Epidemiologia chorób zakaźnych Flashcards
1
Q
Epidemiologia jest
A
• Nauka zajmująca się badaniem rozprzestrzenienia i uwarunkowań chorób w populacji i/lub zjawisk związanych ze zdrowiem, wykorzystująca tą wiedzę w procesie ich zapobiegania
• W definicji epidemiologii są zawarte 3 elementy
o Definiuje źródło choroby
o Wskazuje na warunki szerzenia się choroby
o Wskazuje na zapobieganie szerzenia się choroby
o Aby można było te 3 elementy spełnić trzeba brać pod uwagę dwa podstawowe założenia
Choroby wśród ludzi i inne zdarzenia związane ze zdrowiem nie pojawiają się w sposób losowy - czynnik środowiskowy lub genetyczny
Choroby u ludzi mają czynniki ryzyka, które mogą być identyfikowane w badaniach epidemiologicznych
• Wg. WHO rola epidemiologii to
o Pomiar stanu zdrowia społeczeństwa
o Badanie potrzeb zdrowotnych
o Konstrukcja działań prewencyjnych i profilaktycznych
2
Q
Epidemie to
A
głównie choroby zakaźne, choroby serca, samobójstwa, nowotwory, choroby przewlekłe, urazy, uzależnienia i otyłość
3
Q
Pandemie to
A
epidemia w różnych środowiskach, na dużym obszarze – różnych kontynentach w tym samym czasie
4
Q
9 najważniejszych dokonań epidemiologii
A
- Ospa prawdziwa - najważniejsza
- Zatrucie metylortęcią
- Choroba reumatyczna i reumatyczna choroba serca
- Choroby wywołane niedoborem jodu
- Wysokie ciśnienie krwi
- Palenie tytoniu, azbest i rak płuc
- Złamania szyjki kości udowej
- HIV/AIDS
- SARS
5
Q
Zakres epidemiologii
A
- Rozpoznanie przyczyn i uwarunkowań występowania chorób – przyczyny wielu chorób są związane z czynnikami genetycznymi lub są wynikiem interakcji pomiędzy czynnikami genetycznymi a środowiskowymi, duże znaczenie ma tu zachowanie, styl życia
- Rozpoznanie naturalnej historii choroby – badanie przebiegu i skutków choroby zarówno u poszczególnych osób jak i w grupach – rozwój epidemiologii klinicznej
- Opis stanu zdrowia populacji – stanowi podstawę wyznaczania priorytetów zdrowotnych przez instytucje zajmujące się problemami ochrony zdrowia celem właściwego użytkowania środków na identyfikację zagrożeń i realizację programów zapobiegania i opieki
- Ocena działań interwencyjnych – ocenia skuteczność programów profilaktycznych, programów promocji zdrowia, skuteczność i sprawność działania placówek służby zdrowia, działań sanitarnych, interwencji środowiskowych itd
6
Q
5 pytań w badaniach epidemiologicznych
A
Epidemiologia opisowa – opisuje to co się dzieje
o What (co?) – diagnoza lub inne informacje kliniczne
• Pytanie what to alert dla epidemiologów – nowy problem
- Można szukać nowych przypadków
- Można rozwinąć nowy system nadzoru
- Można sformułować hipotezę i ją analizować
o Who (kto?) – osoba
• Informacje demograficzne – wiek, płeć, stan cywilny, nawyki
• Informacje socjoekonomiczne – wykształcenie, dochód, miejsce zamieszkania
• Informacje kulturowe – grupa etniczna, nawyki żywieniowe, preferencje religijne
o Where (gdzie?) – miejsce
• Gdzie rozpoczęła się choroba – dom, poza miejscem zamieszkania
• Gdzie doszło do ekspozycji na czynnik chorobotwórczy – restauracja, wycieczka statkiem
• Źródło zanieczyszczenia – farma, zakład produkcji żywności
o When (kiedy?) – czas
• wiąże się z 2 aspektami
- trendy - kiedy pojawiła się choroba
zmiany długofalowe – sekularne
- Wzory zachorowań, ukazują cykliczność zachorowań
Zmienność cykliczna – wahania sezonowe
epidemiologia analityczna – badanie i analizowanie tego co się dzieje
o Why/How (dlaczego?/jak?) – przyczyna, czynnik ryzyka, sposób transmisji
7
Q
Epidemiologia zajmuje się zdrowiem populacji
celem
A
• celem określenia różnic pomiędzy tymi, którzy zachorowali, a tymi którzy pozostali zdrowi, a więc osób:
o Zdrowych,
o Chorych bez objawów klinicznych,
o Chorych z objawami klinicznymi -> medycyna
o Niepełnosprawnych
• Celem określenia wpływu ekspozycji na czynnik chorobotwórczy, a więc osób mniej lub bardziej podatnych na chorobę
8
Q
Kategorie definicji zdrowia
A
o Biologiczne – akcentuje się somatyczny stan jednostki o parametrach określonych przez nauki medyczne
o Funkcjonalne – skupiają się na aspekcie zdrowia jako warunku efektywnego uczestnictwa w życiu społecznym
o Biologiczno-funkcjonalne opierają się na założeniu, że analiza zdrowia powinna uwzględniać wszystkie trzy sfery życia człowieka: biologiczną, psychiczną i społeczną
9
Q
• WHO, 1947r:
o zdrowie to
A
stan pełnego, dobrego samopoczucia (dobrostanu) fizycznego, psychicznego i społecznego, a nie tylko brak choroby lub niedomagania („well-being
10
Q
• Choroba to
A
odchylenie od stanu normalnego (norm fizjologicznych) w zakresie dających się zaobserwować funkcji organizmu lub wystąpienie objawów uważanych za patologiczne
11
Q
Pozytywne mierniki zdrowia
A
otrzymywane w wyniku aktywnego podejścia epidemiologicznego, tj. dokładnie zaplanowanych i wykonanych badań licznych parametrów, dane obrazujące sprawność i prawidłowość funkcji różnych narządów oraz sprawność całego ustroju
• Rozwoju – mierniki opisujące budowę somatyczną lub czynność danych składników np. ciśnienie, morfologia, masa ciała, siatki percentylowe
• Sprawności – mierniki czynności ustrojowych, które powinny dostarczać bliższych informacji o stanie jego przystosowania do otaczającego środowiska: próba wysiłkowa, spirometria, badania pułapu tlenowego
12
Q
Negatywne mierniki stanu zdrowia
A
– otrzymywane są w wyniku tzw. biernego podejścia epidemiologicznego, czyli obserwacji niekorzystnych zjawisk zdrowotnych (częstość występowania chorób, urazów, inwalidztwa, jakość chorób, dokumentacja zgonów), tj. wykorzystywania i przekształcania informacji zawartych w dokumentach statystyki demograficznej i statystyki medycznej. Dostarczają informacji o:
• Natężeniu chorób – zapadalność, chorobowość
• Natężeniu zgonów – śmiertelność, umieralność
13
Q
Populacja narażona
A
część populacji generalnej, w której możliwe jest wystąpienie badanej choroby (+ charakterystyka demograficzna – wiek, rasa, płeć, miejsce zamieszkania; charakterystyka środowiskowa
Np.:
• Mieszkańcy Wrocławia
14
Q
Populacja dynamiczna
A
członkowstwo jest przejściowe, np. populacja bezdomnych we Wrocławiu, członkowie towarzystwa X
15
Q
Populacja statyczna
A
członkowstwo jest stosunkowo trwałe lub zdefiniowane przez pewne wydarzenia, np. pracownicy zakładu X, uczestnicy kolacji (ognisko Salmonella)
16
Q
Zmienne dichotomiczne x/y
A
• x-jako przypadek, który trzeba rozpatrywać w dwóch zmiennych dichotomicznych;
• y-populacja w jakiej dany przypadek występuje.
• Np.
o Martwy/żywy
o Chory/zdrowy
o Zakażony/niezakażony
o Narażony/nienarażony
17
Q
Stosunek (ang. ratio)
A
- liczba otrzymana przez porównanie dwóch zmiennych wobec siebie
- liczba otrzymana w następstwie podzielenia jednej liczby przez drugą
- liczby mogą być ze sobą związane lub całkowicie niezależne
- nie ma konkretnych wielkości lub jednostek, porównuje się dwie dane względem siebie
18
Q
Udział (ang. propotion)
A
- odnosi część do całości
- stosunek, w którym licznik jest w mianowniku
- często wyrażany w %
19
Q
Częstość (ang. rate)
A
• rodzaj stosunku, wielkość mówiąca o tym jak szybko się coś dzieje, ilość na jednostkę czasu
• trzeba określić czas, miejsce i liczbę ludności
• licznik nie wchodzi w skład mianownika
• nie wyrażany w %
• przykłady
o prędkość [km/h]
20
Q
Chorobowość (ang. prewalence)
A
liczba chorych ogółem z określoną chorobą w grupie ludności narażonej na zachorowanie, stwierdzona w danym przedziale czasu. Koncentruje się na istniejącej chorobie w danym czasie, a nie na nowych przypadkach choroby.
21
Q
Współczynnik chorobowości
A
(liczba zdarzeń (przypadków)w pewnym przedziale czasu)/(liczba osób narażonych na ryzyko zachorowania w tym samym okresie w określonej populacji)[x 〖10〗^n]
Rodzaj stosunku, nigdy nie może być większy niż 1 Zazwyczaj prezentowany w % (x 100) Mierzony w badaniach populacyjnych lub przekrojowych
22
Q
Chorobowość punktowa
A
• Liczba chorych ogółem z określoną chorobą w grupie ludności narażonej na zachorowanie, stwierdzona w danym punkcie czasowym (choć punkt może być szeroki np. rok)
• Istniejąca choroba w danym punkcie czasowym
• Punktem czasowym może być
o Czas kalendarzowy
o Zdarzenia w trakcie życia, np. narodziny, śmierć, okres szkolny
23
Q
Chorobowość okresowa
A
• Liczba chorych ogółem z określoną chorobą w grupie ludności narażonej na zachorowanie, wyliczona dla określonego przedziału czasu
24
Q
Czynniki wpływające na poziom chorobowości
A
• Podwyższające o Dłuższy okres trwania choroby o Wydłużenie przypadków nieleczonych o Zwiększenie liczby nowych przypadków • Obniżające o Krótsze trwanie choroby o Wysoka liczba przypadków zakończona zgonem o Zmniejszenie liczby nowych przypadków
25
Zapadalność, zachorowalność (ang. incidence)
• Liczba nowych zachorowań na określoną chorobę w stosunku do liczby ludności na określonym terenie, stwierdzona w określonym przedziale czasu (miesiąc, rok) w określonej populacji narażonej
• Mierzona w badaniach ekologicznych lub kohortowych
• Wyrażana:
o Współczynnik zachorowalności
o Współczynnik zachorowalności skumulowanej – ryzyko zachorowania
26
współczynnik zachorowalności skumulowanej
Prosta miara występowania nowych przypadków choroby lub innego zdarzenia zdrowotnego
(liczba nowych zachorowań (przypadków lub chorób),@które wystąpiły w okresie badanym)/(populacja narażona na ryzyko zachorowania (bez choroby)@na początku okresu badawczego) 〖[x 10〗^n]
Może być interpretowane jako prawdopodobieństwo lub ryzyko
Nigdy nie może być większy niż 1
Jego wartości mogą wzrastać w czasie
27
Współczynnik zachorowalności
(liczba osób,które zachorowały w określonym przedziale czasu)/(suma okresów,kiedy każda osoba z populacji jest narażona)
• Osoboczas narażenia – liczba osób wolnych od tej choroby x okres ekspozycji na który byli oni narażeni
28
• Trend sekularny to
tendencje zmian zachodzących między pokoleniami, obejmujące zmiany w rozwoju biologicznym zachodzące pod wpływem rozwoju cywilizacji
o Jest to zjawisko nieewolucyjne, pozbawione podłoża genetycznego, ma charakter przystosowawczy
29
śmiertelność
* jedyna miara ciężkości choroby
* Iloraz przypadków zgonów z powodu określonej choroby lub zdarzenia, w stosunku do wszystkich zdiagnozowanych przypadków w określonym czasie
* Wyrażana w % (tzw. wskaźnik śmiertelności)
30
Umieralność
• Liczba zgonów w stosunku do ogólnej liczby ludności na danym terenie, stwierdzona w określonym przedziale czasu
• badanie umieralności
o jedna z najstarszych metod oceny stanu zdrowia zbiorowości – miernik negatywny
o określa prawdopodobieństwo zgonu w pewnej populacji w pewnym okresie
o wyrażany za pomocą współczynnika podającego liczbę zgonów na umowną liczbę ludności dla określonego miejsca i czasu
31
Współczynnik zgonów = surowy współczynnik umieralności
(liczba zgonów w określonym czasie)/(średnia liczba ludności w tym okresie)[〖x 10〗^n]
32
Ogólny współczynnik umieralności niemowląt
(liczba zgonów dzieci do pierwszego roku życia w ciągu roku)/(liczba żywych urodzeń w tym samym roku)[〖x 10〗^n]
* miernik sytuacji zdrowotnej populacji
* opiera się na założeniu, iż jest on szczególnie czuły na zmiany warunków społeczno-ekonomicznych i oddziaływanie opieki zdrowotnej
33
Ocena ryzyka w badaniach epidemiologicznych
• koncepcja ryzyka oznacza szansę, że osoby z określoną cechą (wiek, płeć, rasa, palenie papierosów itd.) doświadczą zmiany stanu swojego zdrowia, gdy zaistnieją okoliczności wiążące się ze zjawiskiem przyczynowo-skutkowym z danym zjawiskiem
* ryzyko względne
* iloraz szans
* określają siłę związku pomiędzy narażeniem i skutkami zdrowotnymi
* wskazują na mniejsze lub większe prawdopodobieństwo rozwoju choroby w danej grupie w porównaniu z innymi grupami
34
Ryzyko względne (ang. risk ratio, relative risk)
* wskaźnik ryzyka wystąpienia choroby wśród narażonych w stosunku do ryzyka u nienarażonych
* wykorzystywany w badaniach kohortowych
RW = wsp. zap. skum {narażeni]/[nienarażeni]
35
Iloraz szans (OR, ang. odds ratio)
* Oszacowanie ryzyka względnego na podstawie ilorazu wskaźnika narażenia w grupie chorych i w grupie kontrolnej
* Stosowany w badaniach kliniczno-kontrolnych
36
• Miary siły związku, używane do określenia prawdopodobieństwa, że badany związek ma charakter przyczynowy
o =1 – brak związku przyczynowo-skutkowego
o >1 – wskazuje na pozytywny związek
o <1 – wskazuje na negatywny związek -> „efekt ochronny”
37
LE – oczekiwanej długości życia (life expectancy)
* Przeciętna liczba lat życia, mierzona na podstawie statystyk dotyczących umieralności w danym roku, dla danej populacji
* Wskaźnikiem stanu zdrowia populacji, ale nie można na jego podstawie wyciągać wniosków na temat jakości życia
38
HLY – lata przeżyte w zdrowiu (Healthy Life Years)
• Określa dwie cechy zdrowej populacji
o Długość życia
o Jakość życia w odniesieniu do zdrowia
• Jeżeli wysokość HLY rośnie szybciej niż wysokość oczekiwanej długości życia, wtedy ludzie nie tylko żyją dłużej, ale żyją dłużej w pełnym zdrowiu
39
HALE – oczekiwanej długości życia w zdrowiu (healthy life expectancy)
* Przeciętna liczba lat, jaką prawdopodobnie osoba z danej populacji przeżyje w zdrowiu
* Mówi o przeżywalności w różnych stanach zdrowia (zsumowanej), a więc nie tylko w pełnym zdrowiu – stąd duża zmienność w czasie oraz różnice pomiędzy krajami w zakresie danych dotyczących stanu zdrowia
40
HDI – wskaźnik rozwoju ludzkości
* Wskaźnik pomiaru osiągnięć poszczególnych krajów w zakresie rozwoju i dobrobytu ludności
* Zbudowany z 3 składników: długie i zdrowe życie, wykształcenie, dochód na osobę w rodzinie – każdy stanowi 1/3 wskaźnika
41
DALY – utraconej długości życia korygowanej niepełnosprawnością (disability adjusted life years)
• Określa liczbę lat przeżytych w niepełnej sprawności z powodu określonej choroby i/lub przedwczesnej śmierci z powodu tej określonej choroby
• Lata utracone z powodu inwalidztwa
• Wskaźnik pomiaru obciążeń chorobami w populacji
o Łączy długość życia, obniżenie jakości życia związanego z niepełnosprawnością i inwalidztwem
o Przydatny do identyfikacji głównych przyczyn obciążenia chorobami i alokacji środków na zwalczanie tych przyczyn
42
Choroba w ujęciu epidemiologicznym to
rezultat niekorzystnego układu zależności między środowiskiem a człowiekiem
43
Cele badań epidemiologicznych
• Umożliwiają identyfikację przyczyny i czynników warunkujących występowania choroby
• Określają rozpowszechnienie się choroby w społeczeństwie + charakterystyka kliniczna i demograficzna
o Wskazanie kto jest zagrożony
• Określają naturalną historię choroby i prognozy jej skutków
• Umożliwiają opracowywanie programów zapobiegawczych i interwencyjnych
• Epidemiolodzy koncentrują się na chorobach i zdarzeniach związanych ze zdrowiem występujących w zbiorowościach ludzkich
44
etapy badań epidemiologicznych
1. hipoteza badawcza – rzeczowe przypuszczenie oparte na wstępnych danych o chorobie, które wskazuje na potencjalną zależność między wystąpieniem schorzenia a ekspozycją na domniemany czynnik
2. pomiar czynników środowiskowych – drogi czynnika etiologicznego z jego rezerwuaru do organizmu człowieka, jego rozprzestrzenianie się, etap w którym będą dokonywane pomiary
3. pomiar skutków zdrowotnych – w przypadku gdy czynnik etiologiczny lub toksyczny dostanie się do ustroju, obserwowanie reakcji
4. określenie populacji badanej
o dobór próby losowej
o szacunek błędów próby (przypadkowych i systematycznych)
o wywiad w badaniach epidemiologicznych
45
metody wyboru populacji do badań
* metoda przesiewowa – obejmuje całą badaną populację
* Metoda reprezentacyjna – grupa do badań (reprezentacja populacji) wybierana jest losowo (oznacza jednakową szansę dostania się do grupy reprezentacyjnej każdej jednostki wybranej populacji
* Metoda doboru celowego – celowy wybór jednostek o określonych cechach do badań kontrolowanych
* Populacja o składzie przypadkowym – osoby do badania zgłaszają się same lub są zgłaszane przez lekarza
46
Kryteria w klasyfikacji badań epidemiologicznych
* Cel badania
* Konstrukcja badania (jego schemat
* Sposób prowadzenia badań
47
Typy badań epidemiologicznych – kryterium cel
Badania opisowe
o Określają wzorce występowania zjawisk zdrowotnych w populacji
o Koncentrują się na ich podstawowych cechach pod względem osoby, miejsca i czasu
o Wykorzystują dostępne dane do:
Planowania programów
Stawiania hipotez
Proponowania rozwiązań
• Badania analityczne
o Stosowane do testowania hipotez o związkach chorób z przyczynami poprzez prowadzenie badań zależności między ekspozycją a chorobą
48
Opisowe badania epidemiologiczne
• Opis przypadku
o zawiera informacje dotyczące osoby, miejsca i czasu wystąpienia konkretnego przypadku choroby
o zazwyczaj nieoczekiwane objawy lub zdarzenia
• Opis serii przypadków
o opis szeregu przypadków pod względem miejsca czasu i osób, u których się pojawiła choroba
o Mogą być retrospektywne lub prospektywne
o Dane mogą być wykorzystane w badaniach analitycznych
• Opis zachorowalności
o opisuje liczbę nowych przypadków zachorowań w określonym czasie w określonej populacji
o Pozwala określić współczynnik zachorowalności i lepiej oszacować ryzyko
49
Rodzaje badań analitycznych
```
• Eksperymentalne (interwencyjne) - opis rozprzestrzeniania się choroby w populacji po wprowadzeniu interwencji (zabiegu profilaktycznego, leku, szczepienia, zmiany stylu życia)
o Losowe badania kontrolowane
o Próby terenowe
o Środowiskowe badania interwencyjne
• Obserwacyjne - opis rozprzestrzeniania się choroby w populacji bez podejmowania interwencji, są nie-randomizowane
o Ekologiczne
o Przekrojowe
o Kliniczno-kontrolne
o kohortowe
```
50
typy badań epidemiologicznych – kryterium konstrukcja
ekologiczne
o Opierają się na danych gromadzonych do innych celów
o Przedmiotem badania jest populacja lub grupa ludzi
o Często pierwszy etap w procesie badań epidemiologicznych
• Pozostałe typy
o Przedmiotem badania jest człowiek
51
Typy badan epidemiologicznych – kryterium sposób prowadzenia
Prospektywne
o Wyjście w przyszłość np. nabór pacjentów do badania eksperymentalnego
o Poszukiwanie w obserwacji długofalowej skutków zdrowotnych
o Przyczyna badań – etiologia choroby, np. objawy
o Cel, skutek badań - określenie choroby
o Przedmiotem badania jest populacja lub grupa ludzi
• Retrospektywne
o Sięgnięcie w tył, czyli do istniejącej już dokumentacji, mogą zawierać element teraźniejszości (np. poprzez uzupełnienie dokumentacji)
o Wada – osoby które dokumentowały przypadek mogły nanieść błędy, które trudno później wykryć
o Poszukiwanie przyczyn choroby w przeszłości
o Wyjaśnienie etiologii tylko jednej choroby
o Przyczyna badań – choroba
o Cel, skutek badań – znalezienie przyczyn
52
Rodzaje badań analitycznych – badania obserwacyjne
* ekologiczne – porównanie przypadków grypy z jakością powietrza
* Przekrojowe – określenie częstotliwości występowania przypadków grypy w grupach zawodowych
* Kliniczno-kontrolne – określenie kto zachorował na grypę i czy był szczepiony
* Kohortowe – określenie kto był szczepiony i czy zachorował w grupie
53
Badanie ekologiczne (korelacyjne)
* Opierają się na danych gromadzonych do innych celów – np. dane publikowane w rocznikach statystycznych, biuletynach statystycznych, dane o zgonach, rejestry nowotworów, rejestry chorób zawodowych, statystyki szpitalne itp.
* Analizowanymi jednostkami są grupy lub populacje
54
Pułapka ekologiczna
* błąd ekologiczny, obciążenie ekologiczne -> wyciąganie niewłaściwych wniosków z danych ekologicznych
* Polega na niezgodnej z rzeczywistością interpretacji zależności pomiędzy narażeniem i stanem zdrowia, sugerowanej jednakże rzez wyniki badania, Wynika ona z faktu, że zależność pomiędzy stanem zdrowia i narażeniem określanymi przez zagregowane wskaźniki populacyjne nie zawsze odzwierciedla rzeczywistą zależność pomiędzy stanem zdrowia i narażeniem określanymi na poziomie indywidualnym
55
Badania przekrojowe stosowane są
W przypadku
o Dobrze zdefiniowanej populacji (której powtórne lub wielokrotne badanie w czasie nie jest możliwe
o Bardzo dużej populacji
o Jednostką badania jest pojedynczy człowiek – zbierane są dane indywidualne, zestawiane i interpretowane jako dane grupowe
• Do
o Oszacowania rozpowszechnienia zjawisk zdrowotnych w populacji
o Badania czynników ryzyka
o Badania epidemii dotyczącej dużej części społeczeństwa
56
Badanie kliniczno-kontrolne przypadków (case-control)
• Oparte na porównaniach częstości występowania prawdopodobnej przyczyny choroby pomiędzy chorymi a grupą kontrolną
• Wykorzystywane do badania przyczyn chorób zwłaszcza rzadkich lub warunków ich występowania, jeśli istnieje wiele ekspozycji na chorobę, zawsze retrospektywne
• Informacje zbierane od obu grup: przypadków i kontroli są dokumentowane i porównywane
Badania kliniczno-kontrolne przypadków stosowane są w przypadku
o Gdy populacja nie jest dobrze zdefiniowana
o Bardzo dużej populacji, w przypadku gdy trudno jest zidentyfikować narażenie
o Epidemii, w której przypadki zachorowań są rozprzestrzenione w czasie i/lub w przestrzeni lub dotyczą bardzo dużej grupy
• Badania kliniczno-kontrolne przypadków stosowane są do
o Badania etiologii rzadkich chorób
o Badania wzrostu raportowanych przypadków
o Określenia czynników ryzyka w sporadycznych chorobach
57
Badania kohortowe (długofalowe, ang. follow-up)
• Służy określeniu zależności między ekspozycją na określony czynnik ryzyka a obserwowanymi efektami zdrowotnymi
• Kohorta = wybrana grupa ludzi o podobnych cechach eksponowana na działanie analizowane czynnika przez pewien czas, druga grupa - nie
o Stosowane są w przypadku
Dobrze zdefiniowanej populacji, w której możliwe jest powtórne lub wielokrontne badanie w czasie
Epidemii, która wystąpiła w dobrze określonej, łatwej w dotarciu grupie osób lub miejscu
• Pojedyncze wydarzenie – ślub, przyjęcie
• Jedno miejsce – restauracja, bar
Narażenie jest rzadkie
Kilka możliwych wyników
o Stosowane są do
Oszacowania zapadalności
Oceny czynników ryzyka
58
Czynnik zakłócający
Cecha, która w danym badaniu współistnieje zarówno z czynnikiem ryzyka jak i z efektem zdrowotnym, nie ma natomiast pośredniego udziału w analizowanym procesie patologicznym
• Mogą stwarzać pozory istnienia zależności przyczynowo-skutkowych, które faktycznie nie mają miejsca
59
• Kontrolowanie wpływu czynników zakłócających
Etap projektowania badania
Randomizacja – badania eksperymentalne
• Losowy dobór danych z populacji, co oznacza, że każda jednostka danej populacji posiada jednakową szansę dostania się do grupy badanej
Restrykcja – ograniczenie (zasięgu badania, „kryteria włączenia”)
• Objęcie badaniem tylko tych osób, u których występuje określona cecha (wyłączenie osób potencjalnie powodujących zakłócenia)
Kojarzenie – „parowanie obserwacji”
• Uczestnicy dobierani są do badania parami ze względu na potencjalne zmienne zakłócające – jedna osoba zaliczana jest do jednej grupy, druga do drugiej grupy
o Etap analizy danych
Stratyfikacja – procedura Mantel-Haenszel
Statystyczna analiza wielu zmiennych – analiza regresji
60
Badania eksperymentalne
• Wymagają aktywnego podejścia badacza do zmiany czynników warunkujących daną chorobę -> cechą badaną może być: działanie nowego leku, nowej szczepionki, nowego zabiegu lekarskiego, określonego zjawiska fizjologicznego
• Badanie polega na celowym i kontrolowanym sterowaniu jedną określoną cechą (przyczyną), co pozwala badającemu dokładnie i w miarodajny sposób ocenić oddziaływanie tej cechy na wybrane funkcje zdrowotne organizmu
• Cechy planowanych badań eksperymentalnych
o Celowy dobór grupy badanej i grupy kontrolnej
o Zastosowanie placebo lub innych działań maskujących w grupie kontrolnej
Placebo – imitacja leku lub zabiegu
o Zastosowanie zasady próby ślepej lub podwójnie próby ślepej
Próba ślepa – badany chory nie wie czy otrzymuje nowy lek, stary lek, czy też placebo
Podwójna próba ślepa – zarówno badany chory jak i badacz nie wie czy badany chory otrzymuje nowy lek, stary lek czy też placebo
61
Losowe badania kontrolowane (próba kliniczna, randomizowana próba kliniczna)
* Polegają na wylosowaniu jednostek do grupy badanej i grupy kontrolnej
* Wnioskowanie o skuteczności leczniczej lub profilaktycznej zabiegu lub leku dla populacji generalnej jest możliwe tylko wtedy, gdy badana próba (grupa osób) jest reprezentatywna względem tej populacji z której pochodzi
* Stosowane np. do badan nad bezpieczeństwem i skutecznością szczepionki, nowego leku, czy procedury
62
Próba terenowa
* Obejmuje osoby zdrowe, ale przypuszczalnie narażone
* Dane zbierane są w terenie i zwykle dotyczą ludzi z populacji generalnej
* Trudne logistycznie, kosztowne
* Stosowane do oceny działań interwencyjnych mających na celu ocenę narażenia bez konieczności pomiaru efektów zdrowotnych
63
Środowiskowe próby interwencyjne
* Leczonymi grupami są środowiska a nie pojedyncze osoby
| * Stosowane szczególnie w chorobach o uwarunkowaniach społecznych
64
Wybór metody diagnostycznej w dochodzeniu epidemiologicznym zależy od poruszanego problemu
* Wykrywanie
* Identyfikacja
* Typowanie – różnicowanie
* Badania taksonomiczne, filogeneza
65
Typowanie
jest to fenotypowa i/lub genotypowa analiza izolatów bakteryjnych, poniżej poziomu gatunku lub podgatunku
• Metody typowania najczęściej wykorzystywane są do badań organizmów haploidalnych, jednak coraz częściej znajdują zastosowanie również w badaniach organizmów diploidalnych takich jak: drożdże, grzyby, pasożyty
o Stwierdzenie czy wśród badanego zbioru izolatów istnieją grupy wykazujące podobieństwo, świadczące o pochodzeniu klonalnym
o Identyfikacja obecności opisu dynamiki rozprzestrzeniania się poszczególnych szczepów bakteryjnych danego gatunku
o Badanie śladów biologicznych
o Filogeneza – genetyka ewolucji
o Szukanie związków pomiędzy mechanizmami wirulencji wśród badanych szczepów
o Wykrywanie i charakterystyka elementów genetycznych odpowiedzialnych za rozprzestrzenianie się, zjadliwość i lekooporność bakterii
o Identyfikacja ogniska epidemicznego i dostarczenia przesłanek, co do sposobu jego wygaszenia
66
Pożądane cechy systemu typowania
* Powtarzalność wyników – możliwość uzyskania tych samych wyników dla tych samych organizmów przy każdym badaniu oraz przy użyciu tej samej procedury, odczynników i aparatury
* Moc dyskryminacyjna (potencjał różnicujący) – zdolność rozróżniania niespokrewnionych izolatów, a jednocześnie możliwość wykazania podobieństwa pomiędzy organizmami izolowanymi z tego samego źródła – wykazanie zgodności epidemicznej
* Typowalność – możliwość przypisania typowanych izolatów do określonej grupy
* Praktyczność – prostota wykonania (brak potrzeby stosowania wyrafinowanej aparatury), szybkość analizy (relatywnie krótki czas analizy), łatwość interpretacji, niski koszt
* Uniwersalność, a zarazem specyficzność metody
67
Metody typowania można podzielić na
* Fenotypowe – analiza zewnętrznych efektów ekspresji informacji genetycznej
* Genotypowe – analiza materiału genetycznego DNA, RNA
68
techniki typowania fenotypowego
```
• do wykrywania i identyfikacji drobnoustrojów
• Klasyczne
o Biotypowanie
o Serotypowanie
o Typowanie fagowe
o Antybiogramy
o Typowanie bakteriocynowe
• Molekularne
o Analiza profili białkowych całych komórek – SDS-PAGE
o Analizę zmian ruchliwości elektroforetycznej enzymów podstawowego metabolizmu komórkowego (typowanie izoenzymatyczne, ang. MultiLocus Enzyme Electrophoresis, MLEE)
o Zymotypowanie
o Immunodiagnostyka
o MALDI-TOF
```
69
Biotypowanie
* Polegają na określeniu zdolności mikroorganizmów do asymilacji, fermentacji lub rozkładu określonych związków chemicznych
* Cechy biochemiczne określa się na podstawie reakcji chemicznych zachodzących w odpowiednio skomponowanych pożywkach wzrostowych
70
Serotypowanie
analiza antygenów powierzchniowych komórki
• Wykorzystuje swoiste surowice odpornościowe dla wybranych antygenów ekspresjonowanych na powierzchni drobnoustrojów
• Aglutynacja szkiełkowa lub probówkowa, odczyny lateksowe lub immunofluorescencyjne
71
Typowanie fagowe
* Oparte na litycznym działaniu bakteriofagów
* Fagi wyróżnia określona swoistość (lytic spectrum), a bakterie mają określony wzór fagowy (phage pattern), gdyż lizowane są przez określone fagi
* Pozwala na rozróżnienie szczepów blisko spokrewnionych bakterii dzięki badaniu różnic w ich wrażliwości na bakteriofagi
72
Antybiogram – ocena profilu lekowrażliwości
• Na podstawie obecności lub braku cech oporności na antybiotyki, szczepy mogą być różnicowane lub grupowane do tego samego klonu
• Rutynowo wykonywane w placówkach diagnostycznych
• Wystandaryzowane
o Identyczne antybiogramy mogą charakteryzować szczepy niespokrewnione jako wynik podobnej selektywnej presji parametrów otoczenia
o Izolaty tego samego klonu mogą przejawiać różne wzory lekowrażliwości w związku z nabyciem lub utratą plazmidów niosących geny oporności
73
Typowanie bakteriocynowe
* Bakteriocyny to Peptydy antybiotykopodobne o bakteriobójczych bądź bakteriostatycznych właściwościach
* Kodowane na plazmidach
* Wąskie spektrum aktywności – skierowane przeciwko tym samym szczepom bakterii, w których są produkowane, bądź też przeciwko szczepom z blisko spokrewnionych gatunków
* Kolicyna – E. coli
* Analiza zdolności izolatów do wytwarzania bakteriocyn aktywnych do zestawu szczepów wskaźnikowych
* Bądź analiza wrażliwości izolatów na bakteriocyny wytwarzane przez zestaw szczepów ich producentów
74
Elektroforeza białek
• analiza profilu białek komórkowych
• Skład ilościowy i jakościowy wszystkich białek komórkowych
• Sposób postępowania
o Izolacja białek komórkowych
o Rozdział elektroforetyczny w żelu poliakrylamidowym
o Barwienie rozdzielonych białek
o Porównanie z profilami białkowymi bazy danych
o Niewielka siła różnicująca
75
Typowanie izoenzymatyczne
* Oparte jest na polimorfizmie badanych enzymów metabolizmu komórkowego
* Analiza zmian ruchliwości elektroforetycznej enzymów podstawowego metabolizmu komórkowego
* Pozwala na wykrycie zróżnicowania allelicznego wśród patogenów zarówno ludzkich, jak i zwierzęcych
* Ograniczenia: trudność interpretacji wyników
76
zymotypowanie
* Odmiana metody elektroforezy typu MLEE
* Polimorfizm wnzymów jest określany na podstawie różnic w ruchliwości elektroforetycznej w żelu poliakrylamidowo-agarozowym spowodowanych różnym zakresem aktywności wobec substratów
77
Ograniczenia metod fenotypowych i genotypowych
• fenotypowych
o Wpływ środowiskowej presji selekcyjnej niestabilne cechy antygenowe zmiany w ekspresji ocenianych cech
o Pracochłonne
o Niepraktyczne
o Czasochłonne
o Słaby potencjał różnicujący
• Genotypowych
o Wyniki złożone, trudne do interpretacji
o Wymagające technicznie
o Brak standaryzowanych procedur i interpretacji wyników
78
techniki typowania genotypowego
analiza plazmidowego DNA
| analiza chromosowego DNA
79
Analiza profili plazmidowych
• Założenie – że komórki będące w relacji klonalnej zawierają zestaw takich samych plazmidów
• Metoda; izolacja DNA plazmidowego -> rozdział w żelu agarozowym -> wzór plazmidowy
• Wada
o Mała uniwersalność –ograniczona do szczepów posiadających plazmidy, szczepy bezplazmidowe są nietypowalne
o Niski potencjał różnicujący
• Uważa się że szczepy izogeniczne (należące do tej samej grupy) mają identyczny zestaw plazmidów
o Technika prosta, ale komórki niektórych gatunków bakterii, nawet szczepów nabywają i tracą plazmidy spontanicznie
80
Analiza restrykcyjna DNA plazmidowego
| • ang. REAP – Restriction Enzyme Analysis of Plazmid
Trawienie enzymami restrykcyjnymi (endonukleazy
o Rozpoznają i przecinają specyficzne sekwencje w dwuniciowej cząsteczce DNA (tzw. sekwencje palindromowe 4,6 lub 8-nukleotydowe) tworząc:
Lepki końce – jednoniciowe, wzajemnie komplementarne
Tępe końce – kiedy nacięcia w obu niciach leżą naprzeciwko siebie
• Izolacja DNA – trawienie enzymami restrykcyjnymi – rozdział elektroforetyczny
• Liczba i wielkość uzyskanych fragmentów DNA determinowana jest przez długość sekwencji rozpoznania dla określonego enzymu restrykcyjnego oraz charakter trawionego dna
81
Typowanie oparte na analizie chromosowego DNA
* Unikalny i stały dla każdego organizmu
* Niezmienny – w porównaniu do cech fenotypowych
* Zawsze obecny – w odróżnieniu od plazmidowego DNA
82
Analiza restrykcyjna chromosomalnego DNA połączona z elektroforezą w zmiennym polu elektromagnetycznym
• REA-PFGE, ang. Restriction Enzyme Analysis – Pulsed Field Gel Elecrophoresis
o Powtarzalność otrzymanych wyników
o Wysoki potencjał różnicujący (umożliwia określenie stopnia podobieństwa genetycznego między badanymi szczepami bakteryjnymi
o Standaryzacja metody na poziomie międzynarodowym
Zastosowanie REA-PFGE
• Typowanie szczepów bakteryjnych w ognisku epidemicznym
• Typowaniu szczepów bakteryjnych na potrzeby dochodzenia epidemiologicznego w przebiegu zakażeń szpitalnych
• Typowania szczepów bakteryjnych w procesie nadzoru nad punktami krytycznymi w produkcji i przygotowaniu żywności
• Typowanie szczepów bakteryjnych do badań naukowych – badanie pokrewieństwa
83
Elektroforeza w zmiennym polu elektromagnetycznym
| • PFGE, ang. Pulsed Field Gel Elecrophoresis
• Elektroforeza pulsowa jest to technika polegająca na wymuszonej zmianie kierunku migracji cząsteczek DNA, rozdziale ich w zależności od wielkości pod wpływem zmieniającego się pola elektrycznego
W technice PFGE zostały wykorzystane dwa zjawiska
• Zmiana konformacji cząsteczek pod wpływem przyłożonego napięcia
• Ich powrót do stanu pierwotnego po usunięciu napięcia
• Oba zjawiska są funkcją czasu trwania przyłożonego napięcia i siły pola elektrycznego impulsu
84
Różnice pomiędzy standardowym PCR a techniką RAPD [losowa amplifikacja polimorficznych fragmentów DNA] polegają na
• Wykorzystaniu tylko jednego startera o przypadkowej sekwencji (ang. arbitrary primer), inicjującego elongację obu nici amplifikowanego fragmentu
• Starter ma długość 9-10 nukleotydów i zawiera 50-80%zasad G i C
• Zastosowaniu niższej temperatury przyłączania startera do matrycowego DNA (ok 35oC) skutkującej mniejszą specyficznością wiązania krótkiego primera oraz umożlwiającą stabilną elongację
• Większej liczbie cykli reakcji – 40-50
Zastosowanie
• Ocena pokrewieństwa między organizmami, zarówno na poziomie organizmu (identyfikacja poszczególnych osobników tego samego gatunku, szczepów, linii lub odmian), jak również jednostek systematycznych wyższego rzędu (konstrukcja drzew filogenetycznych, badanie pokrewieństwa ewolucyjnego)
• Opracowywanie specyficznych markerów genetycznych powiązanych z cechami o szczególnym znaczeniu praktycznym (tzw. markery SCAR, ang. sequence characterized amplified region)
• Uzyskiwanie sond molekularnych umożliwiających jednoznaczną identyfikację określonego szczepu lub każdej innej jednostki systematycznej
85
Metody wykorzystujące adaptory w reakcji PCR
* AFLP– polimorfizm długości amplifikowanego fragmentu DNA
* IRS-PCR
* ADSRRS-fingerprinting – amplifikacja fragmentów DNA otaczających miejsca dla enzymów restrykcyjnych rzadko tnących
* PCR MP – profile fragmentów DNA i różnych temperaturach topnienia
86
• Adaptor
odcinek DNA składający się z dwóch wzajemnie komplementarnych, oligonukleotydowych nici o różnej długości, spełniająych określone funkcje
87
AFLP– polimorfizm długości amplifikowanego fragmentu DNA
• Reakcję PCR prowadzi się z zastosowaniem starterów o sekwencji identycznej z sekwencją oligonukleotydu ligowanego adaptora, wydłużonej na końcu 3’ o sekwencję miejsca restrykcyjnego oraz o 2-4 selekcyjne nukleotydy
• Amplifikacja fragmentu DNA zachodzi jedynie w przypadku pełnej komplementarności startera na końcu 3’, po obu stronach fragmentu restrykcyjnego
ykorzystywana w genotypowaniu bliskospokrewnionych szczepów bakteryjnych
88
IRS-PCR, ang. Infrequent Restriction Site PCR
* W celu zmniejszania ilości amplifikowanych fragmentów, podobnie jak w metodzie AFLP, stosuje się startery zawierające na końcu 3’ selektywne nukleotydy
* ER1 – rzadko tnący, pozostawia 5’ lepkie końce
* ER2 – często tnący, pozostawia 3’ lepkie końce
89
ADSRRS-fingerprinting – amplifikacja fragmentów DNA otaczających miejsca dla enzymów restrykcyjnych rzadko tnących
o Całkowite trawienie DNA genomowego z zastosowaniem dwóch racjonalnie dobranych enzymów restrykcyjnych – rzadko i często tnącego
o Reakcja ligacji otrzymanych fragmentów restrykcyjnych z odpowiednio zaprojektowanymi adaptorami
o Selektywna amplifikacja produktów ligacji z zastosowaniem dwóch starterów komplementarnych do sekwencji adaptorowych
o Elektroforeza produktów amplifikacji w żelu poliakrylamidowym
• Wykorzystywana do badań epidemiologicznych zakażeń szpitalnych
90
Rybotypowanie – analiza genów kodujących rybosomalne RNA
• Geny kodujące rRNA są zlokalizowane w operonach rnn – obecne we wszystkich organizmach bakteryjnych
• Stanowią cel molekularny nowoczesnych technik rybotypowania
o Polimorficzny region pomiędzy genami rrs i rrl
o Zmienny region wewnątrz genu rrs
o Region zawierający geny rrs i rrl oraz rozdzielający je fragment polimorficzny
o Region kodujący tRNA
Różnicowanie bakterii z zastosowaniem metod rybotypowania można przeprowadzić przy użyciu różnych technik, z wykorzystaniem głównie metod hybrydyzacyjnych lub PCR
91
MLST, ang. multilocus sequence typing
* Porównywanie profili allelicznych genów metabolizmu podstawowego
* Typowanie mikroorganizmów na podstawie różnic w sekwencjach ich genów
* Dla wielu gatunków MLST jest rozważana jako złoty standard typowania
* Tradycyjnie przeprowadzana – technika kosztowna i czasochłonna
92
Choroby zakaźne
* Choroba spowodowana specyficznym czynnikiem zakaźnym lub jego toksycznym produktem, powstająca poprzez przeniesienie tego czynnika lub jego produktu w sposób bezpośredni lub pośredni z osoby zakażonej, zwierzęcia lub przedmiotu na podatnego gospodarza
* Są to choroby, które dotykają nie tylko ludzi, ale również zwierzęta i rośliny i są efektem zakażenia i zniszczenia bariery odpornościowej organizmu
* Choroby zakaźne – powodowane przez czynniki zakaźne
93
• Choroby zaraźliwe
transmisja bezpośrednio lub pośrednio od zakażonej osoby
94
• Choroby przenoszone
transmisja poprzez nienaturalną drogę – od zakażonych osób
95
• Infekcyjność, zakaźność
- zdolność do zakażenia, dawka infekcyjna
| (liczba zakażonych)/(liczba podatnych) x 100
96
• Chorobotwórczość, patogenność
zdolność do wywołania choroby
(liczba przypadków choroby objawowej)/(liczba zakażonych) x 100
97
• Zjadliwość, wirulencja -
zdolność do wywołania zgonu, miara ciężkości choroby
| (liczba zgonów)/(liczba przypadków choroby) x 100
98
• Immunogenność
zdolność do wywołania odpowiedzi immunologicznej
99
Transmisja – rodzaje przypadków
• Przypadki
o Indeksowany – pierwszy zidentyfikowany przypadek
o Pierwszorzędowy (primary) – przypadek wnoszący zakażenie do populacji
o Drugorzędowy (secondary) – zakażenia od pierwszorzędowych przypadków
o Czwartorzędowy (tertiary) – zakażenia od drugorzędowych przypadków
100
Endemia
występowanie zachorowań na daną chorobę na określonym terenie w liczbie utrzymującej się na podobnym poziomie przez wiele lat (obszar endemiczny)
101
Epidemia
pojawienie się zachorowań na daną jednostkę chorobową wśród ludności zamieszkującej określony obszar w liczbie wyższej niż w latach ubiegłych
102
Pandemia
– globalna epidemia, obejmująca zasięgiem kilka krajów lub kontynentów
103
• Rezerwuar
o Naturalne, biologiczne środowisko, gdzie czynnik zakaźny żyje, rozwija się i namnaża
o Ludzie, zwierzęta, stawonogi, gleba lub inne substancje
104
• Źródło
o Osoba (zwierzę) lub przedmiot, z którego czynnik dostaje się do gospodarza
105
bezobjawowe nosicielstwo
• Gospodarz, który „nosi patogen” bez szkody dla siebie i przyczynia się do jego rozprzestrzeniania na organizmy wrażliwe/podatne
106
Nosiciel
osobnik zarażony chorobą zakaźną lub posiadający nieprawidłową wersję genu recesywnie dziedziczonej choroby genetycznej, lecz nie wykazujący objawów chorobowych. Nosiciel, choć sam nie doświadcza objawów choroby, może ją przekazywać innym organizmom (niekoniecznie własnego gatunku), bądź potomstwu
107
Cel dochodzenia epidemiologicznego
* Szybkie rozpoznanie ogniska epidemicznego
* Wykrycie i przecięcie dróg transmisji
* Wygaszanie ogniska epidemicznego
108
Przyczyny dochodzenia epidemiologicznego
* Podejrzenia / stwierdzenia ogniska epidemicznego
* Wystąpienie drobnoustroju ze szczególnym mechanizmem oporności
* Wystąpienia groźnego lub rzadkiego drobnoustroju
109
przypadek w dochodzeniu epidemiologicznym 3
* Możliwy – osoba chora ma typowe objawy, ale nie można ustalić bezpośredniego kontaktu z potwierdzonym przypadkiem zachorowania
* Prawdopodobny – objawy chorobowe są typowe dla epidemii i chory miał bezpośredni kontakt z osobą chorą o potwierdzonym czynniku etiologicznym, ale nie mamy wyniku laboratoryjnego [mikrobiologicznego]
* Potwierdzony [pewny] – objawy chorobowe są typowe, a wynik badania laboratoryjnego potwierdza infekcję
110
• Badania laboratoryjne w dochodzeniu epidemiologicznym wykonujemy
o Pierwszych zachorowań
o Tzw. zachorowań oddalonych
o Zachorowań niecharakterystycznych, z innym obrazem klinicznym
o Zachorowań nie mających powiązania epidemicznego
111
W celu potwierdzenia wystąpienia ogniska epidemiologicznego
* Wykonać badania kliniczne i laboratoryjne
| * Ściśle ustalić kryteria definiujące przypadek
