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Épidémiologie et environnement
Épidémiologie analytique
Luc Dauchet [email protected]
Environnement définition
• Définition larousse:
– Ce qui entoure de tous côtés ; voisinage : Un
village dans son environnement de montagnes.
– Ensemble des éléments (biotiques ou
abiotiques) qui entourent un individu ou une
espèce et dont certains contribuent directement
à subvenir à ses besoins.
– Etc..
Environnement définition
• Sens Large:
– Facteur de risque environnementaux:
•
•
•
•
Atmosphère, pollution etc..
Alimentation
Activité physique
Tout sauf la génétique….
– d’A. Einstein « l’environnement, c’est tout ce
qui n’est pas moi »
Environnement définition
• OMS Helsinki 1994
• la santé environnementale (environmental health)
comprend les aspects de la santé humaine, y compris la
qualité de la vie, qui sont déterminés par les facteurs
physiques, chimiques, biologiques, sociaux, psychosociaux
et esthétiques de notre environnement. Elle concerne
également la politique et les pratiques de gestion, de
résorption, de contrôle et de prévention des facteurs
environnementaux susceptibles d’affecter la santé des
générations actuelles et futures
Environnement définition
• Rapport de la Commission d’orientation du Plan
national santé environnement . 2004
• « En tant que pratique, au travers de politiques
publiques, la santé environnementale vise à
réduire les menaces qui pèsent sur les personnes
dans leur cité, leur logement, leur lieu de travail, et
mobilise dans ce but un ensemble d’institutions
publiques nationales ou locales, d’organismes
privés et de professionnels qui y exercent. »
Pourquoi compter?
• Décrire : épidémiologie descriptive.
Observation
Comprendre : épidémiologie analytique
Évaluer: épidémiologie évaluative
Épidémiologie Analytique
Étude d'observation
Épidémiologie analytique
études d'observation
• Objectif= identifier les étiologies et facteur
de risque d’un problème de Santé
– Étiologie Etio= cause logos=étude
– Facteur de risque. Facteur significativement
associé à une pathologie: (ex: tabac/cancer du
poumon; Homme/accident de voiture)
=> pas de notion de causalité
Études écologiques
• Ces études analysent la co-variation de paramètres mesures
au niveau de groupes d'individus, souvent sélectionnes sur
une base géographique : région, comte, état... Pour chaque
groupe, les distributions des niveaux d'exposition et des
fréquences de maladies sont connues, mais pas la
distribution conjointe de ces deux variables (fréquence de
maladie par niveau d'exposition).
• Données collectives pas de données individuelles
Études écologiques
• Etudes Multigroupes
– Les études multi-groupes dites, géographiques,
mettent en évidence l’association écologique
entre le niveau moyen d'exposition ou la
prévalence de l’exposition et la fréquence de
maladie dans de nombreuses régions
New Jersey State Cancer Registry
F. RICHARD
Risque
• Définition : C'est pour un sujet la
« Probabilité » de développer une
maladie
• Notion quantitative et probabiliste
• Probabilité que des dangers (effets
néfastes sur la santé humaine)
surviennent au sein d'une population à la
suite d'une exposition
F. RICHARD
Risque : Notion de multifactorialité de
la plupart des phénomènes de santé
• Le tabac n'est pas la seule cause de
cancer du poumon et fumer d'induit pas
forcément un cancer du poumon
• On ne peut pas faire de grippe sans
croiser le virus de la grippe mais on ne
développe pas forcément une grippe si
on "croise" le virus de la grippe.
F. RICHARD
La notion de risque
• Rupture avec une approche déterministe
(une cause entraîne forcément un effet)
• Approche probabiliste : un faisceau de
facteurs augmente la probabilité que
survienne une maladie
F. RICHARD
Mesure du risque
M+
E+ a
E- c
m1
Mb
e1
d
e0
m0 N
Risque : probabilité d'être malade
F. RICHARD
Mesure du risque : Cohorte
R1 : Risque de développer la maladie si on
est exposé
a
R1 
e1
R0 : Risque de développer la maladie si on
n’est pas exposé
c
R0 
e0
F. RICHARD
Mesure du risque : Cohorte
Modèle multiplicatif : risque relatif (RR)
R1
RR 
R0
Si R1  R0 
RR  1 (absence de risque)
Si R1 > R0 
RR > 1 (augmentation de risque chez les exposés
vs les non exposés)
Si R1 < R0 
RR < 1 (diminution de risque chez les exposés
vs les non exposés)
a
e1

c
e0
F. RICHARD
Mesure du risque : Cohorte
Modèle additif : Différence de risque ou excès de risque
  R1 - R 0
Si R1  R0 
  0 (absence de risque)
Si R1 > R0 
 > 0 (augmentation de risque chez les exposés
Si R1 < R0 
 < 0 (diminution de risque chez les exposés
vs les non exposés)
vs les non exposés)
Petites définitions statistique
• p (ou risque de première espèce):
probabilité que la différence soit observé si
il n’y a pas de relation: En pratique dit
qu’une relation est significative si p<0,05.
• Intervalle de confiance: intervalle dans
lequel la vrai valeur d’une moyenne ou d’un
RR à 95% de se situer.
F. RICHARD
Mesure du risque : Cohorte
Intervalle de confiance à 95% d'un RR:
Interprétation
• 1 inclus dans l'IDC à 95% = RR non significativement
différent de 1
• 1 exclu de l'IDC à 95% = RR significativement différent
de 1
Études écologiques
• Etudes temporelles
– Les études temporelles examinent, dans une
zone géographique donnée, la co-variation,
souvent au jour le jour, d'un indicateur de
pollution et d'un indicateur de sante, de
mortalité ou d'activité sanitaire.
Études écologiques
• Etudes mixtes
– Les études écologiques, mixtes combinent les
caractéristiques des études multi-groupes et des
études temporelles; leur objectif est donc
double : déterminer les changements au cours
du temps & l' intérieur
Études écologiques
• Avantage
– Facile à réaliser
• Pas de nécessité de données individuelles
• Utilisation de données en recueil systématique,
PMSI, station de mesure de la pollution
– Limites
• Biais +++++++++++
• Niveau de preuve très bas
• Permet seulement d'émettre des hypothèses.
Notion de biais
• Un biais est une erreur systématique (non
liée au hasard) qui compromet la validité de
l'enquête et empêchent l'interprétation juste
des résultats. Il existe trois catégories de biais:
cm
Notion de facteur de confusion
• Association ne signifie pas cause.
Relation
statistique
Posséder un briquet
Relation statistique :
Facteur de risque
Fumer
cause
Cancer du poumon
Un facteur de confusion est un facteur associé à la fois à l’exposition et
au risque
Fumer est le facteur de confusion qui explique la relation entre briquet et
cancer du poumon
Notion d'ajustement
• Méthode statistique permettant de prendre en
compte les facteurs de confusion mesurés et
connus
• => A consommation de tabac égale le fait de
posséder un briquet n'est plus facteur de risque de
cancer.
• Limites :
– Nécessite une bonne mesure des facteurs de confusion
– Tous les facteurs de confusion ne sont pas connus
– Pas de distinction possible si variable trop corrélée (ex:
si toutes les personnes qui ont un briquet sont fumeurs)
Etudes individuelles
• Les données sanitaires et celles relatives
aux variables de confusion sont ici relevées
à I'échelle individuelle
• Exposition données individuelles ou
collectives dans le cadre de l’environnement
physique
Étude cohorte
Cohortes « contemporaines »
Maladie Maladie
Maladie MaladieMaladie
Exposition: tabac, sport,
alimentation, couleur des
chaussures….
Études de nombreuses
expositions et
maladies
Grosses cohortes > 10000
personnes sur de nombreuses
années
mesures à l’inclusion
• Facteurs d’ajustements
– Age, sexe, données socio-démographiques,…..
• Autres expositions
– Questionnaires alimentaires, habitudes de vies
etc..
– Clinique TA IMC ect…
– Biologie : Cholestérol diabète aliquots ect…
Suivi
• Études de mortalité:
– Certificat de mortalité => peu coûteux, imprécis
• Morbidité:
– Contact des patients => contact des médecins =>
dossiers médicaux => définition standardisée => comité
d’experts.
– Registre (exemple PRIME/ MONICA)=> précis et peu
coûteux (quand on dispose d’un registre!!)
Problème : il faut tout avoir
prévu avant!
Sans trop
charger la
Fusée !!!!
Population
Données
EFR
15 ans de suivi
Relation nitrate/risque de
cancer de la vessie
Etudes de cohortes
• Avantage
– Exposition précède l’événement
– Limites les bais (sélection mesure)
• Inconvénient:
–
–
–
–
Perdus de vus
Long
Nécessite beaucoup de sujets
Maladie fréquente
Etude transversale
• Une étude transversale détermine, dans une
population, la prévalence d'une maladie, sans que
L’on en connaisse I’ ancienneté. Les données
d'exposition, variables dans le temps, peuvent être
mesurées rétrospectivement, afin de tenir compte
des périodes de latence. II s'agit de comparer des
prévalences entre sujets différemment exposes.
• Exposure to Motor Vehicle Traffic and Allergic
Sensitization
–
•
•
•
Wyler, Catherine
Study Population and Participation Rate
– Basel-Stadt is an urban area with about 200,000 inhabitants, located in the
northwestern part of Switzerland. In 1991, it was one of the eight areas that
participated in the cross-sectional part of the Swiss Study on Air Pollution and
Lung Diseases in Adults (SAPALDIA). 23–25 Martin et al26 have described the
methods of SAPALDIA elsewhere. The present study is based on the 1,075 (60%)
Swiss participants of the Basel sample of SAPALDIA
Allergy Tests
– We assessed the sensitization to eight common aeroallergens
Assessment of Exposure
–
To determine the participants’ exposure to traffic at their domicile, we matched the data of the traffic
inventory of the canton Basel-Stadt to each participant’s home address.
OR Odds Ratio rapport de
cote/ approximation du RR
FIGURE 1 Association between ln(OR) (OR = odds ratio) of sensitization to pollen and ln(car frequency) in subjects
having lived in the same house for at least 10 years; results of a generalized additive model in which the functional
relation with ln(car frequency) was estimated using locally weighted regression with a window span of 0.7 and in
which the influence of sex, age, smoking, education, family history of atopy, and number of siblings was controlled
.
Étude cas-témoin
Population
Données
Etudes cas témoins
• Avantage:
– Facile à réaliser (cohorte)
• Inconvénient:
– Biais ++
– Sélection +++
– Mémorisation +++
Comparaison cohorte/cas témoins
Coût
Cohorte
+++++
Cas/témoins
+
Rapidité des résultats
Biais
------------+-
Maladie
Multiple
fréquent
RR
+
++++
Témoins comparable
au cas /mémorisation
Unique Rare
Indicateur
OR Odds Ratio
En pratique dans la majorité des cas OR=RR
Interprétation d'une étude
épidémiologique d'observation
• Permet d'établir un lien statistique (facteur
de risque)
• Ne permet pas d'établir un lien de causalité
(l'exposition est responsable de la maladie)
– Biais lié à la constitution de l'étude
– Biais de Confusion
La seul preuve possible
Épidémiologie évaluative
Intervention
Épidémiologie évaluative
• Objectif: Évaluer l’action d’une action de
soins
• Cas particulier:
=> Il existe une situation ou l’on peut conclure à
une relation de causalité:
=> essais randomisé en double aveugle.
Essais randomisé en double
aveugle = Idéale
Traitement A
Ni le patient ni le
médecin ne
connaît la nature
du traitement
Traitement B
Analyse
Nombre de malade guéries, vitesse de guérison
Durées de survie etc
Levé de l’aveugle: ex trt A= nouveau médicament trt B=
placebo
Essais randomisé en double
aveugle
• Si l’essais est bien mené:
– Pas de Biais possibles
– Pas de facteurs de confusion possible
– => on peut conclure à une relation causale.
– => Quasi impossible dans le domaine de
l’environnement
Autres enquête évaluative
• L’enquête randomisé en double aveugle
n’est possible que pour les médicaments.
– => autres traitements (ex : chirurgie,
kinésithérapie, psy..) pas d’aveugle possible.
– Pour les intervention en santé publique:
randomisation individuelle quasi impossible
• ICI ailleurs/ avant après
Valeur moindre des autres protocoles
expérimentaux mais > à observation
Autres enquête évaluative
• L’enquête randomisé en double aveugle
n’est possible que pour les médicaments.
– => autres traitements (ex : chirurgie,
kinésithérapie, psy..) pas d’aveugle possible.
– Pour les intervention en santé publique:
randomisation individuelle quasi impossible
=> Valeur moindre des autres protocoles
expérimentaux mais > à observation
Études quasi expérimentales
• Utah Valley expérience
– Présence de hauts fourneaux
– Valeur de PM10 supérieurs aux normes
– Entre 1985 et 1989 arrêt intermittents en raisons de
grèves
– Admission pour asthme des enfant <6ans doublé quand
l’usine fonctionne.
– Pas d’évolution dans les zones témoins:
• Cache et Salt lake Valley
• => Étude quasi expérimentale ici ailleurs/avant
après
Interprétation d’une enquête
épidémiologique observationnelle
• 2 Grands risques
– Sur interpréter et conclure à une causalité =>
Tendance de la Presse grand publique
– Ne rien conclure sous prétexte qu’un résultat
d’observation ne prouve rien.=> Ex Fabriquant
de tabac!
Interprétation d’une enquête
épidémiologique
• Critère de Causalité
–
–
–
–
–
–
–
Séquence temporelle établie
Association forte
Constance et reproductibilité
Relation effet dose
Spécificité de l’association
Cohérence / physiopathologie
Effet d’une intervention sur le FR
Spécificités de la recherche en
environnement
• Difficulté à mettre en évidence des relations
– Niveaux d’expositions faibles mais chroniques
– Conséquence parfois à long terme
– Impacte individuelle faible
• Mais conséquences en santé publique
importantes car touche de nombreuses
personnes
Peut on prouver qu’une
exposition n’est pas dangereuse ?
• NON
– On peut qu’il existe une association (p>0,05)
– On ne peut pas prouver qu’il n’y pas
d’association (Nombre de sujets insuffisant
pour l’observer ?)
– Tout au plus on peut prouver que si les effets
existent-ils sont limités.
Principe de précaution
1992 Déclaration de Rio : « En cas de risque de dommages graves
ou irréversibles, l'absence de certitude scientifique absolue ne doit
pas servir de prétexte pour remettre à plus tard l'adoption de
mesures effectives visant à prévenir la dégradation de
l'environnement. »
1995 loi Barnier « l'absence de certitudes, compte tenu des
connaissances scientifiques et techniques du moment, ne doit pas
retarder l'adoption de mesures effectives et proportionnées visant à
prévenir un risque de dommages graves et irréversibles à
l'environnement à un coût économiquement acceptable »
Le défi des perturbateurs
endocriniens
• « une substance ou un mélange exogène altérant les
fonctions du système endocrinien, et induisant donc des
effets nocifs sur la santé d’un organisme intact, de ses
descendants ou sous-populations »
– Effets à très faibles doses
– Effets à très long terme (2ème ou 3ème génération)
– Effets modeste sur tout le monde
• Étude extrêmement difficile.
Espérance de vie à la naissance en France (1950-2002)
De plus en plus de
questions
Mais un environnement
de plus en plus sur!!!
F.Richard
sources
• http://www.pitt.edu/~super1/lecture/lec3471/001.h
tm
• Quelques diapo du Dr Florence Richard
• EPIDIEMIOLOGIE ET ENVIRONNEMENT
Isabelle Momas Revue Franoaise des
Laboratoires, octobre 2001, N ° 336