Section 7 : Épidémiologie analytique

Comme indiqué précédemment, l’épidémiologie descriptive permet d’identifier des schémas parmi les cas et dans les populations selon le temps, le lieu et la personne. À partir de ces observations, les épidémiologistes élaborent des hypothèses sur les causes de ces schémas et sur les facteurs qui augmentent le risque de maladie. En d’autres termes, les épidémiologistes peuvent utiliser l’épidémiologie descriptive pour générer des hypothèses, mais rarement pour les vérifier. Pour cela, les épidémiologistes doivent se tourner vers l’épidémiologie analytique.

La caractéristique clé de l’épidémiologie analytique est un groupe de comparaison. Prenons l’exemple d’une importante épidémie d’hépatite A survenue en Pennsylvanie en 2003.(38) Les enquêteurs ont constaté que presque tous les patients avaient mangé dans un restaurant particulier au cours des 2 à 6 semaines (c’est-à-dire la période d’incubation typique de l’hépatite A) précédant le début de la maladie. Bien que les enquêteurs aient pu limiter leurs hypothèses au restaurant et exclure les préparateurs de repas et les serveurs comme source, ils ne savaient pas quel aliment particulier avait pu être contaminé. Les enquêteurs ont demandé aux patients quels aliments du restaurant ils avaient mangés, mais cela n’a indiqué que les aliments les plus populaires. Les enquêteurs ont donc également recruté et interrogé un groupe de comparaison ou de contrôle – un groupe de personnes qui avaient mangé au restaurant pendant la même période mais qui n’étaient pas tombées malades. Sur les 133 articles figurant au menu du restaurant, la différence la plus frappante entre le groupe de cas et le groupe témoin concernait la proportion de personnes ayant consommé de la salsa (94 % des malades en ont consommé, contre 39 % des témoins). Une enquête plus poussée sur les ingrédients de la salsa a permis d’identifier les oignons verts comme source de l’infection. Peu après, la Food and Drug Administration a émis un avis au public sur les oignons verts et le risque d’hépatite A. Cette action était une réponse directe aux résultats convaincants de l’épidémiologie analytique, qui comparait l’historique d’exposition des patients-cas avec celui d’un groupe de comparaison approprié.

L’identification des facteurs associés aux maladies aide les responsables de la santé à cibler de manière appropriée les activités de prévention et de contrôle de la santé publique. Elle permet également d’orienter des recherches supplémentaires sur les causes des maladies.

Donc, l’épidémiologie analytique s’intéresse à la recherche des causes et des effets, ou du pourquoi et du comment. Les épidémiologistes utilisent l’épidémiologie analytique pour quantifier l’association entre les expositions et les résultats et pour tester des hypothèses sur les relations causales. Il a été dit que l’épidémiologie en elle-même ne peut jamais prouver qu’une exposition particulière a causé un résultat particulier. Souvent, cependant, l’épidémiologie fournit des preuves suffisantes pour prendre des mesures de contrôle et de prévention appropriées.

Les études épidémiologiques se divisent en deux catégories : les études expérimentales et les études d’observation.

Etudes expérimentales

Dans une étude expérimentale, l’enquêteur détermine par un processus contrôlé l’exposition de chaque individu (essai clinique) ou de chaque communauté (essai communautaire), puis suit les individus ou les communautés dans le temps pour détecter les effets de l’exposition. Par exemple, dans le cadre de l’essai clinique d’un nouveau vaccin, l’enquêteur peut désigner au hasard certains des participants pour recevoir le nouveau vaccin, tandis que d’autres reçoivent un placebo. L’investigateur suit ensuite tous les participants, observe qui contracte la maladie que le nouveau vaccin est censé prévenir, et compare les deux groupes (nouveau vaccin vs placebo) pour voir si le groupe vacciné présente un taux de maladie plus faible. De même, dans le cadre d’un essai visant à prévenir l’apparition du diabète chez les personnes à haut risque, les chercheurs ont assigné au hasard les personnes inscrites à l’un des trois groupes suivants : placebo, médicament antidiabétique ou intervention sur le mode de vie. À la fin de la période de suivi, les enquêteurs ont constaté l’incidence la plus faible de diabète dans le groupe d’intervention sur le mode de vie, la suivante dans le groupe de médicaments antidiabétiques et la plus élevée dans le groupe placebo.(39)

Études d’observation

Dans une étude d’observation, l’épidémiologiste observe simplement l’exposition et le statut de la maladie de chaque participant à l’étude. Les études de John Snow sur le choléra à Londres étaient des études observationnelles. Les deux types les plus courants d’études observationnelles sont les études de cohorte et les études cas-témoins ; un troisième type est l’étude transversale.

Étude de cohorte. Une étude de cohorte est similaire dans son concept à l’étude expérimentale. Dans une étude de cohorte, l’épidémiologiste enregistre si chaque participant à l’étude est exposé ou non, et suit ensuite les participants pour voir s’ils développent la maladie d’intérêt. Notez que cette étude diffère de l’étude expérimentale car, dans une étude de cohorte, l’enquêteur observe le statut d’exposition des participants plutôt que de le déterminer. Après un certain temps, l’enquêteur compare le taux de maladie dans le groupe exposé avec le taux de maladie dans le groupe non exposé. Le groupe non exposé sert de groupe de comparaison et fournit une estimation du taux de base ou du taux attendu de la maladie dans la communauté. Si le taux de maladie est substantiellement différent dans le groupe exposé par rapport au groupe non exposé, on dit que l’exposition est associée à la maladie.

La durée du suivi varie considérablement. Pour tenter de répondre rapidement à un problème de santé publique tel qu’une épidémie, les services de santé publique ont tendance à mener des études relativement brèves. En revanche, les organismes de recherche et universitaires sont plus susceptibles de mener des études sur le cancer, les maladies cardiovasculaires et d’autres maladies chroniques qui peuvent durer des années, voire des décennies. L’étude de Framingham est une étude de cohorte bien connue qui a suivi plus de 5 000 résidents de Framingham, au Massachusetts, depuis le début des années 1950 afin d’établir les taux et les facteurs de risque de maladies cardiaques(7). L’étude sur la santé des infirmières et l’étude sur la santé des infirmières II sont des études de cohorte établies en 1976 et 1989, respectivement, qui ont suivi plus de 100 000 infirmières chacune et ont fourni des renseignements utiles sur les contraceptifs oraux, l’alimentation et les facteurs de risque liés au mode de vie(40).(40) Ces études sont parfois appelées études de suivi ou de prospectivecohorte, car les participants sont inscrits au début de l’étude et sont ensuite suivis prospectivement dans le temps pour identifier l’occurrence des résultats d’intérêt.

Un autre type d’étude de cohorte est une étude de cohorte rétrospective. Dans ce type d’étude, l’exposition et les résultats ont déjà eu lieu. Tout comme dans une étude de cohorte prospective, l’enquêteur calcule et compare les taux de maladie dans les groupes exposés et non exposés. Les études de cohortes rétrospectives sont couramment utilisées pour étudier les maladies dans des groupes de personnes facilement identifiables, comme les ouvriers d’une usine particulière ou les participants à un mariage. Par exemple, une étude de cohorte rétrospective a été utilisée pour déterminer la source d’infection de la cyclosporiose, une maladie parasitaire qui a provoqué une épidémie parmi les membres d’un établissement résidentiel en Pennsylvanie en 2004.(41) L’enquête a indiqué que la consommation de pois mange-tout était impliquée comme véhicule de l’épidémie de cyclosporiose.

Étude cas-témoin. Dans une étude cas-témoin, les enquêteurs commencent par recruter un groupe de personnes atteintes d’une maladie (au CDC, ces personnes sont appelées des cas-patients plutôt que des cas, car le mot cas désigne l’apparition de la maladie, et non une personne). Comme groupe de comparaison, l’enquêteur recrute ensuite un groupe de personnes non malades (témoins). Les enquêteurs comparent ensuite les expositions antérieures entre les deux groupes. Le groupe témoin fournit une estimation du niveau d’exposition de base ou attendu dans cette population. Si le degré d’exposition du groupe de cas est sensiblement plus élevé que celui auquel on pourrait s’attendre en se basant sur le groupe témoin, on dit que la maladie est associée à cette exposition. L’étude de l’hépatite A liée aux oignons verts, décrite ci-dessus, est un exemple d’étude cas-témoins. La clé dans une étude cas-témoins est d’identifier un groupe de contrôle approprié, comparable au groupe de cas à la plupart des égards, afin de fournir une estimation raisonnable de l’exposition de base ou attendue.

Etude transversale. Dans ce troisième type d’étude observationnelle, un échantillon de personnes d’une population est enrôlé et leurs expositions et résultats de santé sont mesurés simultanément. L’étude transversale tend à évaluer la présence (prévalence) du résultat de santé à ce moment précis, sans tenir compte de la durée. Par exemple, dans une étude transversale sur le diabète, certains des inscrits diabétiques peuvent vivre avec leur diabète depuis de nombreuses années, tandis que d’autres peuvent avoir été diagnostiqués récemment.

D’un point de vue analytique, l’étude transversale est plus faible que l’étude de cohorte ou l’étude cas-témoins, car une étude transversale ne peut généralement pas démêler les facteurs de risque de survenue de la maladie (incidence) des facteurs de risque de survie avec la maladie. (L’incidence et la prévalence sont abordées plus en détail dans la leçon 3.) D’un autre côté, une étude transversale est un outil parfaitement adapté à l’épidémiologie descriptive. Les études transversales sont utilisées couramment pour documenter la prévalence dans une communauté de comportements de santé (prévalence du tabagisme), d’états de santé (prévalence de la vaccination contre la rougeole) et de résultats de santé, en particulier les conditions chroniques (hypertension, diabète).

En résumé, le but d’une étude analytique en épidémiologie est d’identifier et de quantifier la relation entre une exposition et un résultat de santé. La caractéristique d’une telle étude est la présence d’au moins deux groupes, dont l’un sert de groupe de comparaison. Dans une étude expérimentale, l’investigateur détermine l’exposition des sujets de l’étude ; dans une étude par observation, les sujets sont exposés dans des conditions plus naturelles. Dans une étude de cohorte observationnelle, les sujets sont recrutés ou regroupés sur la base de leur exposition, puis sont suivis pour documenter l’apparition de la maladie. Les différences dans les taux de maladie entre les groupes exposés et non exposés amènent les chercheurs à conclure que l’exposition est associée à la maladie. Dans une étude cas-témoins observationnelle, les sujets sont recrutés selon qu’ils sont atteints ou non de la maladie, puis sont interrogés ou testés pour déterminer leur exposition antérieure. Les différences de prévalence de l’exposition entre le groupe de cas et le groupe témoin permettent aux chercheurs de conclure que l’exposition est associée à la maladie. Les études transversales mesurent l’exposition et le statut de la maladie en même temps, et sont plus adaptées à l’épidémiologie descriptive qu’à la causalité.