EPIDEMIOLOGIA CAUSALIDADE. Programa de Pós P. Mario Vianna Vettore

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1 Universidade Federal do Rio de Janeiro Programa de Pós P s Graduação em Saúde Coletiva EPIDEMIOLOGIA CAUSALIDADE Mario Vianna Vettore ASSOCIAÇÃO & CAUSALIDADE Tópicos da aula Teste de hipóteses e associação estatística Associação estatística e associação causal Postulados de Koch e Postulados de Evans Modelos de causalidade: Determinismo Puro e Modelo de Causas Suficiente e Componente Critérios de Hill Crítica a epidemiologia de fatores de risco Estudos multiníveis

2 ASSOCIAÇÃO Associação refere-se a dependência estatística entre duas variáveis. A ocorrência de uma doença em pessoas com uma exposição específica é maior (ou menor) do que em pessoas sem a mesma doença. Geralmente o teste de hipótese e a associação entre uma exposição e uma doença são feitos pela comparação de médias (teste t) ou proporções (qui-quadrado). ASSOCIAÇÃO Toda associação é avaliada por um teste de hipóteses. Comparam-se parâmetros (médias ou proporções) entre dois ou mais grupos. Diz-se que existe associação entre uma exposição e uma doença quando rejeitamos a hipótese nula, ou seja, quando os parâmetros em estudo são diferentes entre os grupos.

3 TESTE DE HIPÓTESES HIPÓTESE NULA Η : θ= θ 0 0 ou Η θ θ 0 : 0= 0 TESTE DE HIPÓTESES HIPÓTESE ALTERNATIVA Η: θ 1 θ 0 Η ou 1: θ θ0 0

4 ASSOCIAÇÃO A presença de uma associação estatística necessariamente não significa uma associação causal. Porque? ASSOCIAÇÃO Em estudos epidemiológicos não é possível se obter um grau de controle em seres humanos como é feito em animais de laboratório. Existem diferentes possibilidades de resultados: I. Revelar o verdadeiro efeito de uma exposição no desenvolvimento de uma doença. Explicações alternativas responsáveis pelos achados: II. Erros sistemáticos, III. Confundimento e VI. O papel da chance

5 CAUSALIDADE A primeira tentativa formal para identificação das causas de uma doença, fruto da revolução microbiológica se deu através dos Postulados de Henle-Koch (1880), atribuindo às bactérias como possíveis agentes causais. POSTULADOS DE KOCH Formulados inicialmente por Henle e adaptados em 1877 por Koch, os postulados foram elaborados e publicados em Embora seja mais correcto designá-los por Postulados de Henle-Koch, são normalmente conhecidos apenas por Postulados de Koch. Koch afirmou então que os seus postulados devem ser comprovados antes de se poder estabelecer e aceitar uma relação causal entre uma dada bactéria - ou outro agente de doença transmissível - e a doença em questão, afirmação esta que se continua a ser aceita presentemente.

6 POSTULADOS DE KOCH Sugestão... Henle (1877) & Koch (1882) Koch: seus postulados devem ser comprovados antes de se poder estabelecer e aceitar uma relação causal entre um agente de doença transmissível e a doença em questão. Esta afirmação continua a ser aceita até os dias de hoje. POSTULADOS DE KOCH I. A presença do agente deve ser sempre comprovada em todos os indivíduos que sofram da doença em questão e, a partir daí, isolada em cultura pura. II. O agente não poderá ser encontrado em casos de outras doenças. III. Uma vez isolado, o agente deve ser capaz de reproduzir a doença em questão, após a sua inoculação em animais experimentais. IV. O mesmo agente deve poder ser recuperado desses animais experimentalmente infectados e de novo isolado em cultura pura.

7 POSTULADOS DE KOCH Críticas: Existe o estado de portador Certos fatores podem ter múltiplos efeitos Difícil crescer em cultura certos agentes Evidências empíricas da multicausalidade Impróprio para doenças crônicas POSTULADOS DE EVA S Em 1976, Alfred Evans fez a revisão dos postulados de Koch, relativos, essencialmente, ao estabelecimento da causalidade. I. a prevalência da doença deve ser significativamente mais alta entre os expostos à causa suspeita do que entre os controles não expostos. II. a exposição à causa suspeita deve ser mais freqüente entre os atingidos pela doença do que o grupo de controle que não a apresenta, mantendo constante os demais fatores de risco. III. a incidência da doença deve ser significantemente mais elevada entre os expostos à causa suspeita do que entre aqueles não expostos.

8 POSTULADOS DE EVA S IV. a exposição ao agente causal suspeito deve ser seguida de doença, enquanto que a distribuição do período de incubação deve apresentar uma curva normal. V. um espectro da resposta do hospedeiro deve seguir a exposição ao provável agente, num gradiente biológico que vai do benigno ao grave. VI. uma resposta mensurável do hospedeiro, até então inexistente, tem alta probabilidade de aparecer após a exposição ao provável agente, ou aumentar em magnitude se presente anteriormente. POSTULADOS DE EVA S VII. a reprodução experimental da doença deve ocorrer mais frequentemente em animais ou no homem adequadamente exposto à provável causa do que naqueles não expostos. VIII. a eliminação ou modificação da causa provável deve diminuir a incidência da doença. IX. a prevenção ou modificação da resposta do hospedeiro face a exposição à causa provável deve diminuir a incidência ou eliminar a doença. X. todas as associações ou achados devem apresentar consistência com os conhecimentos no campo da biologia e da epidemiologia.

9 CAUSALIDADE Associação causal é aquela que uma mudança na freqüência ou qualidade de uma exposição ou característica resulta em uma correspondente mudança na freqüência da doença ou desfecho de interesse. MODELOS DE CAUSALIDADE os últimos anos observa-se a utilização do termo: Modelos de Causalidade Modelos são maneiras de pensar a realidade e expressam nossa imaginação sobre como o mundo deve funcionar O mundo é uni ou multicausal?

10 EPIDEMIOLOGIA - CAUSALIDADE MODELO DO DETERMI ISMO PURO Postula uma conexão constante, única e perfeitamente possível de ser predita entre dois fatores (A e B) Modelo Unicausal

11 MODELO DO DETERMI ISMO PURO Postulados: Uma mudança em A sempre leva a uma mudança em B (causa suficiente) Uma mudança em B sempre é precedida de uma mudança em A (causa necessária) A é a única causa de B (especificidade da causa) B é o único efeito de A (especificidade do efeito) MODELO DE CAUSAS SUFICIE TE E COMPO E TE Rothman & Greeland, 1988 Uma causa pode ser entendida como qualquer evento, condição ou característica que desempenhe uma função essencial na ocorrência da doença Causa suficiente é um conjunto de eventos e condições mínimas que inevitavelmente acarreta a ocorrência da doença. Mínimo implica que não se pode prescindir de nenhum dos eventos ou condições componentes.

12 MODELO DE CAUSAS SUFICIE TE E COMPO E TE MODELO DE CAUSAS SUFICIE TE E COMPO E TE Rothman & Greeland, 1988 Para a ocorrência de uma doença pode haver diversos conjuntos de causas suficientes. Algumas causas componentes, quando presentes em todas as causas suficientes alternativas, são chamadas de causas necessárias

13 MODELO DE CAUSAS SUFICIE TE E COMPO E TE Rothman & Greeland, 1988 Exemplo: Doença Câncer de pulmão Causa suficiente Fumo Hereditariedade Poluição Causa componente Fumo Causa necessária?? A identificação de todas as causas componentes de uma doença não é essencial se o objetivo é a sua prevenção MODELO DE CAUSAS SUFICIE TE E COMPO E TE IMPLICAÇÕES: Multicausalidade: cada mecanismo causal envolve a ação conjunta de várias causas componentes Força da associação: depende da prevalência das causas componentes Períodos de indução: para cada causa componente e não é específico para a doença Controle de doenças: pode se basear em causas componentes isoladas

14 CRITÉRIOS DE HILL, 1965 Os postulados de Koch e Evans sofreram modificações com o avanço do conhecimento científico, de forma que a causalidade de todas as doenças (inclusive as crônicas) pudesse ser contemplada. Atualmente, depois de identificada uma associação entre exposição e desfecho, Hill sugeriu que os seguintes critérios fossem considerados para distinguir associações causais de associações não causais: CRITÉRIOS DE HILL, 1965 I. Força de associação II. Consistência III. Especificidade IV. Temporalidade (sine qua non) V. Gradiente biológico VI. Plausibilidade VII. Coerência VIII. Evidência experimental IX. Analogia

15 FORÇA DE ASSOCIAÇÃO É menos provável que associações fortes sejam encontradas por acaso ou por viés Uma associação forte pode ser assumida quando o risco relativo é: muito alto (>>1) ou muito baixo (<<1) CO SISTÊ CIA Relações demonstradas em vários estudos Em populações diferentes Em diferentes circunstâncias Com desenhos diferentes

16 ESPECIFICIDADE Uma causa leva a um efeito. É mais fácil entender a relação causal quando associações são específicas. Evidentemente, nem sempre é verdade Muitas exposições causam diversas doenças, tabagismo causa muitas doenças, como câncer de pulmão e outros, doença cardiovascular, enfisema. Para alguns autores esse critério não é aplicável TEMPORALIDADE Exposição tem que preceder a doença Em doenças com período de latência, exposição tem que preceder o período de latência Em doenças crônicas, podem ser necessários longos períodos de exposição para induzir a doença.

17 GRADIE TE BIOLÓGICO Mudanças na exposição (dose) relacionam-se a tendências no risco relativo. Ex. Cigarro x morte Taxas de Mortalidade Dose (cigs/dia) Estudo 1 Estudo 2 Estudo 3 < > PLAUSIBILIDADE O mecanismo causal proposto deve ser biologicamente (etiologia) plausível. Mecanismo causal não pode contradizer o que é conhecido sobre a história natural e a biologia da doença, mas: A relação causal pode ser indireta Pode não haver dados disponíveis que apóiem diretamente o mecanismo proposto Pode ser necessário reinterpretar conhecimentos existentes sobre o processo de adoecimento face a novos achados

18 COERÊ CIA Este critério é satisfeito quando a associação encontrada não entra em conflito com o que é conhecido sobre a história natural e a biologia da doença. EVIDÊ CIA EXPERIME TAL É conhecido poder da experimentação na avaliação da causalidade. A obtenção de tal evidência é raramente disponível em estudos envolvendo populações humanas, devido a questões éticas.

19 A ALOGIA Uma analogia simples pode aumentar a credibilidade de uma atribuição de causalidade. Se é conhecido que uma certa droga causa má-formação congênita, talvez uma outra similar que se está estudando também poderia, por analogia apresentar o mesmo efeito. CAUSALIDADE O julgamento sobre causalidade em estudos epidemiológicos envolve 2 questões fundamentais: Para qualquer estudo individual a associação observada entre a exposição e a doença é valida. Se a totalidade da evidência obtida de vários estudos suporta o julgamento da causalidade

20 CAUSALIDADE Validade Individual A validade individual de cada estudo significa que os achados refletem uma relação verdadeira entre a exposição e a doença. Esta validade está diretamente relacionada a possibilidade de que explicações alternativas como chance, viés ou confundimento possam explicar os achados. Críticas à Epidemiologia dos Fatores de Risco

21 Críticas à Epidemiologia dos Fatores de Risco Críticas à Epidemiologia dos Fatores de Risco Evidenciação e estudo das complexas interrelações entre múltiplas causas e doenças, porém sem se preocupar, necessariamente, com a origens das causas e com a explicação dos links causais. Exposições são relacionadas a desfechos sem a necessidade de identificar obrigatoriamente fatores mediadores ou a patogênese ( Black Box )

22 Críticas à Epidemiologia dos Fatores de Risco Individualização dos riscos (comportamentos e estilos de vida) Desvalorização da influência do contexto na forma como indivíduos se expõem. Resultados inconsistentes Abordagem Multinível Modelos conceituais que considerassem a interdependência entre indivíduos e a conexão desses com os contextos biológico, físico, social e histórico em que vivem. Considera múltiplos níveis (macro, indivíduo e micro) na formulação de hipóteses, na análise, e na interpretação de resultados de estudos causalidade

23 Abordagem Multinível As relação causais podem ser avaliadas em cada nível (intra-nível) e considerando a possibilidade de existência de interação entre níveis. Considera a dimensão da passagem do tempo tanto em termos do curso de vida de indivíduos (emergência de estados de saúde no curso de vida) como da história das populações (por exemplo, processos de urbanização e industrialização). Epidemiologia Social e Ambiental Abordagem Multinível Estudo multinível ou contextual, um tipo de estudo observacional no qual as exposições de interesse são definidas e mensuradas tanto no nível de grupo, como no nível do indivíduo, sendo a variável resposta (desfecho de saúde) medida no nível individual

24 REFERE CIAS Rothman KJ Epidemiology: An introduction. Oxford University Press. USA Gordis, L. Epidemiology. 3rd Edition. Philadelphia: W.B. Saunders Company, 2004.