1. CAUSA, RISCHIO, AMBIENTE
La concezione meccanicistica della realtà come serie di eventi concatenati e dunque la certezza dell’esistenza di una precisa e misurabile associazione tra causa ed effetto in ogni tipo di evento, è stata la base di ogni approccio interpretativo «scientifico» negli ultimi due secoli.
Nel modello delle malattie infettive, quale è venuto configurandosi nelle ricerche dei grandi pionieri dell’Igiene e della Microbiologia del secolo scorso — Koch, Pasteur — tale concezione ha inizialmente trovato la sua conferma più pura.
Per ognuna di esse, infatti, veniva svelandosi un particolare elemento biologico un fattore vivente esterno all’ospite una autentica causa quindi (fosse essa uno schizomicete o un micete, un protozoo o un metazoo, o più tardi un virus, o una rickettsia…), specificatamente responsabile dell’insorgenza del fatto morboso.
La relazione causale trovava il suo inveramento più eclatante e Koch postulava le condizioni precise che dovevano essere soddisfatte per poter identificare, tra i diversi microrganismi, lo specifico agente eziologico cui attribuire la responsabilità della patologia:
1) il microrganismo ritenuto responsabile doveva essere isolabile dall’organismo di tutti i soggetti colpiti dalla patologia in questione;
2) il suo isolamento doveva al contrario risultare negativo dall’organismo di soggetti sani o affetti da quadri morbosi differenti;
3) il microrganismo infine, isolato da un paziente e reinoculato doveva provocare la stessa forma morbosa nell’uomo o in animali sensibili.
Sulla scia delle verifiche sperimentali infettivologiche, tutta la ricerca medica positivista si orientava alla identificazione delle cause dei morbi diversi, cui avrebbero potuto far seguito interventi mirati ed efficaci di rimozione o di contrasto delle stesse, o azioni terapeutiche dirette al risanamento degli specifici «distretti» o « meccanismi » umani, specificamente intaccati da uno specifico agente.
I successi del determinismo applicato al¬le malattie infettive non si sono però ripetuti per gli altri modelli di patologie, che possiamo definire onni-comprensivamente multifattoriali.
Mentre ogni malattia infettiva è in rapporto causale biunivoco con un agente eziologico (all’azione di ognuno di questi ultimi corrisponde cioè, nell’ospite, l’insorgenza di una specifica forma morbosa; e, al contrario, alla base di ogni forma morbosa vi è naturalmente quello specifico agente eziologico), nelle malattie multifattoriali — un esempio classico ed efficace può essere costituito dalle neoplasie — un’ampia gamma di elementi, di natura eterogenea, ma prevalentemente comportamentale ed ambientale, presenta una correlazione di forza variabile con una serie di patologie diverse.
Ognuno di tali molteplici fattori di rischio, cioè, si configura come probabilità negativa di entità maggiore o minore per l’induzione di patologie diverse, che non presentano col fattore alcun rapporto di specificità, che riconoscono la concomitanza di fattori diversi nel proprio determinismo.
Il rapporto di rischio (la relazione probabilistica) si sostituisce dunque, modernamente al rapporto di causalità; il probabilismo al meccanicismo.
Sempre più tale viraggio è confermato dalla grande prevalenza, nei Paesi industriali avanzati, delle patologie appunto multifattoriali legata all’aumento dei rischi comportamentali ed ambientali ad esse connesse; all’aumento della vita media delle popolazioni, che permette una esposizione più prolungata a fattori che agiscono per accumulo e per danno progressivamente ingravescente; alla contemporanea ”sconfitta” delle patologie infettive.
Anche nel modello di queste ultime, peraltro, si riconosce oggi una modulazione probabilistica per il mero rapporto causale.
È pur vero che i diversi agenti eziologici sono causa necessaria delle malattie infettive; e dunque nessun caso di colera, ad esempio, può verificarsi senza l’infezione da vibriocomma, o nessun caso di malaria senza quella da plasmodi ecc.
Ma la semplice presenza o azione nell’organismo dell’ospite di un agente eziologico non costituisce a una causa sufficiente di malattia infettiva: ossia il semplice incontro tra agente eziologico ed ospite non basta a determinare la malattia, che ad esso quindi non segue invariabilmente. La presenza dell’agente eziologico costituisce il presupposto indispensabile per tale evento negativo: ma l’effettivo verificarsi dell’evento è condizionato però da fattori diversi, che fanno sì che il medesimo agente eziologico possa presentare una espressività patologica molto differente in soggetti, popolazioni o ambienti differenti.
L’incontro ospite-agente eziologico, pur essendone condizione necessaria, non costituisce la causa certa di malattia infettiva: ne costituisce però, potremmo dire, un rischio assai elevato.
Tale rischio è legato principalmente alle caratteristiche dell’ambiente nel quale si svolge l’interazione tra ospite ed agente eziologico, e che tale interazione può orientare in maggiore o minor misura verso un esito di patologia — o al contrario di non patologia — influenzando variamente le stesse caratteristiche di agente ed ospite.
Per ambiente, occupandosi di epidemiologia delle malattie infettive, andrà allora inteso in senso estensivo, tutto che è esterno ad ospite e agente, alle rispettive caratteristiche o strettamente ereditarie o di dinamiche biologiche strettamente endogene, che posseggano elevati connotati di pre-determinazione ed intrinseca non modificabilità.
2. MALATTIA INFETTIVA
Nell’indagine descrittiva e costruttiva su ogni patologia — e cioè nella ricerca per l’identificazione di cause, concause, fattori favorenti o inibenti l’insorgenza e lo sviluppo della patologia stessa, e per l’accertamento della distribuzione di essa nel tempo e nell’ambiente — l’attenzione va dunque posta alla presenza e alle reciproche interazioni dei diversi elementi costitutivi dei « comparti » di ospite, di agente e di ambiente.
A)
L’agente morboso va valutato in termini di capacità di provocare un abbassamento del livello di salute del singolo individuo e delle collettività; tale capacità può essere posseduta ed esplicata ad un livello e con una intensità differente.
L’espressione di tale capacità dell’agente morboso è legata, oltre che a proprietà degli agenti stessi, a caratteristiche dell’individuo e dell’ambiente.
B) L’individuo può arrivare all’incontro con i diversi agenti morbosi in differenti condizioni di resistenza (o di suscettibilità), ossia con una variabile capacità di risposta del proprio sistema omeostatico agli stimoli patogeni.
Tale capacità può essere determinata filogeneticamente a livello di specie, o ereditata ontogeneticamente come carattere individuale, o ancora acquisita in seguito a processi naturali o artificiali.
L’efficacia di tale risposta anti-noxae è legata, oltre che a proprietà dell’agente stesso, all’entità delle noxae (caratteristiche dell’agente) e a variabili ambientali.
C) L’ambiente non è, naturalmente, solo la sede in cui possono essere ritrovate riserve e fonti dei fattori morbosi, o un semplice scenario passivo per l’« incontro » tra agente morboso e individuo.
I differenti costituenti ambientali esercitano anche una azione di modulazione e di indirizzo di tale incontro, ad esempio:
— favorendo o impedendo la persistenza e la moltiplicazione dei diversi agenti morbosi;
— stimolando o inibendo la capacità morbosa dell’agente e la resistenza – generale o immunitaria – dell’ospite;
— condizionando la diffusione ambientale degli agenti morbosi o dei loro veicoli e vettori, che è alla base delle possibilità di incontro e di interazione tra agenti morbosi stessi ed individui e collettività umane, e dunque dell’insorgenza delle malattie.
2.1. Agente
Nel caso della malattia infettiva, caratteristica del comparto «agente» è di essere rappresentato da un elemento biologico vivente, da un microrganismo che può costituire la causa necessaria della patologia.
Tale elemento va definito innanzitutto secondo il parametro della patogenicità, ossia della capacità intrinseca, posseduta come caratteristica di specie, di provocare nell’uomo (o in altre specie di ospiti superiori, vegetali o animali) una specifica patologia, come sequela di una infezione, ossia del suo radicamento all’ospite, e attiva moltiplicazione.
Infezione è concetto che va dunque tenuto separato da quello di malattia infettiva; l’infezione esprime un evento in qualche modo neutro, ossia una avvenuta interazione ecologica tra microrganismo ed ospite superiore.
La «coloritura» negativa o positiva di tale rapporto è legata evidentemente alle caratteristiche di patogenicità dell’agente microbico in attiva replicazione nell’organismo.
La patogenicità è dunque — come qualità intrinseca dei rapporti tra una determinata specie di microrganismi ed una determinata specie di ospiti superiori — un versante del tema generale delle interrelazioni ecologiche tra specie viventi.
Tali interrelazioni possono configurarsi, come è noto, in tre modelli fondamentali:
— parassitismo (una specie sfrutta l’altra come propria «nicchia ecologica», ossia sopravvive procurandole un danno); è questo il caso più proprio della infezione/malattia infettiva;
— commensalismo (due specie utilizzano il medesimo ambiente, senza alcuna influenza reciproca negativa o positiva);
— simbiosi (associazione nel medesimo ambente delle attività biologiche di due specie con vicendevole beneficio); sono questi i casi della colonizzazione, ossia la presenza e la moltiplicazione di microrganismi radicati ad un organismo superiore, che non producono però una malattia o possono addirittura costituire un vantaggio evolutivo.
Il viraggio verso l’una o l’altra di tali possibilità può essere determinato filogeneticamente, come risultato della evoluzione storica del reciproco adattamento tra due specie: esistono dunque microrganismi che si, possono definire patogeni per l’uomo, o per gli animali, o per le piante; e microrganismi commensali o simbionti, la cui integrazione ecologica con l’ospite sia così spinta (e presumibilmente, dunque, di così vecchia data sotto il riguardo evoluzionistico) da configurarsi come fusione con i connotati dell’indispensabilità.
È appena il caso di citare il fondamentale ruolo giocato dalla flora enterica nella sintesi vitaminica; o di ricordare la suggestiva ipotesi che vede ad esempio mitocondri stessi come forma adattativa di elementi batterici simbionti delle cellule animali primordiali.
Ma la patogenicità non si produce solo come portato immutabile della costituzione biologica di agenti eziologici ed ospiti. Essa segue anzitutto il mutare delle condizioni biologiche di agente ed ospite; si esprime cioè a livelli diversi ad esempio in relazione a particolari fasi del ciclo vitale del microrganismo responsabile o in relazione a una diversa capacità di «reazione» dell’ospite. Ma soprattutto la patogenicità è condizionata dal contesto ambientale in cui l’interazione ospite-agente si svolge ; perché tale contesto ambientale, oltre ad influenzare direttamente — e grandemente — le caratteristiche intrinseche di « aggressività » dell’agente e di « resistenza » dell’ospite, determina la possibilità, lo sviluppo, l’evoluzione, del loro incontro.
Così, ad esempio, un agente eziologico, ad alta patogenicità intrinseca, può non costituire un rischio per la salute umana, in un determinato contesto geografico e sociale, perché caratteristiche ambien-tali ne limitano o ne bloccano la diffusione ostacolando l’incontro/contagio che è il punto di partenza della storia naturale di una patologia infettiva; o ancora un agente vivente può trovare nell’ambiente condizioni di stimolo per la sua patogenicità, ossia di aumento della sua virulenza (ad esempio selezione di ceppi antibiotico-esistenti); o ancora, un agente eziologico, ad un livello di patogenicità assai basso, può determinare una patologia anche molto grave in un ospite in cui le resistenze alla sua azione (che normalmente costituiscono il substrato funzionale di ospite della apatogenicità dell’agente) siano fortemente depresse per motivi ambientali.
È quest’ultimo il caso della patologia cosiddetta opportunistica, in cui un crorganismo compie, per così dire, un «salto» nel suo livello di patogenicità, collegato ad un salto inverso nei livelli di resistenza dell’ospite.
La patogenicità, dunque la qualità di un rapporto ecologico, può essere poi misurata in termini di virulenza, ossia, in qualche modo, di quantità appunto di patogenicità effettivamente estrinsecata.
La virulenza esprime cioè la gravità, clinica in cui si traduce la capacità consueta (microrganismo patogeno) o occasionalmente condizionata da fattori ambientali (microrganismo opportunista) di provo care una malattia, un danno.
I fattori di agente (carica microbica, velocità di riproduzione, invasività, tossinogenicità) primariamente responsabili delle dinamiche di virulenza sono grandemente influenzati da fattori micro-o macro-ambientali, naturali o prodotti (dalla competizione vitale alla disinfezione naturale: luce, calore, essiccamento, diluizione ambientale; dalla disinfezione chimica o fisica ai passaggi ripetuti in ospiti suscettibili); ed in egual misura lo sono i fattori di ospite (resistenza generale, difese immunitarie).
2.2. Ospite
La caratteristica dell’ospite che interessa maggiormente nell’ottica del chiarimento epidemiologico per le malattie infettive — ma anche più in generale per ogni modello di patologia — è la sua resistenza agli agenti eziologici o comunque ai fattori morbosi e di rischio.
Variabili ambientali possono influenzare sia le capacità di resistenza specifica immunitaria alle infezioni, sia l’efficacia dei fattori aspecifici di difesa: citiamo esemplificativamente il caso delle infezioni nosocomiali, in cui elementi ambientali (superamento delle barriere cutanee o invasione di distretti « fisiologicamente » sterili per procedure diagnostico-terapeutiche invasive; terapie radianti, cortisoniche, immuno-depressive diverse ecc.) interferiscono con tali capacità di risp¬sta; e il caso della malnutrizione, evidentemente legata, nell’amplissima maggioranza dei casi, a variabili «ambientali» » in senso lato.
È noto come — storicamente — guerre, carestie e pestilenze si siano concatenate invariabilmente l’una alle altre nel corso dei secoli; ed è altrettanto evidente come — in un modello sperimentale — un animale ben nutrito mostri maggiori livelli di resistenza di uno malnutrito.
Così, sperimentalmente, è stato possibile dimostrare che una restrizione severa dell’apporto proteico della dieta può danneggiare la sintesi proteica e la fagocitosi, esitando dunque in aumento di su-scettibilità alle infezioni batteriche; o ancora, come una carenza di biotina possa essere significativamente correlata ad una diminuzione della resistenza alle infezioni; o ancora come la metaplasia squamosa che può risultare da una ipovitaminosi A possa causare soluzioni di continuità nei tegumenti, e dunque possibili vie di accesso per microrganismi patogeni.
Così, epidemiologicamente, si è da tempo registrata una correlazione significativa tra malnutrizione ed alcune patologie infettive (ad esempio la tubercolosi); o, più in generale, la geografia della malnutrizione coincide con la geografia delle endemie infettive e parassitarie mondiali di più alto livello.
2.3. Ambiente
L’ambiente — naturale o prodotto — è dunque snodo fondamentale della storia naturale delle malattie infettive; il controllo ambientale fulcro del loro controllo; il risanamento dell’ambiente leva — storicamente — per la sconfitta delle malattie infettive, quale si è realizzata nel mondo industrializzato occidentale.
Diversi fattori o elementi ambientali modulano i diversi momenti — ed orientano i diversi attori (individui, gruppi, agenti eziologici) — di tale storia.
Abbiamo estensivamente già definito « ambiente » qualsiasi elemento che sia « altro » dalle dinamiche più intrinsecamente biologiche di ospite ed agente, ed anzi tali dinamiche possa influenzare.
Operativamente e schematicamente, è possibile riconoscere un ambiente naturale, ossia quanto di «esterno», di contesto di vita esista a prescindere dalle attività umane (aria, acqua, suolo, conformazione geo-orografica e climatica ecc.): anche se, a rigore — ed in particolare nelle nostre società industriali avanzate — lo stesso ambiente naturale è notevolmente modificato e condizionato da tali attività; ed insieme un ambiente che si può onnicomprensivamente definire prodotto, che è configurato da quanto deriva dalle molteplici e diverse attività umane; ossia, in senso lato, da tutti i risultati dei diversi processi della vita sociale e delle forme « culturali » umane: dalla morale, dal diritto e dai costumi alle conoscenze scientifiche e tecniche alle attività produttive, tecniche e tecnologiche, e alle configurazioni organizzative ed istituzionali.
Per sole esigenze di schematizzazione e comprensione più puntuale si può analizzare tale ambiente riguardandolo propriamente come:
— ambiente costruito, nella sua componente strutturale edilizia ed organizzativa urbanistica;
— ambiente culturale, nelle sue componenti principali di stili personali di vita, e di sistemi sociali di valori o riferimenti comportamentali tradizionali;
— ambiente sociale, nelle sue principali componenti di:
— configurazioni istituzionali e politiche;
— sistemi organizzativi di vita associata (ad esempio livelli di tecnologizzazione della società, di organizzazione degli interventi sociali: assistenza, sanità ecc.);
— contesto economico (livelli generali e modelli distributivi della ricchezza). Ognuno di tali « momenti » ambientali (qui rozzamente identificati tra i più rappresentativi delle principali tra le numerosissime linee di forza e di influenza rinvenibili a tale livello) può condizionare in maniera più o meno diretta l’insorgenza o l’evoluzione della patologia infettiva, orientando le caratteristiche dell’agente, o quelle dell’ospite, o il loro incontro, o la sua evoluzione; ossia la stessa storia naturale delle malattie infettive (come si può evincere anche, ad esempio, osservando i diversi livelli di occorrenza delle malattie infettive in contesti ambientali differenti anche per uno solo di tali momenti). L’ambiente — come scenario — nel quale avviene l’incontro tra agente eziologico ed ospite determina anzitutto la possibilità di tale incontro, e dunque quella che si definisce la contagiosità del microrganismo (o della malattia infettiva specifica da esso provocata).
La contagiosità più che una qualità dell’agente va riguardata dunque come una situazione, una condizione specifica del rapporto ambientale tra tale agente ed i possibili ospiti ad esso suscettibili.
Il contagio (contatto, incontro) è infatti funzione tra l’altro:
— della possibilità di presenza e persistenza di riserve ambientali del microrganismo;
— delle modalità di eliminazione da esse, e dunque della presenza di condizioni ambientali favorenti o di idonei veicoli o vettori;
— delle modalità di trasmissione, ossia dei modi della mobilizzazione dei microrganismi attraverso i diversi comparti ambientali, e dunque del contesto ambientale in cui può svolgersi il ciclo vitale del microrganismo e la sua diffusione nel segmento di spazio e di tempo che separa la sua riserva dal suo possibile ospite superiore;
— delle possibilità di incontro con l’ospite, e dunque della distribuzione sul territorio di tali ospiti, e delle possibilità di radicamento, ossia delle condizioni micro-ambientali, locali, a livello degli ospiti stessi.
Concludendo e sintetizzando i concetti scientifici odierni sopraesposti sulle malattie infettive, possiamo dire come di seguito:
Le malattie infettive sono sostenute da agenti biologici viventi (virus, rickettsie, batteri, protozoi, funghi), patogeni obbligati o facoltativi, penetrati nell’organismo per diverse vie e successivamente, a seconda dei loro attributi di patogenicità e degli attributi di recettività e resistenza dell’ospite, suscettibili di localizzarsi nel punto d’entrata o di diffondersi al resto dell’organismo.
A livello del punto di penetrazione nell’organismo, gli agenti infettivi, sia pure non obbligatoriamente, possono determinare una reazione infiammatoria più o meno intensa e si diffondono in un secondo tempo, tramite i vasi linfatici, alle linfoghiandole regionali, o penetrano direttamente nel circolo sanguigno. Nell’ulteriore loro diffusione gli agenti morbosi tendono a localizzarsi in modo elettivo in determinati organi, diversi da infezione ad infezione.
Ogni agente infettivo presenta, fino ad un certo punto, alcune peculiarità di comportamento che riguardano la sua via di penetrazione nell’organismo, la sua diffusione locale e a distanza, le sue localizzazioni pro-fonde. Anche dal punto di vista morfologico esiste, in linea di massima, una certa specificità di risposta dei tessuti dell’ospite all’agente biologico. Se infatti in tutte le infezioni la reazione dei tessuti è di natura infiammatoria, vario da infezione ad infezione è il tipo assunto dall’infiammazione stessa.
Noi vediamo che, ad esempio, i cocchi piogeni provocano infiammazioni essudative acute, suppurative o necrotiche, ora circoscritte in forma di ascessi, ora diffuse in forma di flemmoni; i batteri produttori di esotossine, quali il bacillo difterico, i clostridi e gli streptococchi emolitici, danno infiammazioni interstiziali con tendenza diffusiva locale; salmonelle e brucelle evocano elettivamente reticoloendoteliti microgranulomatose: il bacillo tubercolare e alcuni miceti patogeni, infiammazioni granulomatose caratteristiche. Le rickettsie sono parassiti intracellulari e si localizzano elettivamente negli endoteli vasali, determinando infiltrati infiammatori perivasali. Anche i virus sono parassiti intracellulari obbligati; in diverse virosi, a parte le alterazioni regressive delle cellule parassitate, può mancare qualsiasi reazione infiammatoria interstiziale.