un programa sanitario, teniendo en cuenta que en el caso de animales de abasto se puede buscar tanto la optimización de la salud en términos de productividad como la minimización de la presentación de la enfermedad El método epidemiológico Hemos definido anteriormente la Epidemiología como una ciencia y como tal debe usar la Metodología Científica clásica, adaptada a sus peculiaridades, de tal forma que los resultados obtenidos sean concluyentes y posean rigor científico. Hay que señalar que entendemos como Metodología la aplicación de la inteligencia a la investigación. Cuando hablamos de seguir un método, estamos asumiendo que el método es un camino, por lo que es fundamental fijar un punto de partida y un punto de destino así como la ruta a seguir, es decir, los procedimientos que debemos utilizar para recorrer ese camino. Por tanto, formalmente podríamos decir que el método es “el camino a seguir mediante una serie de operaciones, reglas y procedimientos fijados de antemano de forma voluntaria y reflexiva para alcanzar un determinado fin material o conceptual”. El objetivo del método científico es el conocimiento progresivo de los fenómenos: descripción, exploración de las relaciones existentes entre ellos, explicación y aumento de su comprensión, predicción de sus causas y, finalmente, control de los fenómenos. El método científico se caracteriza por ser fáctico (ya que los hechos son parte esencial del mismo), trascendente (va más allá de los meros hechos e intenta obtener leyes o generalizaciones), se atiende a reglas metodológicas, utiliza la verificación empírica,es autoconstructivo y progresivo, sus formulaciones son de tipo general y es objetivo. Además el método científico asume tres hechos básicos: la realidad objetiva existe independientemente de la percepción del observador, la Naturaleza tiene orden, regularidad y consistencia y todos los fenómenos tienen causas que pueden ser descubiertas. Manual de Epidemiología Veterinaria 13 A pesar de todo el método científico presenta algunas limitaciones que hay que tener en cuenta, entre las que caben destacar: que todos los estudios de investigación tiene defectos, que un único estudio no permite probar ni descartar una hipótesis, que los condicionantes éticos pueden limitar la investigación y que es difícil mantener un control adecuado en un estudio. Isaac Asimov en 1979 propuso que el método científico consta de una serie de fases: 1. Detectar la existencia de un problema científico 2. Separar y desechar los aspectos no esenciales 3. Reunir datos sobre el problema por observación y experimentación 4. Formular la hipótesis o generalización que resuelva el problema 5. Validar experimentalmente la hipótesis 6. Elaborar posibles leyes Para nosotros el método epidemiológico puede resumirse en el siguiente esquema cíclico que comprende varias fases: Observación de los fenómenos Recogida y almacenamiento de información Formulación de hipótesis Experimentación (validación de la hipótesis) Razonamiento (formulación de una ley) Observación de los fenómenos Recogida y almacenamiento de información Formulación de hipótesis Experimentación (validación de la hipótesis) Razonamiento (formulación de una ley) Fases del método epidemiológico 1. Observación de los fenómenos: Para que la observación sea útil es importante considerar que debe existir la voluntad y disponer del tiempo suficiente para observar el fenómeno, tener conocimientos suficientes sobre el tema y disponer de los instrumentos adecuados. En general puede hacerse por observación técnica simple, usando diseños experimentales y documentalmente. El epidemiólogo normalmente utiliza el primer método, es decir, mediante la observación simple, sin intentar influir ni controlar directamente las variables independiente o dependiente del estudio, abordándolo desde una perspectiva cualitativa y siendo los sujetos de observación el agente etiológico, el hospedador y el medio ambiente. Manual de Epidemiología Veterinaria 14 2. Recogida y almacenamiento de datos: Es una fase complementaria de la anterior ya que es preciso guardar los datos observados en una ficha de trabajo previamente confeccionada en la que consten todos los datos que vamos a necesitar en fases posteriores. En la actualidad el desarrollo de la informática ha dotado a la Ciencia en general, y a la Epidemiología en particular, de instrumentos sumamente eficientes para la ejecución de esta tarea. 3. Formulación de hipótesis: Nunca se debe iniciar un trabajo de investigación con la única intención de “a ver qué sale”, es decir, sin una hipótesis de partida. Por otra parte hay que tener en cuenta que la hipótesis no es inmutable y puede evolucionar según el desarrollo del estudio y los hallazgos que se desprendan del trabajo de investigación. En esta fase se debe plantear una posible explicación de por qué se produce la enfermedad y cómo se explica su aumento o disminución en la población. Esta hipótesis deberá ser demostrada posteriormente. Podemos establecer la hipótesis a varios niveles: ocurrenciales (no fundamentadas ni contrastadas), empíricas (contrastadas pero no fundamentadas), plausibles (fundamentadas pero no contrastadas) y convalidadas (fundamentadas y contrastadas). Ramón y Cajal indicaba que las hipótesis deben cumplir cuatro condiciones: obligatoria (no se puede iniciar el trabajo sin hipótesis previa), comprobable (el trabajo de investigación debe permite su aceptación y rechazo), inteligible (fácilmente imaginable, sencilla y claramente expuesta) y resolutiva (que apunte a la solución del problema). 4. Experimentación: El siguiente paso implica verificar la hipótesis planteada lo que supone confirmarla o descartarla mediante la demostración científica desde un punto de vista cuantitativo. El experimento es el instrumento por excelencia de la investigación científica, y se invierte el proceso de la observación ya que se provoca el fenómeno y después se observa su desarrollo. Esta forma de trabajo no siempre se sigue en Epidemiología, ya que no siempre es posible producir el fenómeno y debemos verificar la hipótesis en función de una observación masiva y sistemática de la población (experimento natural). La realización de un experimento lleva implícito el diseño de un protocolo de intervención en el que se recogen todas las actuaciones a llevar a cabo, incluidas las correspondientes al contraste estadístico de la hipótesis. Con respecto a esta actuación hay que poner de relieve que la estadística no permite alcanzar conclusiones que tengan certeza absoluta, y se trabaja con probabilidades de la misma, según las cuales podremos aceptar o rechazar la hipótesis formulada. Manual de Epidemiología Veterinaria 15 5. Razonamiento: La última fase del ciclo consiste en emitir una ley general (o formular un modelo) que explique los hechos observados de forma general, lo que supone volver a observar los fenómenos para ver si la ley se cumple. Así pues el razonamiento y la lógica son condiciones imprescindibles en esta fase. La lógica nos permitirá manejar los conceptos de condiciones necesarias y suficientes, que se abordarán en el próximo capítulo, mientras que el razonamiento permite llegar a las conclusiones oportunas. Para Bacon el método científico consistía en un conjunto de reglas para observar los fenómenos e inferir conclusiones, siendo por tanto fundamentalmente inductivo (va de lo particular a lo general), mientras que para Descartes, partidario del análisis de los hechos, su aspecto básico sería el deductivo (va de lo general a lo particular). El razonamiento inductivo puede hacerse mediante diversos métodos: • método de las diferencias: presupone que si la frecuencia de presentación de un fenómeno (enfermedad) es diferente en dos situaciones que sólo difieren en una variable, puede sospecharse que esta variable sea causa del fenómeno. • método de las concordancias o coincidencias: establece que si un fenómeno se presenta en dos situaciones donde todas las circunstancias son distintas menos una, será esta circunstancia común causa o efecto del fenómeno estudiado. • método de las variaciones concomitantes: busca un factor cuya frecuencia o intensidad produzca variaciones sistemáticas en la frecuencia o intensidad de presentación del fenómeno estudiado (como una relación dosis-efecto). Por su parte el razonamiento deductivo utiliza los siguientes métodos: • método de las analogías: consiste en comparar el modelo de comportamiento de un fenómeno ya conocido con el fenómeno estudiado y extrapolar las conclusiones. • método de asociación-independencia: utiliza las pruebas de contraste estadístico para aceptar o rechazar las hipótesis de independencia (hipótesis nula). • método de asociaciones positivas y negativas: no sólo contrasta la existencia de asociación sino también el sentido de dicha asociación o dependencia. Para terminar indicaremos que el razonamiento supone la realización de una serie de operaciones mentales: 1. Parar representar datos y/o fenómenos: enumerar, describir, comparar, distinguir, definir y clasificar. 2. Para identificar problemas: establecer distinciones entre diferentes aspectos o puntos de vista de los problemas que se planteen, buscar contradicciones y oposiciones, saber situar hechos y fenómenos en el espacio y el tiempo. Manual de Epidemiología Veterinaria 16 3. Para relacionar hallazgos: establecer las causas y las consecuencias de los fenómenos estudiados,buscar leyes y teorías que ayuden a interpretar y comprender los hechos. 4. Para la acción: explicitar valores y principios de actuación, establecer objetivos, métodos y planes de acción y controlar las actuaciones y los resultados. Diferencias entre Medicina Clínica y Epidemiología Es incuestionable la enorme utilidad de la Epidemiología en el ámbito de la Sanidad, a pesar de que su aplicación al estudio y control de las enfermedades es relativamente reciente si la comparamos con la Medicina Clínica. Las diferencias fundamentales entre estas dos disciplinas se pueden resumir en una serie de puntos: • La unidad básica de estudio: la Medicina Clínica tradicional centra sus esfuerzos sobre el individuo, mientras que la Epidemiología estudia globalmente a toda la población. • Situación sanitaria: la Medicina Clínica sólo considera a los individuos enfermos como sujetos de actuación y estudio, sin embargo la Epidemiología abarca tanto a los individuos enfermos como a los sanos. • Contexto de actuación: tradicionalmente los médicos realizan su actuación en las clínicas (de ahí el nombre de Medicina Clínica) considerados como lugares donde los individuos enfermos acuden a ser atendidos. Por su parte los epidemiólogos desempeñan su función en condiciones de campo, es decir, visitando la población afectada en su hábitat. • Finalidad: frente a los fines terapéuticos de la Medicina Clínica (es decir la instauración de tratamientos curativos o paliativos), la Epidemiología persigue conocer la transmisión y la evolución de la enfermedad, y así facilitar la instauración de medidas preventivas y reducir el número de individuos que deben ser tratados. • Repercusión: como consecuencia de todo lo anterior el médico/veterinario clínico busca la curación de sólo individuo, mientras que el epidemiólogo busca que su actuación tenga repercusiones globales sobre toda la población. Clasificación de la Epidemiología Podemos establecer la siguiente división de la Epidemiología: • Epidemiología Descriptiva o Cualitativa: Inicialmente los fundamentos epidemiológicos con los que se abordaba se el estudio de una enfermedad eran puramente cualitativos y su objetivo se centraba en identificar y conocer al agente etiológico, su patogenia, sus mecanismos de transmisión y los hechos básicos de su distribución en función del tiempo, el espacio y el individuo. Manual de Epidemiología Veterinaria 17 Este tipo de estudios estaba acorde con la naturaleza monofactorial de las enfermedades que seguían los postulados de Henle-Koch y la tríada de elementos que se estudiaban se podía resumir en el individuo, el espacio y el tiempo. En la actualidad este tipo de estudio sigue siendo realizado en una primera fase, cuando el clínico de campo se enfrenta a un brote de enfermedad en una población y debe establecer una hipótesis causal para lo que debe proceder con la realización de una anamnesis completa recogiendo datos correspondientes a la enfermedad, los individuos afectados (cantidad, sexo, edad, especie,…), la distribución espacio-temporal y la identificación de potenciales factores de riesgo asociados. La Epidemiología Descriptiva utiliza estudios transversales o descriptivos para identificar todos aquellos determinantes que potencialmente pudieran estar relacionados con la aparición y evolución de la enfermedad, limitándose a la mera observación de los mismos. Entre los elementos estudiados deben incluirse las características de la población, el agente etiológico, el medio ambiente, los mecanismos de transmisión, el origen (fuentes) del agente, las vías de entrada y eliminación y las estrategias de mantenimiento de la enfermedad. Tras caracterizar el proceso patológico en su contexto se debe proceder a la formulación de la hipótesis causal, que será debidamente contrastada por la Epidemiología Analítica. Es importante tener en cuenta que la toma de decisiones basadas en la hipótesis sin contrastar puede suponer graves perjuicios sanitarios a la población. • Epidemiología Analítica o Cuantitativa: A lo largo del siglo XX se fue profundizando en el conocimiento de la etiología de las enfermedades y se observó que el esquema tradicional existente hasta el momento basado en los postulados de Henle-Koch no era válido al estudiar muchas enfermedades, en las que era preciso la acción conjunta de un o varios agentes etiológicos, factores medioambientales y características del individuo, constituyendo estos tres elementos la triada básica estudiada por la Epidemiología Analítica (agente, ambiente y hospedador). El comportamiento de las enfermedades como procesos multifactoriales supuso que era preciso identificar y cuantificar la forma en que estos actuación de factores afectaban a la forma de presentación y evolución de la enfermedad, para lo cual es preciso demostrar la existencia de asociación entre factor y enfermedad tal y como se establece en los postulados de Evans. Hay que poner de manifiesto que la Epidemiología Descriptiva es un antecedente necesario de la Epidemiología Analítica, y un error muy común es moverse a la Epidemiología Analítica sin tener una base sólida de Epidemiología Descriptiva. Así pues tras una primera fase de observación y elaboración de hipótesis compatibles con las evidencias observadas (correspondiente a la Epidemiología Descriptiva) debe procederse a contrastar dicha la hipótesis específica sobre la relación entre una enfermedad y su causa, a través de Manual de Epidemiología Veterinaria 18 estudios epidemiológicos que relacionan ambos elementos. Los más utilizados son los estudios de caso-control y de cohorte. Los principales objetivos de esta rama de la Epidemiología son: o Evaluar las pruebas diagnósticas para determinar con la máxima fiabilidad el estado de salud y enfermedad de un individuo o Seleccionar muestras representativas de la población para llevar a cabo investigaciones válidas o Diseñar estudios epidemiológicos para recoger eficazmente información sobre el estado sanitario y los determinantes o Cuantificar de la frecuencia de presentación de la enfermedad en la población y su evolución en el tiempo o Analizar e interpretar los estudios epidemiológicos estableciendo el grado de asociación entre uno o varios determinantes y la enfermedad, e infiriendo modelos causales • Epidemiología Experimental (o de Intervención): La Epidemiología Experimental permite la detección u observación de un hecho epidemiológico, de tal forma que el investigador se plantea la confirmación de alguna hipótesis o la verificación de un factor de riesgo, a partir de un grupo en estudio y un grupo control, realizando una división aleatoria de los individuos y asignándoles el factor de riesgo. Ejemplos de aplicación de esta rama de la Epidemiología son los estudios pilotos, los ensayos clínicos y terapéuticos, los desafíos o ensayos preventivos (evaluación de vacunas) y la evaluación de programas sanitarios. • Epidemiología Teórica: La toma de decisiones basadas en el análisis simple de unos pocos factores podría ser inadecuada ya que en la mayoría de los casos las enfermedades se comportan en la población como sistemas complejos, de ahí la necesidad de crear modelos teóricos como representaciones de un sistema real, en el que se incluya como los factores implicados interactúan entre sí y sobre la enfermedad. La Epidemiología Teórica es la rama de la Epidemiología dedicada a la elaboración de estos modelos con el fin de elaborar predicciones (pronósticos) y facilitar la toma de decisiones. Hay que remarcar que antes de llegar a la construcción de estos modelos teóricos es preciso que hayamos descrito y analizado la enfermedad. • Epidemiología Molecular: Está basada en la Epidemiología general y utiliza sus mismas herramientas, pero sin embargo utiliza las técnicas de biología molecular para definir la distribución de la enfermedad en una población(diagnóstico por PCR) e identificar sus potenciales determinantes (marcadores genéticos). Manual de Epidemiología Veterinaria 19 Lo que distingue esta rama de la Epidemiología es que presenta una serie de ventajas: o Mejora la comprensión de la patogenia de la enfermedad al identificar específicamente agentes etiológicos, moléculas y genes que pueden influir en el riesgo de desarrollar la enfermedad. Por ejemplo puede se pueden utilizar marcadores genéticos para caracterizar a priori la susceptibilidad del hospedador o Permite la evaluación de enfermedades subclínicas y/o latentes mediante la utilización de marcadores precoces o Reduce la heterogeneidad en la clasificación de las enfermedades en estudios descriptivos o Proporciona nuevos estándares de referencia para la realización de estudios descriptivos o Mejora la precisión de los estudios analíticos Manual de Epidemiología Veterinaria 20 Manual de Epidemiología Veterinaria 21 Capítulo 2 Causalidad Objetivos • Comprender la evolución del concepto de causalidad • Adquirir la capacidad de realizar un razonamiento causal • Entender los postulados de Henle-Koch y justificar sus limitaciones • Comprender los postulados de Evans y otros criterios de causalidad • Diferenciar entre los distintos modelos causales Introducción Si observamos retrospectivamente podemos ver como la Medicina se ha desarrollado basándose en la percepción y observación de relaciones causa- efecto, considerando la enfermedad como tal. En la actualidad profundizar en el conocimiento de las causas de las enfermedades (la causalidad) es el objetivo principal de la mayoría de los estudios epidemiológicos. A lo largo del presente capítulo veremos cómo ha evolucionado el razonamiento causal, enfatizando en los criterios de causalidad utilizados y en los posibles modelos causales. En primer lugar hemos de hacer una consideración sobre la metodología seguida para establecer un diagnóstico, es decir, determinar el origen, causa o etiología de una enfermedad. Cuando trabajamos con uno o pocos individuos se procede a sopesar las evidencias existentes (a nivel individual) y en función de esos datos estableceremos el diagnóstico o elegiremos un determinado tratamiento; esta forma de actuar está basada en lo que denominamos juicio clínico. En contraposición realizaremos un juicio epidemiológico cuando las evidencias se valoren a nivel de población y en función de las mismas podremos recomendar la adopción de determinadas medidas de Medicina Preventiva. Es en este segundo contexto generalista en el que vamos a definir los conceptos de causa y causalidad. Está claro que por definición una causa es aquello que conlleva un efecto, resultado o consecuencia, pero si nos referimos a las enfermedades, podríamos definir la causa como el evento, suceso, condición o característica que precede a la enfermedad y sin la cual ésta no puede producirse, esto implica que la eliminación de la causa supondría la desaparición del efecto. De forma pragmática podríamos decir que la causa de una enfermedad es la exposición a un factor que produce cambios regulares y predecibles en la probabilidad (riesgo) de que aparezca la enfermedad. En Epidemiología usamos indistintamente los términos causa, determinante o factor para referirnos a aquellas variables que pueden influir sobre el estado de salud y enfermedad, alterando la forma de presentación (efecto cualitativo) o la frecuencia de una enfermedad (efecto cuantitativo). Manual de Epidemiología Veterinaria 22 A partir de este punto podríamos plantear infinidad de definiciones sobre causa y causalidad sin que ninguna fuera falsa, pero tampoco totalmente cierta, y correr el riesgo de perder de vista el objetivo que realmente nos interesa: determinar cómo se establece la existencia de causalidad de una enfermedad. Históricamente la demostración de la causalidad ha sufrido una profunda evolución que ha pasado de una concepción monofactorial de las enfermedades, en la que se establecía que cada enfermedad estaba producida por una sola causa, a una concepción multifactorial, donde intervienen múltiples causas. Cuando se considera un proceso como monofactorial el estudio de la enfermedad se realiza clásicamente desde un enfoque cualitativo, y su principal objetivo es la identificación de esa única causa (agente etiológico) que produce la enfermedad en el individuo (hospedador). Sin embargo es evidente que en la mayoría de los casos las enfermedades son patologías complejas lo que obliga a estudiar su origen desde un punto de vista cuantitativo. Esto se pone especialmente de relieve en el mundo de la producción animal donde en el desarrollo de la producción intensiva ha producido cambios drásticos en el modelo de presentación de las enfermedades, apareciendo nuevas patologías o aumentando la complejidad de las mismas al ponerse de manifiesto la interacción de múltiples factores ligados tanto al agente etiológico, como al hospedador y al medio ambiente. En 1973 Snieszko ilustró este concepto a través de un diagrama en el que se ponía de manifiesto que, en presencia de un agente patógeno, la existencia de alteraciones en el ambiente podría incrementar la probabilidad de que apareciese una determinada enfermedad en una población susceptible. Por tanto, la modulación de alguno de estos factores en uno u otro sentido podría condicionar la dinámica de interacción entre el hospedador y el patógeno, incrementando así, la susceptibilidad de la población frente a una enfermedad. Enfermedad Medio ambiente Hospedador Agente Enfermedad Medio ambiente Hospedador Agente Esquema clásico de interacción de los componentes de una patología multifactorial (adaptado de Snieszko, 1973) Manual de Epidemiología Veterinaria 23 Así pues podemos considerar la causalidad de una enfermedad como la conjunción de respuestas dependientes de la intensidad de numerosas variables, definidas por el hospedador, el agente y el medio en el que se desarrollan. En este esquema se ponen de manifiesto dos conceptos fundamentales para la comprensión de las bases ecopatológicas de la enfermedad: la existencia de interacciones entre los distintos elementos (representadas por las zonas de solapamiento) y el riesgo de aparición de enfermedad (representada por la zona de solapamiento central). La comprensión y control progresivo de las enfermedades infecciosas agudas ha ido confiriendo un mayor protagonismo a la investigación de otras patologías como los procesos subclínicos y crónicos, infecciosos y no infecciosos, así como las enfermedades metabólicas, genéticas y nutricionales, donde el enfoque epidemiológico es esencial para alcanzar una mejor comprensión de las mismas Razonamiento causal Martin, Meek y Willeber proponen que el razonamiento causal es un proceso secuencial trifásico: 1. Búsqueda de asociación estadística: En esta primera fase es preciso demostrar que la variable independiente (determinante o factor de exposición) está asociada con la variable dependiente (enfermedad). Para ello se debe recurrir a la utilización de pruebas de contraste estadístico que nos permitan evaluar el papel del azar (la casualidad) en esa asociación (en capítulos posteriores trataremos ampliamente este tema). Es imprescindible que exista previamente asociación estadística para que haya asociación causal, pero una dependencia estadística por sí sola no implica una dependencia causal. Es decir la ausencia de casualidad no supone automáticamente la existencia de causalidad. 2. Realización de inferencia causal: Antes de establecer la causalidad hay que realizar una critica rigurosa del paso previo, lo que implica descartar la existencia de sesgos y errores en la selección de los individuos y en la medición de las variables, comprobar la validez del método de muestreo utilizado, considerar la precisión en lamedida de las variables estudiadas y buscar variables de confusión que pudieran estar relacionadas con la variable dependiente e independiente pudiendo distorsionar la asociación entre ellas. Posteriormente si existe una asociación estadística fiable entre ambas variables (lo que se puede demostrar fácilmente) hay que comprobar si se cumplen diversos criterios de aceptación de la causalidad que permitan inferir dicha causalidad. Una falacia muy frecuente es suponer que si existe asociación estadística debe existir asociación causal. Manual de Epidemiología Veterinaria 24 Los criterios de aceptación de la causalidad se estudian en los siguientes apartados y entre ellos se encuentran los cánones de Mill, los postulados de Henle-Koch, los postulados de Hill, los postulados de Evans y los criterios de Susser. 3. Establecimiento de mecanismos causales: En esta fase se procede a estudiar la naturaleza y las consecuencias de la asociación causal mediante modelos teóricos y realizando experimentos. Existen diversos modelos causales que estudiaremos en el último apartado del capítulo, pero introduciremos algunos conceptos básicos sobre el tema. En los modelos unicausales se establece que la causa tiene dos posibles componentes: causa suficiente (cuando siempre produce la enfermedad) y causa necesaria (cuando es imprescindible la presencia de la causa para que se manifieste la enfermedad). Como veremos posteriormente estas características pueden combinarse de distintas formas. Más recientemente y desde un punto de vista multicausal se han propuesto dos modelos generales de causalidad, que se usan indistintamente: - Modelo de causas directas e indirectas, fue propuesto por Susser en 1973, y establece la diferenciación entre causas directas e indirectas: - Causa directa: cuando un factor causal (variable independiente) produce una causa (variable dependiente) sin la intervención de variables intermedias - Causa indirecta: cuando entre el factor y el efecto existen variables intermedias (que actuarán creando una secuencia de causas y efectos) - Modelo de causas suficientes y componentes, fue propuesto por Rothman en 1976, al considerar que las definiciones propuestas en el modelo unicausal (causas necesarias y/o suficientes) eran insuficientes ya que raramente aparecían variables que cumplieran completamente con dichas definiciones. Así pues propone la utilización de los siguientes conceptos: - Causas suficientes: son los conjuntos mínimos de factores necesarios para que se produzca la enfermedad, lo que implica que todos ellos son necesarios, es decir, cada causa suficiente supone un mecanismo causal completo - Causa componente: cada uno de los factores que es necesario que aparezca para que se produzca la enfermedad, es decir una parte de un mecanismo causal - Causa necesaria: se redefine como la causa componente que aparece incluida en todas las causas suficientes El modelo de Rothman permite trabajar con algunos de los conceptos básicos en Epidemiología como son la interacción entre causas, la fuerza Manual de Epidemiología Veterinaria 25 del efecto, el periodo de inducción y las fracciones atribuibles (proporciones de enfermedad debidas a una causa específica). Aunque el modelo es determinista Rothman introduce el cálculo de probabilidades para corregir el error que se deriva de la utilización de modelos incompletos ya que no siempre es posible conocer todas las causas componentes. Cánones de Mill (1856) El filósofo John Stuart Mill (1806-1837) afirmó en su libro “System of logic” que el conocimiento obtenido a partir de métodos no inferenciales (intuitivo a priori) no era válido y además que para llegar a un conocimiento válido era preciso integrarlo de forma inductiva sobre una base de casos aislados ya que en el proceso deductivo la inferencia era sólo aparente. Por ello propuso unas reglas de razonamiento inductivo basadas en principios empíricos, y asumiendo el principio fundamental de la uniformidad de la naturaleza, que postula que lo que lo que ha ocurrido una vez volverá a suceder cuando las circunstancias sean suficientemente semejantes. Para Mill, la causa de un fenómeno es el antecedente, o conjunto de antecedentes, con los que está invariable e incondicionalmente ligado. La confirmación del principio de la causalidad, o sea que cada fenómeno tiene una causa, se confirma por toda nuestra experiencia, lo mismo que ocurre con el principio de la uniformidad de la naturaleza, y de hecho, el principio de la causalidad no es sino una forma más precisa de enunciar el principio de la uniformidad de la naturaleza. Como conclusión de sus teorías formuló los 5 Cánones de la Inducción, que incluimos a continuación adaptados para el concepto de enfermedad: Canon I. Método de la Coincidencia: Si dos o más casos de una enfermedad bajo estudio tienen una sola circunstancia (o variable) en común, esta única circunstancia, presente en todos los casos, es causa (o efecto) de la enfermedad estudiada. Canon II. Método de la Diferencia: Si una situación en que ocurre una enfermedad, y otra situación en que no ocurre, se parecen en todo excepto en una circunstancia, que sólo se presenta en la primera situación, entonces esta circunstancia, que es la única diferencia entre las dos situaciones tiene que ser la causa (o una parte indispensable de la causa) o un efecto de la enfermedad investigada. Canon III. Método Combinado (Coincidencia + Diferencia): Si dos o más situaciones en los que aparece la enfermedad muestran una sola variable en común, mientras que dos o más situaciones en las que no hay enfermedad sólo comparten la ausencia de esa misma variable, entonces esa única variable en la que difieren las situaciones indicadas es la causa (o una parte indispensable de la causa) o un efecto de la enfermedad estudiada. Manual de Epidemiología Veterinaria 26 Canon IV. Método de los Residuos o del Resto: Cuando se eliminan (restan) del total de situaciones en que se manifiesta una enfermedad aquellas que sabemos por inducciones previas (es decir con los métodos previos) que están producidas por un determinado factor (causa confirmada), las situaciones restantes en que se sigue manifestando la enfermedad (residuo) serán consecuencia de las variables restantes. Evidentemente la aplicación de este método sólo es viable en enfermedades poco complejas o cuando tras muchas investigaciones sólo quedan algunos casos excepcionales (residuales) sin explicar. Canon V. Método de las Variaciones Concomitantes: Cuando una variable varía de alguna manera particular será causa o efecto de la enfermedad si ésta varía simultáneamente con independencia del sentido de la variación, es decir, concomitantemente. Mill sostuvo que el Canon II o Método de las Diferencias era el más importante de los cinco métodos pero para que funcionara era preciso que entre una observación y otra de la misma enfermedad sólo hubiera exclusivamente una diferencia, que podría ser temporal o espacial. El nivel de identidad exigido entre dos observaciones no puede darse en las situaciones reales de aplicación del ámbito de la Epidemiología, ni incluso en la mayoría de situaciones experimentales si trabajamos con fenómenos biológicos. Postulados de Henle-Koch (1898) Los Postulados de Henle-Koch fueron formulados en 1898 por Robert Koch, discípulo de Henle, para establecer la etiología de la tuberculosis y posteriormente se generalizaron para el resto de las enfermedades infecciosas. Estos cuatro postulados son la base de la Epidemiología monofactorial y un claro exponente del modelo causal determinista (como veremos más adelante), y en ellos se establece que para demostrar que un organismo es la causa de una enfermedad se necesita que: 1. El organismo debe estar presente (y ser aislado) en todos los casos de enfermedad bajo las condiciones apropiadas y no debe aislarseen individuos afectados por otras enfermedades ni en individuos sanos de manera fortuita o saprofita. 2. El organismo debe ser aislado de los tejidos del individuo enfermo en cultivo puro. 3. El organismo debe ser capaz de inducir la enfermedad en un individuo susceptible al serle inoculado en condiciones experimentales controladas. 4. El organismo debe ser aislado de nuevo e identificado en el individuo infectado experimentalmente. Manual de Epidemiología Veterinaria 27 Estos postulados confirieron orden y disciplina al estudio de las enfermedades infecciosas y posibilitaron grandes progresos en este campo, especialmente en el abordaje científico de las epidemias causadas por bacterias como el cólera y la tuberculosis. Koch era consciente de que no se podían seguir fielmente sus postulados, que eran difíciles de cumplir y que existían y existirían múltiples limitaciones: - se acepta a priori de que los microorganismos (bacterias y hongos) eran la única causa de las enfermedades. - se supone que no hay variabilidad en el poder patógeno y virulencia de las bacterias, ya que se tenía un conocimiento precario de los mecanismos infectivos de las bacterias y se desconocía la existencia de distintas cepas de una misma bacteria. - se asume que no es posible aislar al agente causal en individuos sanos. - se ignora el papel de la susceptibilidad del hospedador a los microorganismos. - no se considera las interacciones entre el organismo (agente infeccioso), el hospedador y el medio ambiente. - no siempre es posible la obtención de cultivos puros, aunque esta limitación se puede superar usando las actuales técnicas de diagnóstico molecular (como la reacción en cadena de la polimerasa o PCR), de tal forma que el segundo postulado podría reformularse como “La presencia del organismo debe ser constatada por técnicas analíticas” - no se pueden a aplicar a enfermedades no infecciosas. - son inadecuadas para enfermedades infecciosas complejas con varios agentes implicados. - infección experimental no siempre posible, bien sea porque el aislamiento en cultivo puro no es posible, bien sea debido a problemas éticos (especialmente si consideramos enfermedades humanas). Algunos autores han adaptado los postulados de Henle-Koch para demostrar que una molécula endógena puede ejercer un papel determinado en la patogenia de una enfermedad: 1. La molécula se expresa en todos los casos de enfermedad 2. La molécula se expresa en forma distinta en individuos enfermos y en individuos sanos 3. La administración experimental de la molécula puede iniciar o exacerbar la enfermedad 4. La neutralización experimental de la molécula puede prevenir o mejorar la enfermedad Postulados de Hill (1965) Unos de los criterios de causalidad más utilizados en Epidemiología son los propuestos en 1965 por Austin Bradford Hill (1897-1991) que están basados en los cánones inductivos de Mill. En estos criterios se consideran nueve Manual de Epidemiología Veterinaria 28 condiciones que permiten aceptar o rechazar la causalidad, sin que tengan que cumplirse obligatoriamente todos ellos. 1. Fuerza de Asociación: Cuanto más fuerte es una asociación entre dos variables mayor probabilidad es que una de las variables sea causa de la otra. Sin embargo el que una asociación sea débil no implica que no exista relación causal, sino que pudieran existir factores de confusión que enmascaren la relación. 2. Consistencia de la Asociación: Podemos considerar que existe una relación causal si observamos repetidamente una asociación entre un determinante y una enfermedad en distintas poblaciones sometidas a circunstancias diferentes. Cuanto más alejadas se encuentren en el tiempo y en espacio las observaciones más consistente será la causalidad establecida. 3. Especificidad: Este postulado establece que una causa produce de forma específica una sola enfermedad (un efecto único), y que una enfermedad sólo tiene una única causa. Evidentemente son pocas las enfermedades donde se puede demostrar una relación tan específica entre causa y efecto, y por tanto la aplicación de este criterio puede inducir a error. 4. Temporalidad: Obviamente hay que asumir que la causa debe preceder necesariamente al efecto, pero no tiene por que ser una consecuencia directa (puede ser el origen de una cadena causal). 5. Gradiente Biológico: Implica que existe una relación dosis-respuesta en la que a mayor intensidad de la causa se produciría un mayor efecto, de forma que un aumento de la intensidad de la causa puede aumentar la gravedad de la enfermedad o la frecuencia de aparición de la enfermedad. La intensidad de la causa (exposición a un factor) depende directamente de la duración de la exposición y de la intensidad del mismo. La existencia de este gradiente biológico es una buena evidencia de causalidad y además permite establecer el riesgo que supone para la salud la exposición a determinados niveles del agente causal. En este postulado se cumple un criterio adicional de no reversibilidad, es decir, que es la modificación de la intensidad de la causa la que produce una variación en la respuesta (la enfermedad), y no al revés, de forma que este criterio unido a la precedencia en el tiempo de la causa (temporalidad) son potentes argumentos a la hora de establecer qué variable es la causa y cuál el efecto. 6. Plausibilidad biológica de las hipótesis: La hipótesis causal elaborada debe ser compatible con los mecanismos biológicos, fisiológicos y patogénicos reconocidos científicamente. Manual de Epidemiología Veterinaria 29 7. Coherencia: La relación de causalidad establecida debe ser consistente con otras observaciones o estudios referidos a la misma enfermedad. 8. Evidencia Experimental: La verificación de la hipótesis causal debe hacer mediante la realización de ensayos clínicos aleatorios y controlados, que permitan demostrar de forma fehaciente la existencia de dicha relación causal. 9. Analogía: Se basa en establecimiento de paralelismos entre dos asociaciones causales similares, es decir, dada una relación probada de causa- enfermedad, si queremos estudiar saber si una variable es causa de una segunda enfermedad similar a la primera, podremos suponer que si la variable estudiada se parece a la causa de la primera asociación, dicha variable podría ser una causa de la enfermedad estudiada. Postulados de Evans (1976) En 1976 Alfred Evans publica “Methods in Observational Epidemiology” donde revisa los postulados de Henle-Koch y enuncia sus famosos postulados derivados directamente de postulados de Hill, pero abordando el tema de la asociación causal desde un punto de vista epidemiológico, es decir, los formula en términos estadísticos y referidos a una población. En los postulados de Evans se establece que para un determinante (variable o factor) puede ser causa de enfermedad si se cumplen las siguientes condiciones: 1. La prevalencia (proporción de enfermos en una población) debe ser significativamente mayor entre los individuos expuestos a la posible causa que en aquellos individuos no expuestos. 2. La exposición a la posible causa debe ser más frecuente entre los que enfermos (casos) que entre los sanos (controles que no padecen la enfermedad), manteniéndose constantes el resto de las variables. 3. La incidencia (número de nuevos casos de enfermedad en una población) deberá ser significativamente mayor entre los individuos expuestos a la posible causa que entre los no individuos expuestos. Como veremos esto debe ser demostrado usando estudios de tipo prospectivo. 4. La exposición a la posible causa debe preceder a la aparición de la enfermedad y la distribución de sus periodos de incubación debe presentarse como una curva normal. 5. Tras la exposición a la posible causa, la respuesta de los individuos afectados variará siguiendo un gradiente biológico de leve a grave.
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