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Ciclo di una malattia trasmissibile

OBIETTIVO

individuare, su base temporale, i diversi stadi di una malattia trasmissibile

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Il "ciclo di una malattia" comprende collettivamente i diversi stadi che si succedono nel corso di un evento morboso. La conoscenza del ciclo della malattia è importante, sia nel singolo animale (medicina clinica)che in popolazioni (epidemiologia), per la messa a punto di strategie di terapia e di profilassi.

Il ciclo-tipo di una malattia può essere suddiviso in diverse fasi, alcune delle quali possono sovrapporsi. La figura soprastante rappresenta soltanto una schematizzazione estremamente semplificata degli eventi che si verificano in un animale ammalato in funzione del tempo.

esposizione: è l'evento iniziale che, nel caso delle malattie infettive, dà origine alla infezione;

periodo di incubazione: è il tempo che intercorre tra l'esposizione e la comparsa di sintomi clinici. Per le malattie non trasmissibili esso è detto periodo di latenza. Questo periodo varia ampiamente variabile in rapporto al tipo di agente, all'ospite e a numerosi altri fattori;

periodo prodromico: è il periodo di transizione tra lo stato di salute e quello di malattia, caratterizzato dai primi sintomi (spesso non specifici della malattia);

malattia clinica (o subclinica): in questo periodo i sintomi della malattia raggiungono la loro massima evidenza. Se i sintomi sono molto marcati, la malattia è in "forma acuta"; se sono di minore intensità, allora la malattia è in "forma subacuta". Non sempre i sintomi sono presenti; nel caso in cui manchino, si parla di "malattia subclinica" o asintomatica.
Se la malattia è grave, può verificarsi la morte dell'animale ammalato

regressione: è il periodo in cui i sintomi si fanno meno intensi; spesso la regressione è dovuta alla reazione dell'ospite (es. produzione di anticorpi). Tuttavia, è possibile che l'ospite non riesca a guarire completamente, e quindi la malattia entra in una lunga fase detta di "cronicizzazione", cioè acquisisce i caratteri della "malattia cronica";

convalescenza e guarigione: in questa fase si ha il ristabilimento completo delle funzioni dell'organismo, che ritorna in stato di salute. Notare che alcune malattie provocano lesioni permanenti e quindi inibiscono una guarigione perfetta;

stato di portatore: ovviamente può realizzarsi soltanto nel caso delle malattie infettive: in questa fase, che in molti casi NON si verifica, l'animale alberga l'agente (ed è capace di trasmetterlo ad animali recettivi), senza manifestare alcun segno di malattia. L'animale "portatore" è in stato di infezione subclinica o di infezione latente.

Per le malattie infettive, il periodo di trasmissibilità o di contagiosità (cioè il lasso di tempo durante il quale l'animale può trasmettere l'infezione ad altri animali) dipende da molti fattori (tipo di malattia, tipo di ospite, ecc.). Come regola generale, questo periodo (evidenziato in arancio nello schema) inizia poco dopo l'infezione, persiste negli animali portatori ma si esaurisce dopo la guarigione.

AFTER HOURS: Il periodo di incubazione più lungo

NELLA PROSSIMA UNITÀ:
si parla di infezione latente e dei diversi tipi di "animale portatore".

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OBIETTIVO individuare, su base temporale, i diversi stadi di una malattia trasmissibile [Vai alla versione Mobile] Il "ciclo di una malattia" comprende collettivamente i diversi stadi che si succedono nel corso di un evento morboso. La conoscenza del ciclo della malattia è importante, sia nel singolo animale (medicina clinica)che in popolazioni (epidemiologia), per la messa a punto di strategie di terapia e di profilassi.

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Nel corso dell' epidemia di SARS-CoV-2 che sta colpendo l'Italia ci vengono ogni giorno offerti grafici e mappe della diffusione dei contagi per farci meglio comprendere come il virus si stia diffondendo. Ma nella storia dell'epidemiologia, la disciplina che studia e cerca di arginare la trasmissione delle malattie infettive, il primo a utilizzare questi strumenti di analisi fu un medico inglese, John Snow, che comprese correttamente l'origine dell'epidemia di colera nella Londra del 1854.

Il colera è stato descritto per la prima volta all'inizio del XVII secolo dal medico olandese Jakob de Bondt nel suo De Medicina Indorum , un trattato sulle malattie tropicali incontrate durante i suoi viaggi nelle Indie Orientali. La prima volta che la malattia si affacciò in Europa, dopo averla raggiunta attraverso le vie del commercio internazionale, è il 1817 in Russia. Ma sono le successive epidemie, che colpiscono con migliaia di morti le grandi città come Parigi e Londra tra gli anni Trenta e Quaranta dell'Ottocento, ad attirare definitivamente sul colera l'attenzione della comunità scientifica internazionale.

Ipotesi ed errate convinzioni

Il colera è causato da un batterio, , isolato per la prima volta nel 1854 da un medico di Pistoia, , ma il risultato di un disequilibrio dei fluidi interni del corpo, una teoria che aveva le proprie radici nelle opere del medico Vibrio cholerae Filippo Pacini. Ma si è trattato di una scoperta dimenticata per oltre trent'anni: sarà solamente lo scienziato tedesco Robert Koch a stabilire definitivamente nel 1883 che è la causa della malattia. All'epoca di John Snow l'idea che una malattia potesse essere trasmessa da un batterio, un microscopico organismo, contraddiceva la teoria medica in voga. La malattia, cioè, non era il frutto di un' Galeno, vissuto tra il I e il II secolo d.C. a Roma.

L'ipotesi più diffusa per spiegare le epidemia di colera era la presenza di , esalazioni malsane che scaturivano dalle carni in putrefazione, dalla materia in marcescenza o dalle viscere della terra: bastava respirare questi miasmi perché l'equilibrio interno dei fluidi determinasse la malattia, che non era quindi intesa necessariamente come contagiosa, cioè trasmissibile da persona a persona. A identificare i miasmi era il fetore, un evento frequentissimo in una città enorme come Londra (più di due milioni di abitanti, destinati a diventare quasi sette in meno di mezzo secolo) in pieno sviluppo industriale, inquinata e priva di un efficiente sistema fognario.

Chi era John Snow

Primo di una numerosa prole, John Snow nasce a York nel 1813. Da adulto lo troviamo a Londra, a esercitare la professione medica, soprattutto quella di ostetrico. A renderlo famoso in Inghilterra era l'introduzione dell'uso del cloroformio come anestetico, tanto che persino la regina Vittoria vuole avvalersene per la nascita dei figli Leopoldo (1853) e Beatrice (1857).

Durante l'epidemia di colera del 1833 (20 mila morti nella sola Inghilterra), Snow è molto giovane, ma ha modo di tastare con mano gli effetti devastanti di questa malattia nel 1848-49, quando i sudditi deceduti sono oltre 50 mila. Snow studia approfonditamente quest'ultima epidemia e non è convinto che la teoria dei miasmi possa spiegare le morti. In fondo, se dovesse colpire solamente chi vive vicino alle loro fonti, perché uccide in una casa e risparmia completamente i vicini? Inoltre, il colera si manifesta con diarrea e vomito, a volte fulminanti. Colpisce, cioè l'apparato digerente: perché dovrebbe essere causata dall'aria infetta che entra in contatto solamente con l'apparato respiratorio?

Sul ruolo di John Snow nell'affermarsi dell'epidemiologia moderna si può guardare anche un breve documentario (in inglese sottotitolato in inglese) realizzato dall'Università di Harvard (USA) per il corso online sulla storia dell'epidemiologia.

La prima mappa epidemiologica

Quando il colera torna a imperversare a Londra nel 1854, Snow era convinto che dovesse essere qualcosa che veniva ingerito a causare la malattia, non qualcosa che veniva respirato. E il maggior indiziato è l'acqua. La sua casa di allora è molto vicina a Soho, uno dei quartieri particolarmente colpiti dalla malattia (oggi diremmo che è un focolaio) e che lui conosce strada per strada. Comincia a registrare meticolosamente tutti i casi di colera su una mappa, effettuando una vera e propria raccolta di dati sul campo. Ne risulta una mappatura del quartiere in cui i decessi dovuti al colera sono riportati come barrette nere in corrispondenza delle abitazioni: tante barrette, tanti morti. In questo modo, Snow riesce a ricostruire la distribuzione spaziale dei casi di colera che, conformemente alla sua ipotesi, decrescono a mano a mano che ci si allontana da una fontana pubblica posta in Broad Street.

La mappa da sola, però, non sarebbe bastata a indicare nell'acqua della fontana la causa del colera. Ma Snow fornisce anche altri argomenti aneddotici. Innanzitutto, tra i lavoratori del locale birrificio e i degenti dell'ospizio del quartiere, pur vicini a Broad Street si registrano pochi casi. Come mai? Entrambi gli edifici disponevano di un proprio pozzo autonomo. Inoltre, una donna di Soho, recentemente trasferitasi in un'altra zona della città, ma legata al "sapore" dell'acqua di Broad Street se la fa portare da quella fontana. Finché non muore di colera.

Nel frattempo John Snow è uno dei fondatori della London Epidemiological Society, una sorta di organo consultivo cittadino che riuniva medici ed esperti per consigliare le autorità su come procedere in emergenze di salute pubblica. Perché la sua analisi risulti convincente bisogna anche capire perché l'acqua di quella fontana sia infetta. L'idea di Snow è che sia inquinata dalle acque fognarie dove sono finite le feci di alcuni malati. L'ipotesi sarebbe confermata dalla presenza, nelle vicinanze di Broad Street, di una casa con un impianto fognario sgangherato che permetteva agli scarichi di entrare in contatto con il pozzo dell'acqua potabile.

Per testare questa ipotesi su una scala più ampia, Snow compie anche una seconda analisi, meno famosa della sua prima mappa. Individua due zone della città a cui due diverse aziende forniscono l'acqua potabile: una la preleva a oltre 40 km dalla città, lontano dalle fogne e dagli scarichi industriali, l'altra la prende nelle vicinanze del Tamigi, senza che ci sia alcuna garanzia di separazione tra scarichi fognari e acqua potabile. Il risultato dell'analisi? Nel quartiere fornito dall'acqua pura di fuori città si registrano pochissimi casi, nell'altro molti.

Alla fine arriva Robert Koch

John Snow riesce a convincere le autorità locali a chiudere la fontana contaminata, contribuendo così a salvare probabilmente molte vite. Ma l'analisi epidemiologica condotta a Soho, un'indagine che lo ha fatto diventare noto come il padre dell'epidemiologia moderna, non convince del tutto i suoi contemporanei. C'è sicuramente una certa resistenza tra gli esponenti della medicina dell'epoca e tra i sostenitori della teoria dei miasmi, ma c'è anche il problema che l'esistenza dei batteri e la loro capacità di provocare malattie non è ancora nota. Snow, come il suo contemporaneo asburgico Ignaz Semmelweis , capisce dall'analisi epidemiologica che in qualche modo la malattia si trasmette per vie ancora ignote, ma gli manca un pezzo di conoscenza. Che arriva definitivamente nel 1883, 25 anni dopo la morte di Snow, con la dimostrazione di parte di Robert Koch che è proprio il batterio Vibrio cholerae a provocare il colera.

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John Snow, il padre dell'epidemiologia | Zanichelli Aula di scienze

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Nel corso dell' epidemia di SARS-CoV-2 che sta colpendo l'Italia ci vengono ogni giorno offerti grafici e mappe della diffusione dei contagi per farci meglio comprendere come il virus si stia diffondendo.

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I virus, pezzi di cattive notizie accartocciati in involucri di proteine secondo la definizione di Sir Peter Medawar, accompagnano la nostra esistenza dalle origini dell'umanità. Smetteranno a breve di cercare ospitalità saltellando fra i nostri corpi, accoglienti e abbondanti, e quelli degli altri animali? È improbabile. Se però in qualche modo parecchi di noi sono sopravvissuti alle tante epidemie virali della storia, è perché in noi si è evoluto un sistema immunitario potente e capace di imparare. Capace ma non infallibile, specie di fronte a virus che non ha mai incontrato prima. Grazie a studio, conoscenza e ingegno abbiamo sviluppato armi efficaci che rafforzano le nostre difese naturali. I vaccini sono di gran lunga le armi più efficaci, perché prevengono in un'intera popolazione sia le malattie, sia la diffusione dei virus che le provocano. L'alternativa appena inferiore sono i farmaci, in grado di trattare un'infezione conclamata. Quando non disponiamo né di vaccini né di farmaci, restano le armi del contenimento: igiene, quarantena, isolamento. Nelle note sparse che seguono, troverete qualche curiosità lieve, da passati epidemici, che potrebbe venire utile anche oggi. Mani non lavate. Nel 1977 cinquanta medici illustri, un cuoco e un cameriere avevano sviluppato un ittero causato dal virus dell'epatite A, secondo il racconto della virologa Dorothy Crawford, dell'Università di Edinburgo. I medici avevano partecipato, 28 giorni prima, a una cena alla Apothecaries Hall di Londra, un club di autorevoli dottori. Date le vittime illustri, il dottor Norman Noah era stato incaricato di investigare ed era riuscito a ricostruire le tappe del contagio, fino a risalire a un raccoglitore di lamponi che, tramite le mani non lavate, aveva diffuso l'epatite. I lamponi erano stati raccolti nel 1975, quando l'amuchina non andava ancora di moda. Quindi i lamponi erano stati trasportati in uno stabilimento di Dundee dove erano stati congelati e immagazzinati. Due anni più tardi quei lamponi erano stati trasportati a Londra e consegnati alla cucina dell'Apothecaries Hall, dove erano stati usati per preparare il fatale semifreddo. Il rapporto del dottor Noah aveva permesso di installare lavandini nel sito di raccolta e di diffondere regole e istruzioni al personale per migliorare l'igiene. Per quanto ne sappiamo, Covid-19 non si trasmette tramite cibo contaminato, ma le mani non lavate sono un veicolo per gran parte delle infezioni, coronavirus incluso.

La sala della Apothecary Hall in cui nel 1977 si è diffusa l'epidemia di epatite A a causa delle mani non lavate di un raccoglitore di lamponi.

Cocolitzli vince la gara del nome più incantevole. Se sfogliate la pagina wiki che elenca le centinaia di epidemie note dall'era moderna a oggi, trovate anche questa. Il cocolitzli pare abbia fatto qualche milione di morti nel Cinquecento in quello che oggi è il Messico. Né la causa né l'origine sono ancora chiare. Potrebbe essere stata portata dagli spagnoli guidati da Cortés, insieme a vaiolo, morbillo, tifo, oppure il cocoliztli potrebbe essere stata una febbre emorragica virale sconosciuta, originaria del Messico.

Rafael Monleón y Torres, Hernán Cortés ordina di affondare le sue navi al largo di Veracruz nel 1519 (1887)

Il confuso sistema immunitario degli anziani. Covid-19 è particolarmente pericoloso per le persone di una certa età. È un virus nuovo nella nostra specie e perciò non conosciamo le ragioni precise di questo aumentato rischio. Qualche suggerimento generale può però venire da chi studia l'invecchiamento. La professoressa Janet Lord, dell'Università di Birmingham, ha osservato che le cellule del sistema immunitario, in particolare i neutrofili, con l'età faticano a trovare la direzione per raggiungere il sito di un'infezione. Come Lord ha raccontato alla scrittrice Sue Amstrong, il problema è che, mentre vagano un po' sperduti, i neutrofili rilasciano in giro "munizioni" infiammatorie che fanno danni. Il problema è già evidente nella maggioranza dei quaranta-cinquantenni, ma negli anziani è sempre più difficile trovare un neutrofilo che si stia muovendo nella giusta direzione in modo efficiente. Degli uomini, degli altri animali, dei viaggi, delle frontiere e dei muri. Nel 1918, ci dicono i Centers for Disease Control and Prevention americani, la popolazione mondiale era di 1,8 miliardi. Cento anni più tardi è aumentata a 7,6 miliardi. Insieme alla popolazione umana crescono anche le popolazioni, soprattutto suine e avicole, che ci danno da mangiare. Questi numeri continuamente in aumento offrono ai virus straordinarie opportunità di espandersi, evolvere, fare salti di specie e diffondersi, grazie anche a viaggi e trasporti veloci e di massa. Nessun check-in o controllo di frontiera o muro alzato da qualche politico a caccia di voti sarà mai in grado di fermare gli invisibili movimenti dei virus.

Le altalene installate dall'artista Rael San Fratello sulla barriera di confine tra Messico e Stati Uniti ( Public Delivery, 2019)

La nostra intimità con gli animali. Il virus del morbillo, ci dice l'antropologo Jared Diamond, è parente stretto di quello della peste bovina, una grave malattia che colpisce i ruminanti ma non gli esseri umani (mentre il morbillo a sua volta non si trasmette ai bovini). È possibile che in passato un ceppo di virus della peste bovina si sia trasformato in virus del morbillo, mutando e adattandosi a sopravvivere nel nostro corpo. Un passaggio non certo sorprendente, se pensiamo che molti contadini vivono tutt'ora accanto al loro bestiame, e quindi alle loro feci, urina, sangue e saliva. "La nostra intimità con i bovini dura da 9000 anni: c'è stato tutto il tempo perché il virus della peste bovina si accorgesse di noi".

Giovanni Segantini, Le due madri (1889), Galleria d'arte moderna, Milano

Animali (e virus?) da compagnia. Il vaiolo delle scimmie era comparso improvvisamente negli Stati Uniti nel 2003, con un focolaio di 71 casi. Il virus era conosciuto da tempo per infettare i roditori in Africa (e nonostante il nome non ha mai avuto nulla a che fare con le scimmie). Negli Stati Uniti era stato importato dal Ghana, dentro il corpo di un ratto gigante del Gambia che qualcuno, curiosamente, desiderava ospitare nella propria abitazione, accanto a gattini e cagnolini. Il ratto gigante del Gambia era stato inizialmente alloggiato in un negozio di animali vicino ad alcuni cani della prateria nei quali (guarda un po' che caso sfortunato!) il virus si era diffuso. Acquistati da diverse persone, i cani della prateria avevano cominciato ad ammalarsi, e così anche i loro proprietari. Nell'ampio mercato degli animali da compagnia, molte bestiole esotiche sono continuamente trasportate in giro per il mondo, offrendo ai loro virus insperate opportunità di diffusione e di salti di specie. Navi da crociera, baraccopoli galleggianti? Non occorre essere molto poveri per vivere con una densità abitativa da favelas. Dorothy Crawford, nel 2010, ben prima che scoppiasse il caso della " Diamond Princess", aveva paragonato una nave da crociera a una baraccopoli galleggiante, dove persone benestanti dei Paesi occidentali amano passare le proprie vacanze. Le piccole cabine con scarso ricambio d'aria, dove gli ospiti alloggiano stipati gli uni accanto agli altri, sono ambienti prediletti da numerosi virus. Per esempio dai norovirus, che spesso rovinano i soggiorni dei crocieristi con diarree e vomiti leggendari, responsabili della disseminazione delle infezioni ad altri ospiti, verosimilmente tramite le condutture dell'aria e dell'acqua.

Passeggeri sottoposti a esame di quarantena su una nave durante l'epidemia di colera egizia del 1883 ( Wellcome Collection)

La paura, benzina per ciarlatani. Nell'Irlanda dell'Ottocento, ha raccontato la scrittrice Rose George, a un vescovo venne in mente un'idea per battere una terribile epidemia di colera: gli irlandesi dovevano bruciare "terra benedetta", per poi consegnarla, correndo, ad altre sette abitazioni. Uno corse per cinquanta chilometri prima di trovare una casa che non aveva ancora ricevuto la zolla benedetta. Inutile dire che il colera non si fermò. È di pochi giorni fa la nomina del vicepresidente degli Stati Uniti, Mike Pence, a "zar" dell'epidemia di coronavirus negli Stati Uniti. Vedremo che cosa combinerà, anche se la sua storia personale non promette benissimo. Secondo il virologo Vincent Racaniello, della Columbia University di New York, Pence ha consigliato di pregare e ha diffuso disinformazione sui preservativi, alimentando il peggior focolaio di AIDS nello stato dell'Indiana quando ne era governatore. Inoltre, in altre occasioni ha negato che il fumo uccide e ha definito il riscaldamento globale un mito. I virus sono anarchici. Non proprio democratici, diciamo che non fanno distinzioni di classe. Come il coronavirus oggi colpisce visibilmente il vicepresidente iraniano, un tempo il vaiolo lasciava segni sulla pelle di più di un faraone, ancora visibili su alcune mummie, e un'imperatrice potente come Maria Luisa d'Austria doveva mettere al mondo 16 figli per vederne diventare adulti 10, nonostante i medici della sua corte fossero verosimilmente i migliori del tempo.

I segni del vaiolo sulla pelle mummificata della testa del faraone Ramses V ( Wikipedia)

L'epidemia più bella? Quella del morbo di K, inventata Adriano Ossicini, giovane medico all'ospedale Fatebenefratelli di Roma, vicino al Ghetto e alla Sinagoga. D'accordo con il primario Giovanni Borromeo, e insieme ai colleghi, Ossicini scrisse sulle false cartelle cliniche il nome del morbo "contagiosissimo" (la K era stata scelta dalle iniziali dei generali nazisti Kesserling e Kappler) che scoraggiò i tedeschi dal controllo dei nomi dei pazienti. Così decine di ebrei romani si salvarono dalle persecuzioni nazifasciste e dai campi di sterminio. Lo ha ricordato Ariela Piattelli sulla Stampa nel 2016. Per approfondire, ecco le fonti di questo post: Wellcome Collection; la conferenza di Dorothy Crawford a Venezia, Future of Science 2010 sui virus; la storia delle pandemie sul sito dei Centers for Disease Prevention and Control; la lista delle maggiori epidemie su Wikipedia; Rose George, Nine Pints, Metropolitan Books (2018); Jared Diamond, Armi, acciaio e malattie, traduzione di Luigi Civalleri, Einaudi (1998); Sue Armstrong, Borrowed Time, Bloomsbury (2019) il virology blog di Vincent Racaniello; Ariela Piattelli, Morbo K, quella malattia inventata per salvare gli ebrei dalle persecuzioni nazifasciste a Roma, La Stampa (21/6/16). In apertura, un uomo si protegge da un'epidemia di colera con un insieme assurdo e di protezioni inutili, in una illustrazione satirica di J.B. Wunder (c. 1832, Wellcome Collection).

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Piccole note sparse a margine di epidemie virali

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Conviviamo con i virus, nemici invisibili, dall'inizio della nostra storia sulla Terra. In tanti siamo sopravvissuti ai loro attacchi. Armi di natura - il sistema immunitario - e dell'ingegno - vaccini, farmaci o solo igiene e contenimento - ci hanno aiutato in tante occasioni.

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L'autrice è professore associato di igiene all'Università degli Studi di Milano e ha scritto Igiene e patologia (Zanichelli, seconda edizione 2020).
+++ ULTIMO AGGIORNAMENTO: 5 OTTOBRE 2020 +++
Cos'è l'epidemiologia

L'epidemiologia è la disciplina che studia la distribuzione delle malattie o di altri eventi sanitari in una popolazione (per esempio le morti, gli infortuni, le risposte ai farmaci o ai vaccini, ecc.) e ne indaga le cause o i fattori che ne modificano la frequenza. In generale, l'epidemiologia è la scienza che ci permette di studiare lo stato di salute delle popolazioni e di indagare cosa lo determini.

Ne può logicamente seguire la domanda su cosa sia la salute. Qui ci riferiamo alle indicazioni dell'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) che identifica lo stato di salute con quello di " benessere fisico, mentale e sociale ".

Le branche dell'epidemiologia sono tre: descrittiva, analitica e sperimentale. L' epidemiologia descrittiva analizza la salute di una popolazione (gli alunni di una classe, i lavoratori di una fabbrica, gli abitanti di una cittadina o di un'intera nazione) in relazioni a variabili spaziali, temporali e individuali. Risponde alle domande: dove, quando, chi si ammala? Gli studi descrittivi possono portare a formulare ipotesi su eventuali relazioni causa-effetto tra fattori di rischio e malattia. L' epidemiologia analitica si occupa della relazione causa-effetto e verifica un'associazione tra un fattore e una malattia. Risponde alla domanda: perché ci ammaliamo? Gli studi descrittivi e analitici implicano la semplice osservazione di quanto accade nella realtà. Negli studi sperimentali, invece, i ricercatori intervengono attivamente introducendo un elemento nuovo: somministrano un farmaco o un vaccino, forniscono indicazioni per eventuali cambiamenti dello stile di vita, effettuano modifiche nell'ambiente di vita e di lavoro. L' epidemiologia sperimentale si propone di valutare l'efficacia di interventi sanitari e risponde alla domanda: funziona?

Rapporto con la sanità pubblica

L'epidemiologia offre alla sanità pubblica gli strumenti per programmare gli interventi più idonei e rappresenta un pilastro fondamentale dell' igiene, la disciplina che ha come obiettivo promuovere e conservare la salute individuale e collettiva attraverso la prevenzione delle malattie. L'igienista o il medico di sanità pubblica non visitano i pazienti, né usano particolari attrezzature diagnostiche, ma usano l'epidemiologia. I dati epidemiologici costantemente aggiornati consentono infatti di eseguire una "fotografia" dello stato di salute della popolazione e di identificare le cause e i principali fattori di rischio delle malattie. Solo in questo modo è possibile progettare e realizzare adeguati interventi di prevenzione e organizzazione le strutture sanitarie.

Facciamo l'esempio di SARS-CoV-2. Il 31 dicembre 2019 le autorità cinesi informano l'OMS che a Wuhan si è verificata una serie di casi di polmonite atipica, la cui causa è sconosciuta. Si comincia immediatamente a cercare di individuarne la causa: il 19 gennaio 2020 viene identificato un virus che la scienza non conosceva, emerso da un serbatoio animale. Poi si segnalano i prima casi fuori confine, il 30 gennaio l'OMS dichiara l'emergenza globale e l'11 marzo la pandemia.

Per gli epidemiologi è importante ricostruire la catena di contagio per capire dove e come un'epidemia è emersa e si è diffusa. In questo modo si conoscono alcuni aspetti chiave: la modalità di trasmissione dell'infezione (nel caso di SARS-CoV-2, attraverso goccioline respiratorie); il periodo di incubazione, cioè il periodo di tempo che intercorre fra il contagio e lo sviluppo dei sintomi (per SARS-CoV-2 da 2 a11 giorni); la contagiosità, cioè la capacità dell'agente patogeno di trasmettersi da un ospite a un altro. Nel caso dell'infezione da coronavirus, queste conoscenze sono state fondamentali per mettere in atto le strategie preventive utili al contenimento dell'infezione (isolamento, quarantena) e alla mitigazione (distanziamento sociale). Il monitoraggio epidemiologico consente, inoltre, di valutare l'efficacia delle misure.

Come si indaga un'epidemia

L'epidemia è la presenza di un numero di casi di malattia superiore all'atteso, o comunque la presenza anche di pochi casi tra loro collegati. L' indagine deve preferibilmente avvenire sul luogo dove si è verificata da un gruppo multidisciplinare: epidemiologi, microbiologici, medici clinici, infettivologi, ecc. Alcuni enti nazionali (in Italia l'Istituto Superiore di Sanità, ISS) e internazionali (come l'OMS o il Centro Europeo il Controllo delle Malattie, ECDC) hanno la capacità di costruire velocemente squadre in grado di intervenire in diversi contesti.

Per esempio, nel 2003 per identificare la causa della SARS, in poche settimane l'OMS ha attivato 11 laboratori di 10 paesi in una ricerca multicentrica. Il network è stato ideato su modello di quello già esistente per la sorveglianza dell'influenza stagionale. Lo stesso gruppo è stato attivato per far fronte all'emergenza SARS-CoV-2.

Nell'indagine di un'epidemia bisogna innanzitutto confermare che si tratti effettivamente di un evento epidemico. Nel caso di una malattia già presente nella popolazione, si devono raccogliere informazioni dettagliate sul numero di casi osservati nel passato. Inoltre, si deve decidere come identificare i casi stessi. Occorre, cioè, stabilire una definizione di caso in base a precisi sintomi (per esempio febbre, difficoltà respiratorie, ecc.), caratteristiche microbiologiche (conferma di laboratorio) o epidemiologiche (contatti con altri casi, storia di viaggi, ecc.).

È quindi fondamentale monitorare l'andamento dell'epidemia con un'analisi temporale (curva epidemica), spaziale (distribuzione geografica) e delle caratteristiche personali dei casi (gruppo di età, sesso, occupazione). Lo studio della distribuzione dei casi nel tempo è una delle fasi che richiedono maggiore attenzione. La forma della curva epidemica, infatti, fornisce già importanti informazioni sulle possibili modalità di trasmissione della malattia.

Nel caso di una sorgente puntiforme, limitata cioè a un'unica sorgente in un preciso momento, i casi di malattia si distribuiscono intorno a un picco e la curva si presenta con una rapida salita e una discesa più graduale, la cui ampiezza corrisponde approssimativamente al periodo di incubazione. È il caso, per esempio, di un'epidemia di origine alimentare nella quale la sorgente di infezione è rappresentata da un alimento contaminato consumato in un preciso momento.

Nel caso di una sorgente comune continua, i casi di malattia si distribuiscono in un periodo di tempo più lungo, come per esempio per la contaminazione di una sorgente di rifornimento idrico di un gruppo di abitazioni.

Nei focolai a trasmissione interumana la curva epidemica propagata è causata dal passaggio del patogeno da una persona suscettibile a un'altra, attraverso una trasmissione diretta da persona a persona. Questo tipo di curva è caratterizzata da una serie di picchi irregolari che corrispondono ognuno al nuovo gruppo di persone infettate.

Misure preventive

Formulate le ipotesi sulla causa, ancor prima della conclusione dell'indagine, bisogna immediatamente adottare le misure preventive generali e passare alla verifica delle ipotesi con adeguati studi analitici. La conferma della causa di malattia consente di mettere in atto strategie di controllo mirate per interrompere la catena di trasmissione e limitare i contagi.

Per limitare il più possibile la diffusione dell'epidemia, gli interventi adeguati dovrebbero essere messi in atto nei tempi più brevi possibili. Per questo, il lavoro di chi si occupa di epidemia è spesso frenetico.

I tipi di intervento per interrompere l'epidemia possono essere vari: la rimozione dell'alimento infetto nel caso di epidemie alimentari, la vaccinazione o l'isolamento per le malattie che si trasmettono da persona a persona.

Una pandemia rappresenta un evento eccezionale: è caratterizzata dalla diffusione globale di un nuovo agente infettivo nei confronti del quale l'intera popolazione mondiale non ha difese. In queste situazioni le misure sono finalizzate principalmente alla mitigazione. cioè a "spalmare" il numero di casi di malattia in un periodo di tempo sufficientemente lungo da garantire le adeguate cure sanitarie. Bisogna per prima cosa cioè garantire l'integrità del sistema sanitario.

Epidemiologia molecolare delle malattie infettive

Un efficace controllo delle malattie infettive dipende dalla rapidità di individuazione e caratterizzazione degli agenti eziologici, dalla predisposizione di sistemi di sorveglianza epidemiologica per verificare l'andamento delle malattie e l'effetto dei programmi di controllo e prevenzione delle infezioni. Nell'ultimo decennio, in seguito a l'insorgere di fenomeni che favoriscono la rapida diffusione di nuovi agenti patogeni (velocità di trasporto di merci e persone, urbanizzazione, aumento della popolazione, ecc.) " essere preparati " è diventato lo slogan centrale delle strategie di contrasto alle epidemie. Non si può pensare di organizzare una rete di controllo e risposta efficace mentre è in corso un'epidemia: è necessario che strutture ed organizzazione siano in piedi prima che un focolaio epidemico si possa manifestare.

In questo contesto è utile lo sviluppo dell' epidemiologia molecolare e della bioinformatica. Attraverso l'impiego di sofisticati metodi bioinformatici è infatti possibile analizzare un'enorme mole di dati genetici ottenuti dal sequenziamento del genoma dei ceppi patogeni, tracciandone così la storia evolutiva alla luce delle loro relazioni reciproche di discendenza e di affinità.

L' analisi filogenetica è oggi uno strumento fondamentale per la ricostruzione delle catene di contagio e la sorveglianza delle infezioni, in particolare di quelle emergenti. Consente di ottenere informazioni sull'origine e la modalità di espansione delle epidemie (filodinamica) e sul tasso di riproduzione di base R₀, ovvero sul numero di casi secondari che possono essere generati da un caso indice. Permettono inoltre di ricostruire gli eventi di trasmissione e riconoscere i movimenti di un microrganismo tra un'area geografica e un'altra (filogeografia).

Un gruppo di scienziati dell'Università Statale e dell'Ospedale Sacco di Milano ha identificato molto rapidamente genomi completi del nuovo coronavirus isolandoli dai primi pazienti in Lombardia. Le sequenze genomiche dei questi casi sono state comparate subito con tutte le sequenze provenienti da altri paesi depositate in banche dati pubbliche dedicate. Le analisi hanno confermato la provenienza cinese del virus. I ricercatori hanno inoltre cercato di capire quando il virus fosse entrato nel territorio italiano: la stima preliminare corrisponde a un periodo che precede di diverse settimane il primo caso evidenziato in Italia, il 21 febbraio.

Nel tentativo di studiare in tempo reale l'epidemiologia del COVID19, sono state predisposte
diverse banche dati genetiche gratuite e facilmente fruibili online in cui vengono inserite le
sequenze genomiche dei ceppi virali di SARS-CoV-2 identificati, sequenziati e caratterizzati in
tutte le parti del mondo. L'analisi filogenetica consente di monitorare in temo reale la diffusione
dell'infezione e l'evoluzione del coronavirus.

La figura mostra l'albero filogenetico costruito con 4992 genomi completi di SARS-Cov-2 isolati
in diversi Paesi da dicembre 2019 a settembre 2020. Tutti i dettagli e la versione interattiva è disponibile sul sito di GISAID.

Per concludere, quello dell'epidemiologo o del medico di sanità pubblica è un mestiere importante: il compito è quello di proteggerci dalle minacce alla salute. Si tratta, però, di un compito spesso ingrato. Se non si interviene prontamente, un focolaio limitato di diffusione può innescare un'epidemia. Se si mette in guardia l'opinione pubblica su un rischio infettivo che poi non si concretizza, si viene accusati di allarmismo. E se si interviene in modo così efficace da stroncare un'epidemia sul nascere è difficile dimostrare che sia stato proprio quell'intervento a cambiare il corso degli eventi e non ci si trovi invece di fronte a un naturale esaurimento del fenomeno.

A questo link, a disposizione anche un approfondimento in PDF sulla storia dell'epidemiologia da Ippocrate fino ai giorni nostri.

Sulla figura di John Snow si può consultare anche l'articolo su Aula di Scienze John Snow, il padre dell'epidemiologia di Marco Boscolo.

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Che cosa fanno gli epidemiologi | Zanichelli Aula di scienze

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L'autrice è professore associato di igiene all'Università degli Studi di Milano e ha scritto Igiene e patologia (Zanichelli, seconda edizione 2020). +++ ULTIMO AGGIORNAMENTO: 5 OTTOBRE 2020 +++ L'epidemiologia è la disciplina che studia la distribuzione delle malattie o di altri eventi sanitari in una popolazione (per esempio le morti, gli infortuni, le risposte ai farmaci o ai vaccini, ecc.)