artigo historia epidemiologia

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einstein. 2008; 6(3):375-7

Revendo CiênCias BásiCas

Evolução do conceito de causa e sua relação com os métodos estatísticos em Epidemiologia The evolution of the causation concept and its relation with statistical methods in Epidemiology

Luis Fernando Lisboa*

ResUMo

Uma análise histórica situa os primeiros registros da Epidemiologia na Grécia antiga com Hipócrates que pretendia atribuir causas ambientais às doenças. Ao longo dos séculos, a evolução do conceito de causalidade passou a se relacionar com mudanças no paradigma científico. No século 17, em Londres, o método quantitativo foi introduzido na Epidemiologia, mas apenas no final do século 19 os conceitos de ambiente e de abordagem numérica na compreensão dos problemas de Saúde Pública ficaram bem sedimentados. Esse foi um período muito rico no estabelecimento de novos conceitos e sistematizações na metodologia epidemiológica. No início do século 20, a Epidemiologia foi consolidada como disciplina científica, e o aparecimento dos computadores, no período do pós-guerra, trouxe grande desenvolvimento para a área. Atualmente, a Epidemiologia ocupa um papel de destaque na integração dos conhecimentos científicos sobre o processo saúde/doença ao campo profissional, desenvolvendo esforços pelo cuidado da saúde das populações.

descritores: Epidemiologia/história; Epidemiologia/estatística & dados numéricos; Aplicações da epidemiologia aBsTRaCT

A historical review places the first registers of Epidemiology in ancient Greece, with Hippocrates, who identified environmental causes of diseases. Along the centuries, the evolution of the causation concept started to be related to changes in scientific paradigms. In London, during the 17th century, the quantitative method was introduced in Epidemiology, but it was only by the end of the 19th century that the concept of the environment and a mathematical approach to understanding Public Health issues were well established. This was a very rich period to setting new concepts and systematizations in epidemiologic methodology. The beginning of the 20th century consolidated Epidemiology as a scientific discipline and the development of computers in the post-war years brought much advance in this field. Nowadays, Epidemiology plays an important role as it integrates scientific knowledge on the health/disease process to the professional area, participating in population healthcare efforts.

Keywords: Epidemiology/history; Epidemiology/statistics & numerical data; Uses of epidemiology

De acordo com Last, podemos conceituar a Epidemiologia como o “estudo da freqüência, da distribuição e dos determinantes dos estados ou eventos relacionados à Saúde em específicas populações e a aplicação desses estudos no controle dos problemas de saúde”(1). Dentre os vários termos contidos nessa definição, destacamos o determinante como, talvez, um dos mais importantes, já que nele repousa o objetivo principal da Epidemiologia que é a busca da causa e dos fatores que influenciam a ocorrência de eventos relacionados ao processo saúde-doença(2).

Desde a origem dos tempos, o homem tem interesse em compreender aquilo que faz com que algo exista, aquilo que determina um acontecimento, a origem e o vínculo que relacionam os fenômenos e fazem com que um, ou vários deles, apareça como condição da existência de outro; isto é, tem-se interesse na investigação das causas.

Uma causa pode ser entendida como qualquer evento, condição ou característica que desempenhe uma função essencial na ocorrência de uma doença(2).

A evolução do conceito de causalidade está relacionada a uma mudança no paradigma do conhecimento científico com forte componente de observação empírica que impulsionou a evolução da abordagem epidemiológica e dos métodos estatísticos.

A trajetória histórica da Epidemiologia tem seus primeiros registros já na Grécia antiga (ano 400 a.C.), quando Hipócrates, em um trabalho clássico denominado “Dos aes, águas e lugares”, contraria a idéia de atribuir às doenças uma origem divina e discute suas causas ambientais. O autor sugere que algumas consi-

* Pós-graduando em Saúde Pública da Universidade de São Paulo – USP, São Paulo (SP), Brasil. Autor correspondente: Luis Fernando Lisboa – Rua Jaguaribe 760 – apto. 21 – Vila Buarque – CEP 01224-0 – São Paulo (SP), Brasil – Tel.: 1 3663-6343 – e-mail: luislisboa@einstein.br Data de submissão: 29/1/2008 – Data de aceite: 17/7/2008 einstein. 2008; 6(3):375-7

Evolução do conceito de causa e sua relação com os métodos estatísticos em Epidemiologia375 derações como o clima de uma região, a água ou sua situação de um lugar em que os ventos sejam favoráveis são elementos que podem ajudar um médico na avaliação da saúde geral de uma população. Notavelmente, essas considerações já apontam para conceitos fundamentais em Epidemiologia: o ambiente (representado por ar, água, lugar) e o hospedeiro (representado pela constituição individual)(3). Outras obras, como “Tratado do prognóstico e aforismos”, anteciparam a idéia, então revolucionária, de que o médico poderia predizer a evolução de uma doença mediante observação de um número suficiente de casos. Essa estrutura teórica proposta por Hipócrates foi preservada por outros que o sucederam, como Galeno (ano 201 a.C.), que acreditava cada doença estar ligada a determinado órgão, sustentava a idéia de que a saúde do homem dependia do equilíbrio de quatro humores fundamentais: sangue, bílis, pituíta e atrabílis(4).

Por muito tempo perdurou uma curiosa teoria conhecida por Teoria dos Miasmas, que defendia a idéia de que vapores ou miasmas que saíam de certos tipos de solo (particularmente os pantanosos), ou mesmo os ares noturnos poderiam causar doenças às pessoas que tinham contato com eles. Em “Júlio Cesar” de Shakespeare, a personagem Pórcia adverte seu marido Bruto, dos malefícios trazidos pelo ato de andar nas altas horas noturnas:

“Bruto está doenteÉ saudável, então, sair de casa

mal vestido e aspirar este humor úmido da manhã? Como! Bruto está doente, e se esgueira do leito agasalhado, para expor-se ao contágio vil da noite, a este ar assim tão úmido e nocivo, para aumentar seus males?”(5)

Entretanto ainda não havia a noção de coletividade referente ao processo saúde-doença(6). Não é por acaso que os conceitos de população, Estado e coletivo surgem no século 17, período inicial da Idade Moderna no qual predominava o modo de produção capitalista, que transformaria toda a sociedade. O trabalho de John Graunt (1620-1674, Londres), que introduziu o método quantitativo em Epidemiologia com seu tratado sobre as tabelas mortuárias em Londres, merece destaque. A partir de boletins de mortalidade provenientes de todas as paróquias, Graunt encontrou diferenças na mortalidade entre os sexos e entre os setores urbano e rural, bem como diferenças com o passar do tempo(3).

Em meados do século 19, em plena Revolução Industrial da Europa, com o deslocamento das populações para as cidades e a ocorrência das epidemias de cólera, febre tifóide e febre amarela, os estudiosos ainda se dividiam entre a Teoria dos Miasmas e Teoria dos Germes. No final do século 19, contudo, tanto o conceito de am- biente quanto a abordagem numérica do entendimento de problemas relacionados à Saúde Pública estavam estabelecidos no raciocínio epidemiológico, graças à contribuição de pioneiros, como o francês Pierre Louis (1788-1872), que trabalhou com dados de pacientes internados, introduziu o método estatístico na contagem dos eventos, revelou a letalidade da pneumonia em relação à época em que era iniciado o tratamento por sangria. Já o francês Louis Villermé (1782-1863) investigou a pobreza, as condições de trabalho e suas repercussões na saúde, bem como a estreita relação entre situação socioeconômica e mortalidade (por exemplo, o estado de saúde dos trabalhadores das indústrias de algodão, lã e seda). O inglês William Farr (1807-1883) trabalhou durante 40 anos no escritório geral de registros da Inglaterra com a classificação das doenças, e a descrição das leis de epidemias (lei de Farr). É considerado o pai da estatística vital e da vigilância.

No entanto, a maior contribuição para a Epidemiologia nesse período é creditada a John Snow por seu ensaio “Sobre a maneira de transmissão da cólera”, publicado em 1855, no qual ele apresenta seus estudos observacionais de casos de cólera ocorridos em Londres entre 1849 e 1854. O autor descreve o comportamento da cólera por meio de dados de mortalidade, estudando, numa seqüência lógica, a freqüência e a distribuição dos óbitos segundo a cronologia dos fatos e os locais de ocorrência, além de efetuar um levantamento de outros fatores relacionados aos casos, objetivando elaborar hipóteses causais. Embora as idéias de Snow tenham se desenvolvido a partir dos conceitos de Morgagni e Henle, nesse trabalho ficam subjacentes novos conceitos como causa/efeito, medida de ocorrência, contraste e medida de efeito e controle de erro sistemático (bias), além de se apresentar a sistematização da metodologia epidemiológica que permaneceu, com pequenas modificações, até meados do século 20(7). O raciocínio epidemiológico estabelecido por Snow pode ser resumido pelos seguintes tópicos: 1. descrição do comportamento da cólera, segundo os atributos de tempo, estado e pessoa; 2. busca de associações causais entre doenças e determinados fatores por meio do exame dos fatos, avaliação das hipóteses existentes, formulação de hipóteses mais específicas, e obtenção de dados adicionais para testar novas hipóteses(7).

Ainda no século 19, o francês Louis Pasteur (1822- 1895) não só fundou as bases biológicas para o estudo das doenças infecciosas, como também estudou outro conceito epidemiológico importante: o conceito de resistência do hospedeiro e imunidade(3). Robert Koch (1843-1910), também francês, que, juntamente com Pasteur, foi um dos fundadores da microbiologia, um einstein. 2008; 6(3):375-7

376Lisboa LF dos principais responsáveis pela atual compreensão da Epidemiologia das doenças transmissíveis e descobridor da relação causal entre M.tuberculosis e a doença, criou os postulados conhecidos hoje por ‘Henle-Koch’, que dão ênfase à etiologia infecciosa das doenças. Os postulados são quatro: 1. 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; 2. o agente não poderá ser encontrado em casos de outras doenças; 3. uma vez isolado, o agente deve ser capaz de reproduzir a doença em questão, após a sua inoculação em animais experimentais; 4. o mesmo agente deve poder ser recuperado desses animais experimentalmente infectados e de novo isolado em cultura pura(2).

Sob a influência da microbiologia, os estudos são concentrados no laboratório e os demais ramos da medicina, subordinados a esse conhecimento. A formação do sanitarista centrava-se no laboratório e a aplicação da Epidemiologia estendeu-se para as moléstias não-infecciosas. Merece destaque o trabalho coordenado por Joseph Goldberger, que estabelece a etiologia carencial da pelagra, cujo controle de seus efeitos foi feito por estratificação da análise.

O início do século 20, a Epidemiologia foi consolidada como disciplina científica através da criação do departamento de Epidemiologia em diversas Universidades pelo mundo. Wade Hampton Frost, líder do departamento de Epidemiologia da Johns Hopkins, estabeleceu as bases do estudo de coorte e a análise de sobrevivência como técnica de análise de dados. Na London School of Hygiene and Tropical Medicine, Austin Bradford-Hill, associando-se a Richard Doll, conduziu em 1947 o histórico estudo ‘caso-controle’ sobre a relação do tabagismo com o câncer de pulmão, além de ser identificado como responsável pela introdução da alocação aleatória de pacientes (randomização) em ensaios clínicos, considerado referência para estudos caso-controle por seu rigor metodológico, embora não tenham sido calculados os efeitos na forma de Odds Ratio, que mais tarde seria descrito como um “método para estimar razões de comparação” por Jerome Cornfield em 1951, o que foi uma expressiva contribuição às estratégias de análise de dados em estudos caso-controle.

O desenvolvimento da metodologia epidemiológica ocorre com a ampla incorporação da estatística, no período pós-guerra, impulsionada em parte pelo aparecimento dos computadores, passando a cobrir um largo espectro de agravos à saúde. Os estudos de Doll e Hill, bem os estudos de doenças cardiovasculares desenvolvidos na população da cidade de Framingham, EUA, são dois exemplos da aplicação do método epidemiológico em doenças crônicas(7).

Em 1950, John Gordon publica um artigo intitulado

“Epidemiology: old and new” no qual faz considerações sobre o envelhecimento das populações. Em 1956, Gordon juntamente com outros autores publicam o artigo: “The community problem in coronary heart disease: a challenge for epidemiological research”, que olhava com otimismo para o papel instrumental que o conhecimento epidemiológico poderia desempenhar na investigação das doenças crônico-degenerativas.

Essa transição das doenças infecciosas para as doenças crônico-degenerativas impulsionou uma evolução no conceito de causalidade, passando do modelo monocausal para o que chamamos de ‘rede de causalidade’, na qual o conceito de causa etiológica dá lugar ao conceito de fator predisponente ou risco para a doença(8). A primeira referência à rede de causalidade surgiu em 1960, em “Epidemiology: principles and methods”, livro texto de MacMahon e Pugh, onde toda a evolução conceitual e metodológica da Epidemiologia é catalogada e organizada.

Em 1965, Hill propôs nove critérios (ou aspectos de associação, segundo ele próprio) a serem considerados na distinção entre uma associação causal e uma nãocausal(9): 1. força da associação; 2. consistência; 3. especificidade; 4. temporalidade; 5. gradiente biológico; 6. plausibilidade; 7. coerência; 8. evidência experimental; 9. analogia.

A comparação entre os critérios de Koch e os de

Hill mostra a evolução de diferentes referenciais para o processo saúde-doença. Enquanto no primeiro há expectativa da monocausalidade, no último há a especificidade entre causa e efeito.

Nos anos seguintes, a principal questão conceitual que vai chamar à atenção a Epidemiologia é a interação entre fatores causais, que era subjacente ao conceito de rede de causalidade. O estudo da interação entre anticoncepcionais orais e hipertensão na ocorrência de fenômenos tromboembólicos é uma referencia histórica da época. O estudo de Marshall e Warren que mostra a associação entre úlcera péptica e Helicobacter pylori é exemplo da insuficiência da nomenclatura infecciosa/crônica e os estudos de genética do câncer, que se multiplicaram nos últimos anos, são exemplo do desafio de revisão da concepção etiológica das doenças.

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Em 1985, Miettinen propôs o que chamou de ‘função de ocorrência’ para descrever as relações entre causa e efeito, que tem como correspondente subsídio de análise de associação estatística os Modelos Lineares Generalizados, cujo modelo particular de regressão logística encontra larga aplicação. No entanto, Rothman chama atenção para a insuficiência desses modelos de natureza aditiva ou multiplicativa, porque a seleção de um modelo de interação de n-ésima ordem tem natureza subjetiva e pode servir a um juízo de ajuste de dados, mas não instrui a inferência para além do universo estudado. Para superar esta dificuldade, Rothman propôs formas de cálculo de efeitos por proposições lógicas de união e intersecção de conjuntos de fatores causais. Ele apresenta seu modelo geral de causalidade no qual sugere que, para a ocorrência da doença, é necessário um conjunto de causas componentes. De forma simplificada, podemos interpretar como causa suficiente um conjunto de eventos e condições mínimos que inevitavelmente acarreta na ocorrência da doença; algumas causas componentes, quando presentes em todas as causas suficientes alternativas, são chamadas causas necessárias(10).

Hoje em dia, temos o conceito de processo de relações causais que emprega o tratamento adequado de interações dentro desses processos de causa. Krause afirma que as “noções de causa e efeito, e em geral o determinismo perderam muito de sua importância depois do advento da mecânica quântica, especialmente tendo-se em mente a interpretação probabilística da mesma, devida a M.Born”(1), embora ao mesmo tempo afirme que, na Medicina, a noção de causalidade seja indispensável.

Os estudos do epidemiologista canadense Pierre

Philippe, têm sugerido à teoria do caos um modelo causal alternativo. Em um estudo de 1992, Philippe testou o ajuste de diferentes modelos à descrição de ocorrência de sarampo em Nova York ao longo de várias décadas; ele encontrou que um modelo caótico de auto-regressão seria o que melhor se ajustaria aos dados(12).

Hoje em dia, a investigação da relação causal alcança o nível molecular, e, segundo Susser, estamos no início de uma nova era para a Epidemiologia(13). Nos últimos anos, alternativas de conhecimento e análise vêm sendo empregadas como métodos bayesianos, lógica fuzzy e emprego dos sistemas de fractais e redes neurais.

A Epidemiologia ocupa uma posição peculiar ao conciliar o papel de disciplina científica, produtora de conhecimentos originais sobre o processo saúde-doença e, ao mesmo tempo, de campo profissional e participante dos esforços pelo cuidado da saúde das populações. Precisamos estar preparados para mudanças de paradigmas e para enfrentar os novos desafios de braços abertos. É como disse Isaac Newton, “O que sabemos é uma gota, o que não sabemos é um oceano”.

ReFeRênCias

1. Waldman EA. A epidemiologia em medicina In: Lopes AC, Amato NV. Tratado de clínica médica. 2a. ed. Volume 1. São Paulo: Roca; 2007.

2. Medronho R. Epidemiologia. Rio de Janeiro: Atheneu; 2003.

3. Guilam MC. O conceito de risco: sua utilização pela epidemiologia, engenharia e ciências sociais [Internet]. [cited 2008 Abr 9]. Disponível em: http://www. rnsp.fiocruz.br/projetos/esterisco.

4. Freezer LW. Theories concerning the causation of disease. Am J Public Health

[Internet]. 1921 [cited 2008 Sep11];(10):908-12. Available from: http://www. pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=1353971

5. Shakespeare W. Júlio Cesar [Internet] [cited 2008 May 30]. Disponível em: http://www.dominiopublico.gov .br/pesquisa/DetalheObraForm.do?select_ action=&co_obra=2345.

6. Barata RB. Epidemiologia e saber científico. Rev Bras Epidemiol. [Internet] 1998 [cited 2008 Ago 2]; 1(1):14-27. Disponível em: http://www.scielo.br/ pdf/rbepid/v1n1/03.pdf

7. Waldman EA. Vigilância em saúde pública, volume 7. São Paulo: Faculdade de Saúde Pública da Universidade de São Paulo; 1998. (Série Saúde e Cidadania)

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