Lektion 1: Einführung in die Epidemiologie

Abschnitt 8: Konzepte des Auftretens von Krankheiten

Eine wichtige Prämisse der Epidemiologie ist, dass Krankheiten und andere Gesundheitsereignisse in einer Population nicht zufällig auftreten, sondern aufgrund von Risikofaktoren, die möglicherweise nicht zufällig in der Population verteilt sind, bei einigen Mitgliedern der Population mit größerer Wahrscheinlichkeit auftreten als bei anderen. Wie bereits erwähnt, besteht eine wichtige Aufgabe der Epidemiologie darin, die Faktoren zu ermitteln, die für einige Mitglieder ein höheres Risiko darstellen als für andere.

Verursachung

Eine Reihe von Modellen der Krankheitsverursachung sind vorgeschlagen worden. Eines der einfachsten ist die epidemiologische Triade oder das Dreieck, das traditionelle Modell für Infektionskrankheiten. Die Triade besteht aus einem externen Erreger, einem anfälligen Wirt und einer Umgebung, die Wirt und Erreger zusammenbringt. In diesem Modell entsteht die Krankheit durch die Interaktion zwischen dem Erreger und dem empfänglichen Wirt in einer Umgebung, die die Übertragung des Erregers von einer Quelle auf den Wirt unterstützt. Abbildung 1.16 zeigt zwei Möglichkeiten, dieses Modell darzustellen.

Erreger, Wirt und Umweltfaktoren stehen in einer Vielzahl komplexer Wechselwirkungen, um Krankheiten zu erzeugen. Verschiedene Krankheiten erfordern ein unterschiedliches Gleichgewicht und Zusammenspiel dieser drei Komponenten. Die Entwicklung geeigneter, praktischer und wirksamer Maßnahmen des öffentlichen Gesundheitswesens zur Bekämpfung oder Verhütung von Krankheiten erfordert in der Regel die Bewertung aller drei Komponenten und ihrer Wechselwirkungen.

Agens bezeichnete ursprünglich einen infektiösen Mikroorganismus oder Erreger: ein Virus, ein Bakterium, einen Parasiten oder eine andere Mikrobe. Im Allgemeinen muss der Erreger vorhanden sein, damit eine Krankheit auftritt; das Vorhandensein des Erregers allein reicht jedoch nicht immer aus, um eine Krankheit zu verursachen. Ob die Exposition gegenüber einem Organismus zu einer Krankheit führt, hängt von einer Reihe von Faktoren ab, unter anderem von der Pathogenität (der Fähigkeit, Krankheiten zu verursachen) und der Dosis des Organismus.

Im Laufe der Zeit wurde das Konzept des Erregers auf chemische und physikalische Ursachen von Krankheiten oder Verletzungen ausgeweitet. Dazu gehören chemische Verunreinigungen (wie die L-Tryptophan-Verunreinigung, die für das Eosinophilie-Myalgie-Syndrom verantwortlich ist) sowie physikalische Kräfte (wie repetitive mechanische Kräfte im Zusammenhang mit dem Karpaltunnelsyndrom). Während die epidemiologische Trias für viele Krankheiten ein nützliches Modell darstellt, hat sie sich für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Krebs und andere Krankheiten, die offenbar mehrere Ursachen haben, ohne dass es eine einzige notwendige gibt, als unzureichend erwiesen.

Wirt bezieht sich auf den Menschen, der die Krankheit bekommen kann. Eine Vielzahl von Faktoren, die dem Wirt innewohnen und manchmal als Risikofaktoren bezeichnet werden, können die Exposition, Anfälligkeit oder Reaktion einer Person auf einen Erreger beeinflussen. Die Möglichkeiten der Exposition werden häufig durch Verhaltensweisen wie Sexualpraktiken, Hygiene und andere persönliche Entscheidungen sowie durch Alter und Geschlecht beeinflusst. Die Anfälligkeit und die Reaktion auf einen Erreger werden von Faktoren wie der genetischen Zusammensetzung, dem Ernährungs- und Immunstatus, der anatomischen Struktur, dem Vorhandensein von Krankheiten oder Medikamenten und der psychologischen Verfassung beeinflusst.

Die Umwelt bezieht sich auf äußere Faktoren, die den Erreger und die Möglichkeit der Exposition beeinflussen. Zu den Umweltfaktoren gehören physikalische Faktoren wie Geologie und Klima, biologische Faktoren wie Insekten, die den Erreger übertragen, und sozioökonomische Faktoren wie Menschenansammlungen, sanitäre Einrichtungen und die Verfügbarkeit von Gesundheitsdiensten.

Komponenten-Ursachen und kausale Zusammenhänge

Da das Erreger-Wirt-Umwelt-Modell für viele nicht-infektiöse Krankheiten nicht gut funktioniert hat, wurden mehrere andere Modelle vorgeschlagen, die versuchen, die multifaktorielle Natur der Verursachung zu berücksichtigen. Eines dieser Modelle wurde 1976 von Rothman vorgeschlagen und ist unter dem Namen Causal Pies bekannt geworden.(42) Dieses Modell ist in Abbildung 1.17 dargestellt. Ein einzelner Faktor, der zur Verursachung einer Krankheit beiträgt, wird als ein Stück eines Kuchens dargestellt. Wenn alle Teile eines Kuchens an ihren Platz fallen, ist der Kuchen vollständig – und die Krankheit tritt auf. Die einzelnen Faktoren werden als Teilursachen bezeichnet. Die vollständige Torte, die als kausaler Pfad betrachtet werden kann, wird als hinreichende Ursache bezeichnet. Eine Krankheit kann mehr als eine hinreichende Ursache haben, wobei jede hinreichende Ursache aus mehreren Teilursachen besteht, die sich überschneiden können, aber nicht müssen. Eine Komponente, die in jedem Kuchen oder Kausalverlauf vorkommt, wird als notwendige Ursache bezeichnet, da ohne sie die Krankheit nicht auftritt. Man beachte in Abbildung 1.17, dass die Teilursache A eine notwendige Ursache ist, weil sie in jedem Kuchen vorkommt.

Die Teilursachen können sowohl intrinsische Wirtsfaktoren als auch den Erreger und die Umweltfaktoren der Erreger-Wirt-Umwelt-Trias umfassen. Eine einzelne Komponentenursache ist für sich genommen selten eine ausreichende Ursache. So führt beispielsweise selbst die Exposition gegenüber einem hochinfektiösen Erreger wie dem Masernvirus nicht zwangsläufig zu einer Masernerkrankung. Die Empfänglichkeit des Wirts und andere Wirtsfaktoren können ebenfalls eine Rolle spielen.

Am anderen Ende der Skala kann ein Erreger, der bei gesunden Menschen normalerweise harmlos ist, unter anderen Bedingungen eine verheerende Krankheit verursachen. Pneumocystis carinii ist ein Organismus, der die Atemwege einiger gesunder Personen harmlos besiedelt, aber bei Personen, deren Immunsystem durch das humane Immundefizienz-Virus (HIV) geschwächt ist, eine potenziell tödliche Lungenentzündung verursachen kann. Das Vorhandensein von Pneumocystis-carinii-Organismen ist daher eine notwendige, aber nicht hinreichende Ursache für eine Pneumocystis-Pneumonie. In Abbildung 1.17 würde sie durch die Teilursache A dargestellt.

Wie das Modell zeigt, kann eine bestimmte Krankheit aus einer Vielzahl von verschiedenen hinreichenden Ursachen oder Wegen resultieren. Zum Beispiel kann Lungenkrebs aus einer hinreichenden Ursache resultieren, die Rauchen als Teilursache einschließt. Rauchen an sich ist jedoch keine hinreichende Ursache, da nicht alle Raucher Lungenkrebs bekommen. Ebenso wenig ist Rauchen eine notwendige Ursache, da ein kleiner Teil der Lungenkrebsopfer nie geraucht hat. Angenommen, die Komponente B ist Rauchen und die Komponente C ist Asbest. Hinreichende Ursache I umfasst sowohl Rauchen (B) als auch Asbest (C). Die hinreichende Ursache II umfasst Rauchen ohne Asbest, und die hinreichende Ursache III umfasst Asbest ohne Rauchen. Da Lungenkrebs aber auch bei Personen entstehen kann, die weder dem Rauchen noch dem Asbest ausgesetzt waren, müsste ein geeignetes Modell für Lungenkrebs mindestens eine weitere hinreichende Ursache Pie aufweisen, die weder die Komponente B noch die Komponente C einschließt.

Es ist zu beachten, dass Maßnahmen im Bereich der öffentlichen Gesundheit nicht von der Identifizierung jeder einzelnen Ursache abhängen. Krankheitsvorbeugung kann durch die Blockierung jeder einzelnen Komponente einer hinreichenden Ursache erreicht werden, zumindest auf diesem Weg. Zum Beispiel würde die Abschaffung des Rauchens (Komponente B) Lungenkrebs durch die hinreichenden Ursachen I und II verhindern, obwohl ein Teil des Lungenkrebses immer noch durch die hinreichende Ursache III entstehen würde.

Referenzen (Dieser Abschnitt)

1. Rothman KJ. Causes. Am J Epidemiol 1976;104:587-92.