Työterveyslääkäri

Epidemiologian rajat

Työterveyslääkäri
2007;25(1):30-33
Markku Seuri

Epidemiologisin menetelmin sairauksien etiologian selvittely on ollut menestyksellistä. Silti tunnemme huonosti sairauksien syyt. Kovin usein joudumme sanomaan potilaillemme, että heidän sairastumisensa syy jää avoimeksi. Epidemiologia ei ole kaikkivoipa menetelmä sairauksien syiden selvittelyyn. Seuraavassa käsittelen muutamia epidemiologisen menetelmän rajoituksia.

Sairauksien syysuhteen ongelmallisuus ilmenee jo epidemiologiaa käsittelevässä kirjallisuudessa itsessään. Sanaa "syy" kartetaan ja tieteellinen kirjallisuus onkin kehittänyt monia muita tapoja ilmaista tutkimuksissa esiin tulevaa yhteyttä (association, determinants, risk factor, predisposing factor yms.). Vallitseva käsitys on, että pelkkä epidemiologinen tutkimus sinällään ei pysty osoittamaan syy-suhdetta vaan tämän lisäksi tarvitaan joitakin muita kriteerejä.

Sairauksien ja niiden aiheuttajien syy-suhde lääketieteessä

Lääketieteellisestä syysuhteesta ei ole olemassa yhtenäistä ja yleisesti hyväksyttyä teoriaa. Bakteriologian aikana 1800-luvun lopulla Henle ja Koch esittivät syy-suhteesta kolme väittämää (taulukko 1), jotka sopivat hyvin bakteerien aiheuttamiin sairauksiin, mutta eivät monisyisiin ja elämäntapoihin liittyviin terveyshaittoihin. Näitä varten muun muassa tupakan haittojen paljastamisessa kunnostautunut englantilainen Hill esitti syysuhteen kriteerit, jotka julkaistiin vuonna 1965. Hillin kriteerit esiintyvät erilaisissa muodoissa, mutta taulukkoon 2 olen koonnut ne sellaisina, kuin hän itse on ne vuonna 1965 esittänyt. Evanin kriteereinä tai postulaatteina tunnetut vuonna 1976 julkaistut kriteerit ovat taulukossa 3.

Taulukko 1. Henlen ja Kochin postulaatit syysuhteesta

  1. Taudinaiheuttaja (organismi) pitää löytyä aina sairastuneesta
  2. Taudinaiheuttajaa ei löydy muissa sairauksissa
  3. Eritetty ja viljelty taudinaiheuttaja voi aiheuttaa taudin useiden jatkoviljelyjenkin jälkeen

Taulukko 2. Sir Austin Bradford Hillin syysuhteen kriteerit

  1. Syysuhteen voimakkuus (strength)
  2. Syysuhteen pysyvyys (consistency)
  3. Spesifisyys (specificity)
  4. Oikea ajallinen yhteys (temprality)
  5. Annosvasteisuus (biological gradient)
  6. Biologinen mielekkyys (plausibility)
  7. Sopivuus muuhun tieteelliseen tietoon (coherence)
  8. Kokeellinen näyttö (experiment)
  9. Analogia (analogy)

Taulukko 3. Evanin syysuhteen kriteerit

  1. Sairauden esiintyvyyden pitäisi olla korkeampi altistuneiden joukossa
  2. Sairastuneiden tulisi altistua vaaratekijälle useammin kuin sairastumattomien
  3. Etenevissä tutkimuksissa sairauden ilmaantuvuuden pitää altistuneilla olla suurempi kuin altistumattomilla
  4. Sairauden ilmaantuvuuden ja altistuksen välillä tulisi olla normaali tai log-normaali jakauma
  5. Annosvasteisuus
  6. Altistuneilla on mitattavissa oleva vaste altisteelle ennen sairastumista ja altistumattomilta tämä vaste puuttuu
  7. Kokeellisissa asetelmissa altistuneilla on enemmän sairautta kuin altistumattomilla
  8. Altistuksen tason alentaminen tai poistaminen vähentää taudin ilmaantuvuutta
  9. Biologisen vasteen säätely tai estäminen estää sairauden tai vähentää sen ilmaantuvuutta
  10. Kaikkien löydösten tulisi olla biologisesti ja epidemiologisesti mielekkäitä

Kriteereiden käytölle sinällään ei ole mitään ohjetta. Esimerkiksi Hill korostaa vuonna 1965 sitä, että mitään tiukasti määriteltyä harkintaketjua ei ole olemassa eikä mikään hänen kriteereistään yksinään osoita syysuhdetta eikä yhdenkään puute kumoa mahdollista syysuhteen olemassa oloa. Syysuhdetta tukevia tekijöitä on siis runsaasti. Niiden käytölle ei kuitenkaan ole muodollista mallia, vaan mahdollisen syysuhteen hyväksyminen – tai olisi ehkä parempi puhua hyväksymisen asteesta - on edelleenkin epämuodolliseen harkintaan perustuva prosessi.

Tätä epämuodolliseen harkintaan perustuvaa päättelyä on yritetty formuloida. Filosofiassa informaali logiikka on suuntaus, jota tässä on hyödynnetty. Epidemiologisen tutkimuksen perusteella tehtävistä syysuhdepäätelmistä on informaalilogiikan piirissä käytetty myös nimeä sovellettu epistemiologia.

Ei sovi myöskään unohtaa yhteiskunnallisten ja moraalisten seikkojen vaikutusta syysuhteen tulkintaan. Historiallisena esimerkkinä käy vaikkapa asbesti. 1960-luvun alussa oli kiistatonta, että asbesti aiheuttaa keuhkosyöpää. Viitteitä tästä oli 1940-luvun lopulta. Yhteiskunnan toimintojen kannalta asbesti oli kuitenkin lähes välttämätön eikä korvaavia materiaaleja ollut. Asbestin käyttö jatkui yleisenä ja suhteellisen vähän säädeltynä aina 1980-luvulle saakka.

Emme me tänä päivänä ole sen fiksumpia kuin aikaisemmatkaan sukupolvet eikä tieteellinen tieto elämäämme suoraan ohjaa. Kosteusvauriorakennusten ja astman välisestä syysuhteesta on Atlantin eri rannoilla erilainen tulkinta, vaikka samat tutkimukset ovat olleet arvioitsijoiden käytössä. Tieto pienhiukkasten terveysvaikutuksista ei ole rajoittanut suomalaisten intoa rakentaa tulipesiä asuntoihinsa tai kesämökeilleen, mutta Venäjän metsäpaloista onneksi osataan jo huolestua.

Epidemiologia ei löydä mitään, mitä ei osata epäillä

Epidemiologia ei ole kovin luova prosessi. Epidemiologiaa voisikin sanoa tieteeksi, jossa todennetaan väittämiä, jotka joku toinen on keksinyt. Epidemiologia selvittää sellaisia yhteyksiä, joita joku on osannut jo aikaisemmin epäillä. Epidemiologia on tästä syystä konservatiivista. Hyvän epidemiologisen tutkimuksen tekeminen on yleensä kallista. Rahoittajat eivät mielellään rahoita sellaisia hankkeita, joissa onnistumisen mahdollisuus on pieni. Tällöin on turvallisinta tutkia ja rahoittaa sellaisia hankkeita, jotka ovat muunnelmia tai kerrassaan toistoa aikaisemmin tehdyistä tutkimuksista. Kolesterolin ja sydän- ja verisuonisairauksien välinen yhteys lienee osoitettu jo sadoissa hyvin tehdyissä ja laajoissa epidemiologisissa tutkimuksissa, mutta epäilen, olisiko kukaan saanut rahoitusta vatsahaavan ja bakteereiden välisen tulehduksen tutkimukseen ennen Helicobakteerin löytymistä. Vallitsevia paradigmoja ravisuttavat sairauksien etiologiaa koskevat tutkimukset on viime vuosikymmeninä tehty muualla kuin epidemiologiassa. Toki epidemiologialle on usein jäänyt muualla herätetyn epäilyn varmistaminen. Hyödyllistä on erilaisten menetelmien vuorovaikutus.

Onko kaikki jo löydetty?

Vuonna 1996 ilmestyi Science -lehdessä paljon huomiota saanut Gary Taubesin artikkeli "Epidemilogy faces its limits". Artikkelia varten oli haastateltu useita johtavia epidemiologeja, biostatistikkoja ja lääketieteellisten lehtien toimittajia. Artikkelissa todettiin, että suurten ja merkittävien riskien löytyminen epidemiologisten menetelmien avulla onnistuu. Esimerkkinä menetelmän voimasta on usein käytetty tupakoinnin ja keuhkosyövän välisen yhteyden löytymistä. Kun tutkitaan riskitekijöiden ja sairauksien vähäisempiä riippuvuuksia, ongelmaksi tulee tutkimusmenetelmiin ja tutkimusasetelmiin itseensä liittyvät harhan lähteet. Kyseisessä julkaisussa haastatellut asiantuntijat eivät pitäneet hyvinkään tehdyn yksittäisen tutkimuksen osoittamaa riskisuhdetta kovinkaan vakuuttavana, ellei riskisuhde noussut yli kolmen.

Pienten riskien osalta epidemiologia on melko voimaton. Pienten riskien luotettava toteuttaminen vaatisi valtavan suuria tutkimuksia ja pitkiä seuranta-aikoja, joihin ei yksinkertaisesti kenelläkään ole mahdollisuuksia eikä varaa. Työperäisistä riskeistä esimerkkinä voisi mainita sen epäilyn, joka liittyy keraamisten kuitujen aiheuttamaan keuhkosyövän vaaraan. Eri syistä on syytä epäillä, että keraamiset kuidut voisivat aiheuttaa keuhkosyöpää. Keraamisille kuiduille altistuvien määrä on kuitenkin niin pieni, että laajatkaan kansainväliset tutkimukset eivät voi tuottaa vastausta siihen, voiko altistuminen keraamisille kuiduille aiheuttaa keuhkosyöpää. Kohtuullisella varmuudella voidaan kuitenkin sanoa, että keraamiset kuidut eivät aiheuta ainakaan niin suurta syöpävaaraa kuin asbesti. Mutta riittääkö tämä? Tuskin. Ehkäisevät toimenpiteet ja altistuksen rajoittaminen on syytä aloittaa ilman epidemiologista näyttöä. Kun kemiallisten aineiden väestöaltistumisrajoja asetetaan, ei epidemiologialla juuri ole enää käyttöä, sillä useimmille altisteille hyväksyttävän riskitason haitattomuuden toteamiseen epidemiologia on tehoton työkalu.

Kontrastin puute

Epidemiologinen tutkimus edellyttää aina kontrastia. Tutkimuksessa täytyy aina olla ryhmä, joka on altistunut haitalliselle tekijälle ja ryhmä, joka ei ole tälle altistunut tai altistuminen on merkittävästi vähäisempää. Jos jokin tekijä yleistyy yhteiskunnassa suhteellisen nopeasti ja sairaus itsessään kehittyy tähän nähden hitaasti, uuden yleistyvän tekijän ja sairauden välisen yhteyden osoittaminen epidemiologisin menetelmin ei onnistu. Riittävää kontrastia altistumisen ja sairauden välillä on vaikea rakentaa. Olisi vaikeaa osoittaa jääkaappia tai pakastinta jonkin pitkän altistumisajan vaativan sairauden syyksi. Historiallisiin vertailuryhmiin liittyy omat vaikeasti hallittavat harhanlähteet, tärkeimpänä ehkä se, että ajassa muuttuvia tekijöitä on loputtomasti. Epidemiologia ei ole pystynyt yrityksistä huolimatta selittämään länsimaiden astmaepidemiaa tai uusinta diabetes-epidemiaa. Sydän- ja verisuonisairauksien tunnetut riskitekijätkin jättävät melkoisen siivun sairauksien ilmaantuvuudesta selittämättä.

Epidemiologiaa tarvitaan edelleen

Edellä olevaa kritiikkiä ei pidä ymmärtää siten, että epidemiologian aika olisi ohi. Epidemiologialla tulee edelleen olemaan tehtävää. Sairaudet, niiden aiheuttajat ja niiden ilmaantuvuuteen vaikuttavat muut tekijät vaihtelevat ja kehittyvät yhteiskunnan – ja pitäisikö nykyisin sanoa myös ilmaston –muutosten myötä. Sairauksien syiden tulkinta edellyttää hyvää yhteistyötä kliinisen lääketieteen, perustutkimuksen ja epidemiologian kesken. Ehkä on myös niin, että koko syysuhteen käsite vaatisi uudistusta.

Markku Seuri
dosentti, vastaava työterveyslääkäri
Atria Suomi, työterveyshuolto
mailto:Markku.Seuri@atria.fi