La identificación de los factores asociados a la enfermedad ayuda a los funcionarios sanitarios a orientar adecuadamente las actividades de prevención y control de la salud pública. También orienta la investigación adicional sobre las causas de las enfermedades.

Así, la epidemiología analítica se ocupa de la búsqueda de las causas y los efectos, o del por qué y el cómo. Los epidemiólogos utilizan la epidemiología analítica para cuantificar la asociación entre las exposiciones y los resultados y para probar las hipótesis sobre las relaciones causales. Se ha dicho que la epidemiología por sí misma nunca puede demostrar que una exposición concreta haya causado un resultado determinado. Sin embargo, a menudo la epidemiología proporciona pruebas suficientes para adoptar medidas de control y prevención adecuadas.

Los estudios epidemiológicos se dividen en dos categorías: experimentales y observacionales.

Estudios experimentales

En un estudio experimental, el investigador determina mediante un proceso controlado la exposición de cada individuo (ensayo clínico) o comunidad (ensayo comunitario), y luego realiza un seguimiento de los individuos o comunidades a lo largo del tiempo para detectar los efectos de la exposición. Por ejemplo, en un ensayo clínico de una nueva vacuna, el investigador puede asignar al azar a algunos de los participantes para que reciban la nueva vacuna, mientras que otros reciben una inyección de placebo. A continuación, el investigador hace un seguimiento de todos los participantes, observa quién contrae la enfermedad que la nueva vacuna pretende prevenir y compara los dos grupos (nueva vacuna frente a placebo) para ver si el grupo de la vacuna tiene una tasa de enfermedad menor. Del mismo modo, en un ensayo para prevenir la aparición de la diabetes entre personas de alto riesgo, los investigadores asignaron aleatoriamente a los inscritos a uno de los tres grupos: placebo, un medicamento contra la diabetes o una intervención en el estilo de vida. Al final del periodo de seguimiento, los investigadores encontraron la menor incidencia de diabetes en el grupo de intervención sobre el estilo de vida, la siguiente más baja en el grupo de fármacos antidiabéticos y la más alta en el grupo de placebo.(39)

Estudios observacionales

En un estudio observacional, el epidemiólogo simplemente observa la exposición y el estado de la enfermedad de cada participante en el estudio. Los estudios de John Snow sobre el cólera en Londres eran estudios observacionales. Los dos tipos más comunes de estudios observacionales son los estudios de cohortes y los estudios de casos y controles; un tercer tipo son los estudios transversales.

Estudio de cohortes. Un estudio de cohortes es similar en concepto al estudio experimental. En un estudio de cohortes, el epidemiólogo registra si cada participante del estudio está expuesto o no, y luego hace un seguimiento de los participantes para ver si desarrollan la enfermedad de interés. Tenga en cuenta que esto difiere de un estudio experimental porque, en un estudio de cohortes, el investigador observa en lugar de determinar el estado de exposición de los participantes. Tras un periodo de tiempo, el investigador compara la tasa de enfermedad en el grupo expuesto con la tasa de enfermedad en el grupo no expuesto. El grupo no expuesto sirve como grupo de comparación, proporcionando una estimación de la línea de base o de la cantidad esperada de ocurrencia de la enfermedad en la comunidad. Si la tasa de enfermedad es sustancialmente diferente en el grupo expuesto en comparación con el grupo no expuesto, se dice que la exposición está asociada con la enfermedad.

La duración del seguimiento varía considerablemente. En un intento de responder rápidamente a un problema de salud pública como un brote, los departamentos de salud pública tienden a realizar estudios relativamente breves. Por otro lado, las organizaciones académicas y de investigación son más propensas a realizar estudios sobre el cáncer, las enfermedades cardiovasculares y otras enfermedades crónicas que pueden durar años e incluso décadas. El estudio de Framingham es un conocido estudio de cohortes que ha seguido a más de 5.000 residentes de Framingham, Massachusetts, desde principios de la década de 1950 para establecer las tasas y los factores de riesgo de las enfermedades cardíacas.(7) El Nurses Health Study y el Nurses Health Study II son estudios de cohortes establecidos en 1976 y 1989, respectivamente, que han seguido a más de 100.000 enfermeras cada uno y han proporcionado información útil sobre los anticonceptivos orales, la dieta y los factores de riesgo del estilo de vida.(40) Estos estudios se denominan a veces estudios de seguimiento o de cohortes prospectivos, porque los participantes se inscriben al comenzar el estudio y luego se les hace un seguimiento prospectivo a lo largo del tiempo para identificar la aparición de los resultados de interés.

Un tipo alternativo de estudio de cohortes es un estudio de cohortes retrospectivo. En este tipo de estudio tanto la exposición como los resultados ya han ocurrido. Al igual que en un estudio de cohortes prospectivo, el investigador calcula y compara las tasas de enfermedad en los grupos expuestos y no expuestos. Los estudios de cohortes retrospectivos se utilizan habitualmente en las investigaciones de enfermedades en grupos de personas fácilmente identificables, como los trabajadores de una determinada fábrica o los asistentes a una boda. Por ejemplo, se utilizó un estudio de cohortes retrospectivo para determinar la fuente de infección de la ciclosporiasis, una enfermedad parasitaria que causó un brote entre los miembros de una residencia en Pensilvania en 2004.(41) La investigación indicó que el consumo de guisantes de nieve estaba implicado como vehículo del brote de ciclosporiasis.

Estudio de casos y controles. En un estudio de casos y controles, los investigadores comienzan inscribiendo a un grupo de personas con la enfermedad (en los CDC, estas personas se denominan pacientes de casos en lugar de casos, porque caso se refiere a la aparición de la enfermedad, no a una persona). Como grupo de comparación, el investigador inscribe entonces a un grupo de personas sin enfermedad (controles). Los investigadores comparan entonces las exposiciones previas entre los dos grupos. El grupo de control proporciona una estimación de la línea de base o de la cantidad de exposición esperada en esa población. Si la cantidad de exposición entre el grupo de casos es sustancialmente mayor que la cantidad que se esperaría según el grupo de control, se dice que la enfermedad está asociada a esa exposición. El estudio de la hepatitis A rastreada en las cebollas verdes, descrito anteriormente, es un ejemplo de estudio de casos y controles. La clave en un estudio de casos y controles es identificar un grupo de control apropiado, comparable al grupo de casos en la mayoría de los aspectos, para proporcionar una estimación razonable de la línea de base o de la exposición esperada.

Estudio transversal. En este tercer tipo de estudio observacional, se inscribe una muestra de personas de una población y se miden simultáneamente sus exposiciones y resultados de salud. El estudio transversal tiende a evaluar la presencia (prevalencia) del resultado de salud en ese momento sin tener en cuenta la duración. Por ejemplo, en un estudio transversal de la diabetes, algunos de los inscritos con diabetes pueden haber vivido con su diabetes durante muchos años, mientras que otros pueden haber sido diagnosticados recientemente.

Desde un punto de vista analítico, el estudio transversal es más débil que un estudio de cohortes o de casos y controles porque un estudio transversal normalmente no puede separar los factores de riesgo para la aparición de la enfermedad (incidencia) de los factores de riesgo para la supervivencia con la enfermedad. (La incidencia y la prevalencia se analizan con más detalle en la Lección 3.) Por otro lado, un estudio transversal es una herramienta perfectamente adecuada para fines de epidemiología descriptiva. Los estudios transversales se utilizan de forma rutinaria para documentar la prevalencia en una comunidad de los comportamientos de salud (prevalencia del tabaquismo), los estados de salud (prevalencia de la vacunación contra el sarampión) y los resultados de salud, en particular las condiciones crónicas (hipertensión, diabetes).

En resumen, el propósito de un estudio analítico en epidemiología es identificar y cuantificar la relación entre una exposición y un resultado de salud. El sello distintivo de un estudio de este tipo es la presencia de al menos dos grupos, uno de los cuales sirve como grupo de comparación. En un estudio experimental, el investigador determina la exposición de los sujetos del estudio; en un estudio observacional, los sujetos están expuestos en condiciones más naturales. En un estudio observacional de cohortes, los sujetos se inscriben o se agrupan en función de su exposición, y luego se les hace un seguimiento para documentar la aparición de la enfermedad. Las diferencias en las tasas de enfermedad entre los grupos expuestos y no expuestos llevan a los investigadores a concluir que la exposición está asociada a la enfermedad. En un estudio observacional de casos y controles, los sujetos se inscriben en función de si tienen o no la enfermedad, y luego se les interroga o se les hace una prueba para determinar su exposición previa. Las diferencias en la prevalencia de la exposición entre los grupos de casos y controles permiten a los investigadores concluir que la exposición está asociada a la enfermedad. Los estudios transversales miden la exposición y el estado de la enfermedad al mismo tiempo, y son más adecuados para la epidemiología descriptiva que para la causalidad.