SECCIÓN DE EPIDEMIOLOGÍA UNIVERSIDADNACIONALDE COLOMBIARevista de la Facultad deMedicina 2000; 48 (2):175-180

Epidemias, endemias y conglomerados: conceptos básicos

Alvaro Javier Idrovo MD EHSO. Maestría en Salud Pública, Departamento de Salud Pública y Tropical, Facultad de Medicina, UniversidadNacional de Colombia. E-mail: idrovoaj@hotmail.com

INTRODUCCIÓN

La ocurrencia de la enfermedad en unapoblación se puede describir en tér-minos de las tres variablesepidemiológicas básicas de persona,tiempo y lugar. Cuando se describe enfunción del tiempo se pueden presen-tar dos situaciones básicas: lasendemias y las epidemias. Sin dudaalguna el término de epidemia es elmás fácil de entender, pues ha sidoampliamente utilizado en la literaturaespecializada y no especializada paradescribir episodios en los cuales ungran número de individuos mueren opadecen una enfermedad infecciosa enun lugar específico durante un perio-do relativamente corto de tiempo (1).La historia relata epidemias ocurridasdesde tiempos inmemoriales, que hanmostrado su infujo sobre procesossociales y cambios radicales en el pen-samiento médico (2).

Sin embargo, no siempre es fácil de-finir sí la ocurrencia de algún eventode la salud se encuentra en situaciónendémica o epidémica. La dificultadradica en que la definición de epide-mia parte de la idea de un comporta-miento habitual de una enfermedad, esdecir del concepto de endemia (3), elcual como veremos más adelante esmucho más difícil de definir. El obje-tivo del presente trabajo es revisar losconceptos básicos de la ocurrencia dela enfermedad en poblaciones huma-

nas a través del tiempo en los términosactuales de la epidemiología. Para cum-plir con este fin se partirá del conceptode epidemia, posteriormente se revisaráel de endemia y se terminará con el deconglomerado, haciendo especial énfa-sis en los conceptos de la epidemiologíade las enfermedades infecciosas debidoa que en estas no se puede suponer laindependencia entre los individuos.

Epidemias

El conocimiento acerca del comporta-miento de las enfermedades en pobla-ciones a través del tiempo ha sido para-lelo al desarrollo del conocimiento acer-ca del origen de las enfermedades. Poresta razón no es de extrañar que en pe-riodos previos al desarrollo de la teoríaunicausal, cuando primaba el conceptode miasma, se consideraba que una epi-demia se originaba de novo, y que dichaenfermedad no tenía una necesaria oconstante relación con las enfermeda-des prevalentes (4). Quizás la primerareferencia a las epidemias la haceHipócrates con el término deepidemeion; sin embargo, con esta pa-labra en general se refería al acto querealizaba el médico al visitar una pobla-ción, y solo en pocos casos indica elconcepto actual del término (5). Hacia1840 William Farr definiócuantitativamente por primera vez unaepidemia, como un exceso en la canti-dad de muertes por una causa, en unapoblación, territorio y momento dados,

que supera a la cantidad habitual espe-rada para esa causa, población, terri-torio y momento, y clasificó las enfer-medades en tres grupos: epidémicas,esporádicas y de causas externas (vio-lentas) (6). Posteriormente el estudiode las epidemias tuvo dos vertientes;por un lado los seguidores directos deFarr, quienes realizaban estudios esta-dísticos de epidemias naturales, y cu-yos principales exponentes fueronRoss, Brownlee y Greenwood. Porel otro lado quienes realizaban expe-rimentos con animales de laboratoriopara estudiar epidemias espontáneaso inducidas; los más sobresalientesinvestigadores en esta área fueronFlexner, Amoss, Webster, Pritchett,Topley, Greenwood y Neufeld. Sinembargo fue Wade Hampston Frost,primer profesor de epidemiología enla Escuela de Higiene y Salud Públicade Johns Hopkins, junto a el profe-sor Lowell J. Reed quien refinó losaspectos estadísticos de la teoría,ahora denominada "Teoríaepidémica deReed-Frost". Ambos son consideradosprecursores del estudio moderno de lateoría de las epidemias (7). Para Frostuna epidemia era "cualquier incremen-to temporal en la prevalencia de unaenfermedad infecciosa cuyo alcancey curso puede indicar un cambio de-finitivo en el balance de las fuerzasque controlan la ocurrencia de la en-fermedad en la población" (4).En su teoría, que es solo aplicable a lasenfermedades infecciosas, diferencia

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IDROVO. Al

dos tipos de enfermedades en las cua-les el agente infeccioso se comportacomo un parásito obligado del hombre:las que tienen ciclos regulares, y las quetienen ciclos irregulares. Entre las pri-meras se encuentran la fiebre tifoidea,las enfermedades diarreicas infantilesy la neumonía, que tienen como carac-terística una estrecha relación con lasestaciones climáticas anuales. Las en-fermedades con ciclos irregulares sonaquellas en las cuales el ciclo es mayora un año, como el sarampión y la es-carlatina. Frost afirmaba que su teoríano era satisfactoria para las enferme-dades que ocurren primordialmente enanimales (zoonosis) (4).

mias progresivas y iv) epidemias mix-tas (11); las características de cada unade estas se encuentran resumidas en latabla 1. Unos buenos ejemplos de epi-demias puntuales son los tres episodiosde intoxicaciones masivas conplaguicidas ocurridos en Chiquinquirá(1967), Puerto López (1970) y Pasto(1977) (12). Entre julio de 1991 y ju-nio de 1993 ocurrió una epidemia ma-siva prolongada de beriberi húmedo enCartagena; el saldo final fue de 22 ca-sos entre infantes de marina debido adeficiencia de tiamina en la alimenta-ción (13). La epidemia de cólera quellegó al país por la costa pacífica co-lombiana en 1991 (14) es un ejemplode epidemia progresiva, al igual que laepidemia de encefalitis equina venezo-lana, ocurrida durante septiembre y oc-tubre de 1995, que afectó a más de45.000 individuos en la Guajira (15). Al-gunas de las epidemias de histoplasmosisregistradas en Colombia entre 1977 y1994 pueden servir de ejemplo de epide-mias mixtas (16).

es un valor teórico equivalente al nú-mero esperado de nuevos huéspedesinfectados que un huésped infectadolograría infectar en su periodo deinfectividad en una población totalmen-te susceptible a dicha infección"; el Rose puede expresar como:

donde C es el número de contactos porunidad de tiempo, T la probabilidad detransmisión por contacto y D la dura-ción de la infectividad. Debido a queRo es un valor teórico, en poblacionesreales en las que se pueden encontrarindividuos inmunes a la infección seprefiere usar el "Número ReproductivoEfectivo" (R) figura No 1, que se ex-presa como:

Durante varios años, la teoría de lasepidemias unicamente sirvió para en-tender el comportamiento de las enfer-medades infecciosas, y solo en la se-gunda mitad del siglo XX esta defini-ción se fue ampliando a cualquier tipode evento en salud (enfermedad, inca-pacidad, muerte, etc.). En el Dicciona-rio de Epidemiología se define como laaparición en una población o en una re-gión, de casos de una enfermedad, con-ducta específica u otros hechos en re-lación con la salud que claramente ex-ceden de lo esperado en condicionesnormales durante un periodo determi-nado. El lugar y el tiempo en que sepresentan los casos se hallan netamentedefinidos (8). Un término relacionadoes el de "Pandemia", utilizado para descri-bir una epidemia de grandes proporcionesque se expande a varios países y más de uncontinente (9). En los últimos años lapandemia más conocida es la del síndromede inmunodeficiencia adquirida (SIDA)(lO).

donde S es la proporción de los individuossusceptibles en la poblacsión (17). Comose puede apreciar el ~ tiene sentido mien-tras sea positivo y el R siempre será menorque su correspondiente ~. De esta mane-ra, para que ocurra una epidemia se requie-re que ~> 1; sin embargo debe tenerse cla-ro que no necesariamente debe ser un ~

Para las enfermedades infecciosas' , lamanera más correcta de definir una epi-demia se basa en el concepto de "Nú-mero Reproductivo Básico" (Ro). El Ro

Tabla 1. Características de los principales tipos de epidemias.

Epidemia Puntual Masiva prolongada Progresiva Mixta

Exposición Común Común Persona a persona VariablePor vector o huéspedintermedio

Duración Corta Larga Larga Variable(horas, días) (semanas, meses) (semanas, meses)

Curva Unimodal Unimodal Aplanada Pico alto seguidoMultimodal de picos pequeños

Gráfica [J~ ~

Las epidemias se pueden clasificar se-gún la forma que adquiere la curva tem-poral en: i) brotes puntuales, ii) epide-mias masivas prolongadas, iii) epide-

'Aunque el concepto de Ro se usa en general para enfermedades infecciosa, más estrictamente se puede aplicar a enfermedades contagiosas, conlo cual se incluyen entidades no infecciosas como la drogadicción y se excluyen enfermedades infecciosas como lafiebre amarilla selvática.2 Para las enfermedadse por macroparásitos (gusanos), Ro se define como el número de descendientes maduros femeninos que un parásitofemenino puede lograr durante su vida.

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grande, ya que una epidemia puedé presen-tarse incluso con valores pequeños cerca-nos a l. La diferencia más clara entre laepidemia de la enfermedad con ~ grande yuna de una enfermedad con ~ pequeño esel tiempo de duración el cual será menorcuanto más pequeño, Ro si se considerauna población cerrada Figura 2 (18).

La investigación de una epidemia incluyelas siguientesfases: i)verificaciónde los diag-nósticos, ii) verificación de la existencia realde una epidemia, iii)determinación de la cur-va epidémica de la enfermedad, iv) deter-minación de la distribución geográfica, v)determinación de las características de lossujetos, vi) formulación de una hipótesis ten-tativa como causa del incremento en la ocu-rrencia del evento, vii) buscar casos adicio-nales a los notificados o reconocidos ini-cialmente, viii) busqueda de mayor infor-mación para probar la hipótesis (puede re-querir el diseño de un estudioepidemiológico), ix) análisis de los datosrecolectados mediante la comparación devarias grupos con diferentes exposiciones,x) definición de conclusiones del análisis sindejarse sesgar por la primera hipótesis pro-puesta, y xi) realización del informe del es-tudio de la epidemia (19).

Endemias

El concepto de endemia también se encuen-tra en el Corpus Hippocraticum,específicamente en la obra "Sobre aguas,aires y lugares", haciendo referencia a aque-

TI TI

Figura 1.Modelo de transmisión de una enfermedad infecciosa con R=2.

T3

llas enfermedades que son residentes entreuna población específica (endemeion} (20).Se considera que una enfermedad es endé-mica cuando su ocurrencia semantiene den-tro de unos límites superior e inferior, relati-vamente pequeños, a través del tiempo. Estaconcepción no es nada simple, ya que partedel supuesto teórico de un comportamientohabitual a través del tiempo, ¿cómo enton-ces definir cuál es la ocurrencia habitual deuna enfermedad en una población, lugar ymomento específicos?

Canal endémico

Con el nombre de "Canal Endémico" seconoce la ocurrencia de una enfermedadesperada en una población en un momento

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R=2

[J Individuosusceptible

•T Individuohunune

Contacto con"iransmisión

Contacto sin"iransmisión

y lugar determinados; más estrictamente sepuede definir como los valores habitualesesperados con sus respectivos intervalosde confianza (3). En su construcción sedeterminan cuatro zonas o espacios: i) zonade éxito, que muestra como se logró lareducción de la ocurrencia de la enferme-dad, ii) zona de seguridad, que indica quela enfermedad se mantiene dentro de unaocurrencia habitual sin riesgo para la pobla-ción, iii) zona de alarma, que indica unaocurrencia habitual pero con peligro para lapoblación (incluso puede ocultar algunosconglomerados), y iv) zona de epidemia,donde francamente la ocurrencia de la en-fermedad se encuentra en exceso Figura 3.Existen múltiples modelos matemáticospara determinar el canal endémico, que uti-

Ro e ueño Ro rande

100%

80%

60%

40%

20%

0%

T1 T2 T3 T4 T5 T6T2 T3T1 T4 T5 T6

* Las áreas sombreadas son los casos incidentes.Figura 2. Epidemias según valores de Ro'

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IDROVO. A J.

Figura 3. Esquema de las zonas de un canal endémico.

500CIIO 400CIICI:IU 300Q)'CO 200Lo.Q)

E 100'::JZ O

Zona de Epidemia

Zona de éxito

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Periodo Epidemiológico

!izan desde sencillas técnicas estadísticasdescriptivas hasta análisis matemáticoscomplejos como los análisis armónicosde Fourier (21) Y la teoría del caos(22,23). Sin importar el tipo de modelomatemático utilizado, siempre el puntode partida para conocer los valores ha-bituales en una población es su regis-tro histórico o series temporales.

Una serie temporal no es más que unconjunto de observaciones de caráctercuantitativo registradas a intervalos re-gulares y ordenados cronológicamente.Se consideran compuestas por cuatrocomponentes: i) una tendencia, ii) uncomponente estacional, iii) un compo-nente cíclico, y iv) un componente irre-gular. La tendencia muestra la evolu-ción general y persistente de la serie enun período más o menos largo; el com-ponente estacional se refiere a los cam-bios ocurridos a corto plazo (iguales omenores a un año) que se presentanregularmente y tienen una amplitud es-table; el componente cíclico incluye loscambios a mediano plazo que se pre-sentan en tomo a la tendencia, y tienenalgún grado de regularidad en el perío-do y amplitud; con nombre de compo-nente irregular se conocen los demáscambios ocurridos a través del tiempoque no responden a las características

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de los anteriores (11). Como puedesuponerse, estos cuatro componentesson característicos de las enfermeda-des infecciosas y excluyen las enfer-medades crónicas, aunque algunas deestas últimas puedan tener comporta-mientos regulares; es en estos casosque se prefiere la utilización de mate-máticas mucho más complejas que per-mitan entender su comportamiento enel tiempo.

De las series temporales se pueden co-nocer los valores más frecuentes (en-démicos) y los valores anómalos (epi-démicos), lo cual permite construir elcanal endémico utilizando exclusiva-mente los valores frecuentes y excluirlos anómalos; sin embargo la inclusióny exclusión de algunos casos permiteque exista siempre algún grado de sub-jetividad por parte de quien haga la se-lección de los datos. Además, este pro-cedimiento produce un vicio circular o"problema de circularidad" (3), ya queparte de asumir que la ocurrencia de unaenfermedad que se comporta endémica-mente se distribuye aleatoriamente si-guiendo una distribución normal al sertrazadas sobre un eje unidimensional deltiempo (24). Durante gran parte del sigloXX se desarrollaron modelos más o me-nos complejos que intentaron hacer una

aproximación verosímil al problema dela ocurrencia habitual, pero siemprecayeron en el problema de circularidad.Para intentar solucionar este problemaR.E. Serfling, en 1963, mientras estu-diaba la mortalidad semanal por neu-monía e influenza, utilizó un modelo li-neal para la tendencia y unotrigonométrico para la estacionalidadidentificado anteriormente con el análi-sis armónico de Fourier (21), el cualha sido el punto de partida para los múl-tiples modelos matemáticos usados. Re-cientemente Bortman describió unametodología de fácil aplicación en nues-tro medio utilizando hojas de cálculoQpro y Excel (25).

Al igual que para las epidemias, unaendemia puede expresarse en términosde Ro o R. De esta manera una enfer-medad infecciosa es endémica en unapoblación con tamaño constante cuan-do la incidencia no cambia con el pasodel tiempo; es decir que un caso infec-tado causa solo un nuevo caso infecta-do, lo que se puede expresar como:

Sin embargo esta afirmación teórica noes realmente cierta ya que una endemiapuede observarse incluso cuando el Roes pequeño o grande. Esto se puedeexplicar teniendo una población abiertadonde el agente infeccioso no mueredespués de haber pasado una epidemiadebido al ingreso de nuevos individuossusceptibles, con lo cual se logra tenerun equilibrio dinámico entre individuosinfectados, susceptibles e inmunes, yun número constante de individuos in-cidentes (figura 4) (18).

Conglomerados

En algunos casos, pese a un incremen-to en la ocurrencia de una enfermedaden una población no logra configurarseuna epidemia; en estos casos se hablade "clusters" o "conglomerados". Másestrictamente, un conglomerado se de-fine como una agregación inusual, real

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Figura 4. Endemias segun valor de Ro

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Ro e ueño Ro grande

100% 100%

80%

60%

40%

20%

0%

T2 T3T1

80%

60%

40%

20%

0%T1 T2 T3 T5 T6T4 T5 T6

* Las áreas sombreadas son los casos incidentes.

o percibida, de eventos de salud quese agrupan en el tiempo y el espacio(26). Un ejemplo de conglomerado ocu-rrió en un centro de diálisis enBucaramanga, donde durante 1992 y]993 se presentaron 23 casos positi-vos para VIH. Los resultados de unestudio de cohorte retrospectivo per-mitió inferir que la causa de nueve deestos casos fue el inapropiado uso delequipo de diálisis (27). En el ejemploanterior se puede observar que la ocu-rrencia no es exageradamente alta, perosin embargo sirvió para identificar unacaracterística común, que posterior-mente permitió hacer una inferenciacausal.

Para la identificación de un conglome-rado, y en algunos casos de las epide-mias, se utilizan diversas técnicas es-tadísticas. El método más simple fuedesarrollado por Ederer, Myers y Man-tel, y consiste en dividir el período ob-servado en intervalos iguales de tiem-po, y contar el número de casos en cadauno de estos periodos. Se consideracomo hipótesis nula el igual número decasos en cada uno de estos intervalos;

para comparar la igualdad en todos losperiodos se utiliza la prueba de ji cua-drado con un grado de libertad (28).La prueba de exploración (sean test)se basa en el anterior método, pero tie-ne como diferencia la división del tiem-po en intervalos previamente definidossobrepuestos o "ventanas moviles";entre estas se identifica la ventana conla mayor ocurrencia y bajo la hipótesisnula de aleatoriedad de observar unamayor ocurrencia a este valor encon-trado se le determina su probabilidad(24). Otras técnicas más sofisticadasampliamente utilizadas para este fin sonel índice de conglomerado de Tango yla prueba de Larsen, entre otras (26).

Debido a que los conglomerados son unaqueja frecuente para los organismos en-cargados de la vigilanciaepidemiológica,los Centros para el Control de Enferme-dades (CDC) de Estados Unidos han ela-borado unas guías para la investigaciónde conglomerados. Los puntos son:

l . Contacto inicial y reacción con quienhaya informado el conglomerado.

2. Evaluación preliminar para:

T4

- Determinar el número de casos, población a riesgo, tiempo en que ocu-rrieron los hechos y área geográfi-ca comprometida.

- Verificar la plausibilidad biológica delos casos.

- Determinar si realmente existió unexceso en la ocurrencia, y de serasí las características epidémicas.

3.Realización de un estudio defactibilidad de realizar un estudioepidemiológico.

4.Realizacióndeunestudioepidemiológicoparabuscar la etiología (26).

Como se puede apreciar a través deltexto, el conocimiento del comporta-miento temporal de las enfermedades,y demás eventos relacionados con lasalud humana, es vital para poner enpráctica las medidas de prevención ycontrol en poblaciones específicas, asícomo para planificar los servicios desalud. En la práctica clínica es de vitalimportancia conocer las principalescausas de morbi-mortalidad de una po-blación (endémicas), y estar prepara-do ante la ocurrencia de otras causas(epidémicas o de conglomerados).

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