Studi Analitici, misure di

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1 Studi Analitici, misure di associazione e di rischio Gaia Scavia Istituto Superiore di Sanità Dipartimento di Sanità Pubblica Veterinaria e Sicurezza Alimentare Sistemi di sorveglianza ed Epidemiologia Veterinaria Orvieto, 24 marzo 2010

2 Passi nell indagine di un epidemia 1. Identificare un epidemia 2. Confermare il sospetto diagnostico 3. Creare un team d indagine 4. Adottare una definizione di caso 5. Decidere come identificare i casi (case finding) 6. Descrivere l epidemia (tempo, luogo, persona) 7. Formulare ipotesi sulla causa 8. Eseguire studi analitici per confermare l ipotesi 9. Mettere in opera le opportune misure di controllo e prevenzione 10. Comunicare i risultati, le evidenze e condurre valutazioni

3 Cronologia di un epidemia

4 Allerta all ISS: 1 marzo casi di botulismo vengono segnalati da 3 regioni confinanti nel sud dell Italia: Molise, Campania, Puglia tutti i casi sono residenti in Molise Tutti hanno cenato in un agriturismo in Molise la sera del 22 e del 24 febbraio 3 casi sono risultati positivi per Clostridium botulinum 3 casi sono risultati positivi per Clostridium botulinum tipo B

5 Indagine preliminare 30 casi rintracciati e intervistati 22 hanno mangiato le melanzane prodotte nell agriturismo le melanzane sono il cibo consumato dalla maggior parte dei casi rispetto agli altri cibi non è rimasta nessuna melanzana da analizzare quelli che non si sono ammalati non sono stati intervistati il successivo studio analitico ha evidenziato che l alimento responsabile erano le olive e non le melanzane

6 Saggiare specifiche ipotesi Studi epidemiologici analitici Hanno la finalità di individuare un possibile nesso di causalità tra il consumo di un alimento e l outcome ovvero la malattia oggetto della nostra indagine Quali studi sono utili nelle indagini dei focolai di origine alimentare: Studio di coorte Studio caso-controllo Forniscono ipotesi di lavoro che devono essere valutate alla luce delle indagini di laboratorio condotte sia sui campioni dei pazienti che sugli alimenti sospetti

7 Coorte = gruppo Studio di coorte Permette di studiare se un fattore di rischio (consumo di alimento) è associato alla malattia Consente di stimare il rischio di sviluppare la malattia nel gruppo degli esposti (chi ha consumato un certo alimento) e in quello dei non esposti (chi non ne ha consumato) L associazione i tra alimento e malattia si ottiene confrontando il rischio nei due gruppi

8 Coorte Esposti Esposti malati Esposti non malati Esposizione Coorte non Esposti Malattia Non esposti malati tempo Non esposti non malati

9 Coorte (N= 23) Studio di coorte Il rischio di malattia viene calcolato in termini di incidenza cumulativa: proporzione di individui che hanno sviluppato la malattia (casi) entro un dato periodo, sul totale degli individui Viene comunemente indicata con il termine di tasso d attacco o attack rate (AR) tempo malati (casi) non malati totale attack rate Casi (N=9) /23 = 0,391

10 Esposti (N= 23) Non esposti (N=16) L attack rate viene calcolato sia nel gruppo degli esposti E+ (chi ha consumato un particolare alimento) che nel gruppo dei non esposti E- (chi non ne ha mangiato) tempo Casi (N=9) AR (E+) = 9/23 = 0,391 tempo Casi (N=3) AR (E-) = 3/16= 0,187

11 malati (casi) non malati totale (coorte) attack rate M+ M- tot AR E /23= 0,391 E / 16 = 0,187

12 malati (casi) non malati totale (coorte) attack rate M+ M- tot AR E /23= 0,391 E / 16 = 0,187 L associazione tra alimento e malattia si ottiene confrontando il rischio dei due gruppi il confronto può essere eseguito calcolando: il Rischio Relativo (RR): rapporto tra il rischio degli esposti (chi ha consumato l alimento) sul rischio dei non esposti RR = AR (E+) = 0,391 AR (E-) = 0,187 = 2,09

13 Rischio Relativo (RR) Indica quanto è più probabile che gli individui che hanno consumato l alimento sviluppino la malattia rispetto a chi non l ha consumato RR > 1 indica una maggiore probabilità di malattia negli individui che hanno consumato l alimento (alimento sospetto) RR = 1 non vi è differenza tra i gruppi RR < 1 indica una minor probabilità di malattia

14 Studio analitico focolaio C.botulinum: ipotesi iniziale Melanzane M+ E+ 34 E- 9 Olive M+ E+ 34 E- 7

15 Studio analitico focolaio C.botulinum: studio analitico Melanzane M+ M- AR RR E ,71 E ,56 1,26 Olive M+ M- AR RR E ,81 E ,37 2,20

16 Studi di coorte È lo studio analitico d elezione per l indagine dei focolai da fonte puntiforme (es. banchetto) Consentono di ottenere misure dirette del rischio tra gli esposti e i non esposti (AR) Relazione temporale chiara tra l esposizione e la malattia minor possibilità di errore nella stima dell associazione tra malattia e alimenti dovuta alla scelta dei soggetti sui quali condurre l indagine Impegnativi e costosi

17 Pranzo 1 Pranzo 2 (N=23) (N=24) Sintomi Diarrhoea 43% 58% Nausea 52% 46% Abdominal Pain 43% 46% Vomiting 26% 37% Hypertermia 26% 25% Any symptom 65% 67% Tempo di incubazione (ore) 45 ± ± 16 Casi di gastroenterite Attack rate 43,50% 58,30%

18 Focolaio E.coli enteroaggregativo O92 (EAEC), in un agriturismo presso Civitanova Marche (2006) studio di coorte OUT2 esposti non esposti alimento malati sani tot AR malati sani tot AR RR prosciutto , ,00, ciauscolo , ,57 2,47 lonza , ,00 1,25 salame , ,44 1,50 pecorino , ,29 5,44 mamellata , ,06 1,82 ravioli , #DIV/0! #DIV/0! tagliatelle , ,00 0,73 salsiccia , ,56 1,20 agnello , ,67 0,80 maiale , ,63 1,52 insalta , ,00 1,40 patate t fr , ,6464 0,85 crema fritte , ,00 1,40 oliva fritta , ,57 2,47 mille foglie , ,67 0,86

19 Studio analitico casi positivi per EAEC Number of persons with EAEC infection among OB2 exposed unexposed Food items N % N % P-value pecorino cheese 6/8 0,75 0/5 0,00 0,008 fried olives 6/9 0,67 0/4 0,00 0,026

20 Studio caso-controllo controllo Permette di studiare se i casi di malattia sono associati ad una maggiore probabilità di aver consumato un alimento rispetto ai soggetti sani Permette di stimare indirettamente l associazione tra alimento e malattia

21 Casi esposti Casi Casi non esposti Controlli Controlli esposti Controlli non esposti tempo

22 Studio caso-controllo: misura di associazione Nello studio caso controllo non è possibile calcolare: direttamente il rischio relativo L associazione tra malattia e alimento viene stimata tramite il calcolo dell Odds Ratio (OR) che, in determinate condizioni,,può approssimare bene la stima del RR si basa sul confronto della probabilità (odds) di aver si basa sul confronto della probabilità (odds) di aver consumato un alimento tra i casi e i controlli

23 Odds Ratio (OR) casi M+ E+ 12 E- 3 controlli M La probabilità di aver La probabilità di aver consumato alimento tra i casi consumato alimento tra i (Odds)12/3 = 4 controlli (Odds) 55/46 = 1,2

24 casi controlli M+ M- E E Odds 4 1,2 L associazione tra malattia e alimento si ottiene confrontando gli odds dei casi e dei controlli il confronto può essere eseguito calcolando il rapporto cioè l Odds Ratio (OR) OR = Odds dei casi / odds dei controlli OR = 4/1,2 = 3,3

25 Come interpretare l OR lor Indica quanto è più probabile che i casi abbiano consumato l alimento rispetto a chi non si è ammalato L interpretazione del valore di OR è analoga al Rischio Relativo (valori OR > 1 indicano l esistenza di una possibile associazione tra alimento e malattia) È una buona stima del RR quando la frequenza di malattia non è elevata

26 Studio caso controllo Può essere vantaggioso per indagare epidemie di origine alimentare da fonte continua o di comunità svelate attraverso la sorveglianza di laboratorio (casi) Permette di indagare più facilmente esposizioni multiple (consumo di più alimenti) Svantaggi: Non permette di stimare direttamente il rischio Bias!! (distorsione dei risultati) selezione arbitraria dei controlli Differenze tra i casi e i controlli, nel ricordare l alimento consumato

27 Infezioni da VTEC - Fattori di rischio Shiga toxin-producing Escherichia coli infection in Germany: different risk factors for different age groups Werber D, et al. Am J Epidemiol 2007;165: Bambini < 3 anni Fattore di rischio associato significativamente Odds Ratio (95% CI) Contatto con ruminanti 9.3 ( ) Consumo latte crudo 69( (1.0, 479) 47.9) Giocare in sand-box 2.6 (1.2, 5.3)

28 130 casi in 4 regioni dell Irlanda del Nord tra set e ott 2004 Fonte continua Studio analitico Caso Controllo

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30 Studi analitici Lo studio analitico è parte dell indagine e la sua efficacia dipende d da come viene condotta complessivamente l indagine (definizione di caso, case finding ecc.) Possono sia fornire elementi per approfondire ulteriormente l indagine sia essere fortemente indicativi della fonte d infezione Le conclusioni di uno studio (individuazione di un alimento sospetto) devono essere interpretate (es. compatibilità della matrice con l agente eziologico) e supportate dalle altre indagini (risultati di laboratorio)

31 Generare e testare ipotesi sulla causa La conoscenza dell agente eziologico e delle sue caratteristiche sono molto utili per formulare ipotesi sull origine dell epidemia epidemia (potenziali reservoir, fonti di infezioni, vie di trasmissione) Chiedi al paziente e/o chiedi anche al patogeno Specie Sierogruppo/sierotipo Fagotipo Pulsotipo (PFGE) Profilo di antibiotico resistenza Studio caso-controllocontrollo Studio di coorte Studio trasversale Serie storiche (registri)

32 7-8. Generare e testare ipotesi sulla causa Esempio: Giugno 2004 La rete di sorveglianza EnterNet registra svariati casi d infezione nell uomo da Salmonella Typhimurium DT104A, mai segnalati in precedenza in Italia isolamento di un ceppo ST DT104A in un suino in Veneto nel gennaio 2004 Esempio: ipotesi: consumo di cioccolata, carne suina. studio caso controllo il consumo di un salume risultava fortemente associato alla malattia (OR=25.5)

33 Individuazione dell alimento incriminato Come collegare un alimento ad un focolaio: L indagine epidemiologica mostra un associazione tra l alimento e la malattia Nell alimento e nei pazienti viene isolato lo stesso agente patogeno L indagine lungo la filiera evidenzia un veicolo o fattori di rischio che possono aver provocato la contaminazione o la crescita

34 grazie per l attenzione