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Colloque Radiofrquences & Sant, 20 octobre 20091

LA CAUSALIT

EN PIDMIOLOGIEMarcel Goldberg

Inserm Unit 687, Saint Maurice

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Colloque Radiofrquences & Sant, 20 octobre 20092

Epidmiologie

Lpidmiologie est une discipline scientifiqueayant pour but dtudier les problmes de

sant dans les populations. Epidmiologie tiologique : recherche des

causes des problmes de sant dans les

populations.

Quels sont les facteurs qui modifient lincidence

des diffrentes pathologies ?

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Colloque Radiofrquences & Sant, 20 octobre 20093

La causalit

Un facteur est dit causal si lon peut montrer quunemodification de la frquence de lexposition entraneune modification de la frquence de la maladie dans la

population Problme : Comment le prouver ?

Situation exprimentale : Par lexprience on peut modifier lecours naturel dun phnomne et observer le rsultat (enlaissant toutes choses gales par ailleurs)La modification du phnomne implique que le

facteur F en est la cause : il est causal

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Causalit et Epidmiologie

Exprimentation chez lhomme = Tirage au sort (TAS)o Essai Thrapeutique : comparaison dun traitement un

placebo : interprtation causale, car le TAS garantit une

rpartition au hasard de tous les autres facteurs (touteschoses gales par ailleurs)

Epidmiologie : situation dobservation et non

dexprimentation : on ne peut pas tirer au sortlexposition un facteur potentiellement toxiqueo Pas de conclusion causale directeo Arguments en faveur de la causalit

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Colloque Radiofrquences & Sant, 20 octobre 20095

Critres de causalit(Bradford Hill 1965)

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Colloque Radiofrquences & Sant, 20 octobre 20096

La force de lassociation

Un des premiers arguments pour une interprtationcausale P. Pott cancer du scrotum chez les ramoneurs : RR=200

Cancer du poumon et tabac : RR=9 (20 30 chez les grands fumeurs).Pourtant la plupart des fumeurs nauront pas de cancer du poumon : cequi compte cest laugmentation de risque.

Plus lassociation est forte plus le risque que lassociation

soit li un facteur de confusion sloigne Il existe cependant des associations causales beaucoup

moins fortes Cancer du poumon et amiante (RR=2)

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Colloque Radiofrquences & Sant, 20 octobre 20097

La stabilit de lassociation

La relation a-t-elle t observe de faon rpte,par diffrentes tudes, diffrents endroits, diffrents moments ?

Lobservation dun rsultat similaire dans dessituations diffrentes est un argument fort Tabac: en 1964, la relation avec le cancer du poumon avait

t observe dans 29 tudes rtrospectives et 7prospectives Il faudrait que les mmes biais se reproduisent pour

expliquer lassociation

Intrt de lobservation dun rsultat similaire avec desmthodes diffrentes.

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Colloque Radiofrquences & Sant, 20 octobre 20098

La relation dose rponse

Si un facteur intervient de faon causale, ilest probable que plus lexposition seraimportante, plus leffet sera fort. Le risque de cancer du poumon augmente en

fonction du nombre de cigarettes fumes

Si la relation tait d un facteur de confusionpotentiel, il faudrait que la rpartition de cefacteur de confusion soit associe dose par doseau facteur tudi.

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Colloque Radiofrquences & Sant, 20 octobre 20099

La temporalit de lassociation

Seul critre obligatoire Lexposition doit prcder la maladie

Habitudes alimentaires et survenue dun ulcregastrique, ou la maladie gastrique entrane-t-elleune modification des habitudes alimentaires ?

Est ce la maladie qui entrane la prise dunmdicament ou le mdicament qui entrane lamaladie ?

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Colloque Radiofrquences & Sant, 20 octobre 200910

Plausibilit biologique etcohrence de lassociation

Une association a dautant plus de chance dtrecausale quelle repose sur des bases biologiques et

quelle est cohrente avec lhistoire de la maladie.

Mais, cela dpend du niveau de connaissances dumoment Tabac et cancer du poumon : pas de base biologique en

1950 Sida et pratiques sexuelles : relation mise en vidence

avant lidentification du virus

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Colloque Radiofrquences & Sant, 20 octobre 200911

Arguments exprimentaux

La vrification chez lanimal dune relation analogue celle observe chez lhomme est aussi un argument enfaveur de la causalit

Mais Faux positifs, et faux ngatifs : cancer vessie et 2-

naphtylamine ; cancer poumon et arsenic Variabilit inter-espces : facteur 100 000 entre rat et cobaye

pour dioxine Doses et voies dexposition Populations gntiquement homognes : impossibilit

dtudier un seuil de sensibilit chez lhomme

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Colloque Radiofrquences & Sant, 20 octobre 200912

Mthodes pidmiologiques de

mise en vidence dune relationde causalitObservation de lhomme dans sa diversit biologique,environnementale et comportementale

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Colloque Radiofrquences & Sant, 20 octobre 200913

tudes cologiques

Covariations spatiales et/ou temporelles de lafrquence dune maladie et dune

caractristique collective Mais

Associations statistiques sans signification : bas nylon et

cancers du poumon chez lhomme en Angleterre ; nombrede nids de cigognes et de naissances au Danemark Pas de prise en compte des caractristiques des personnes

qui peuvent tre associes la maladie et/ou lexposition

au facteur tudi

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Colloque Radiofrquences & Sant, 20 octobre 200914

Etudes de cohortePrincipe : deux groupes de sujets non malades, exposs et nonexposs ; observation longitudinale des 2 groupes ; comparaison de lafrquence de la maladie dans les deux groupes

Sujetsexposs

Sujets nonexposs

Malades

Non malades

t0 t1

COMPARAISON

Malades

Non malades

temps

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Colloque Radiofrquences & Sant, 20 octobre 200915

Etudes cas-tmoinsPrincipe : deux groupes atteints (cas) ou non (tmoins) de la maladie ;valuation rtrospective de l'exposition ; comparaison de l'exposition dansles deux groupes (cas et tmoins)

Cas(malades)

Tmoins(nonmalades)

COMPARAISON

Dbut del'tude

ExpossNon exposs

ExpossNon exposs

temps

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Colloque Radiofrquences & Sant, 20 octobre 200916

Principaux problmes

mthodologiques

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Colloque Radiofrquences & Sant, 20 octobre 200917

Mesurer lexposition

Consquences dune mauvaisevaluation des expositions Erreurs de classement non

diffrentielles (mmes erreurs chez lesmalades et les non malades) : sous-

estimation de lassociation entreexposition et maladie Erreurs de classement diffrentielles :

sens du biais dans lestimation delassociation impossible estimer

Evaluation rtrospective desexpositions (ncessaire pour effets long terme) Expositions souvent ignores Nombreuses erreurs de classement,notamment diffrentielles

% de sujetsbien classs Risque Relatif

100 % 1,00 2,00 4,00

95 % 1,00 1,80 3,35

90 % 1,00 1,65 2,85

80 % 1,00 1,42 2,13

70 % 1,00 1,25 1,63

Prvalence de lexposition = 20%

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Colloque Radiofrquences & Sant, 20 octobre 200918

Identifier la survenue desproblmes de sant

Dpend du problme tudi Mortalit : donnes exhaustives ; validit du

diagnostic parfois discutable Cancer : facile si Registre ; difficile sinon Sant mentale : enqute auprs des sujets avec

instruments de mesure valids ; recours dessources mdicales ou mdico-administratives

(validit du diagnostic discutable) Fertilit : trs difficile Troubles symptomatiques : enqute auprs des

sujets avec instruments de mesure valids

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Colloque Radiofrquences & Sant, 20 octobre 200919

Prendre en compte les biais et lesfacteurs susceptibles dinterfrer

Biais de slection : choix du mode de slection et de suivi dessujets Attention au volontariat : participants et non participants diffrent

souvent pour les phnomnes dintrt ; idem pour les perdus

de vue dans les tudes de cohorte Biais de classement (dinformation) : erreur de mesure sur la

maladie ou l'exposition ; peut tre diffrentielle ou non(consquences diffrentes)

Biais de confusion : association entre maladie et facteur derisque perturbe par un autre facteur li la fois lexpositionet la maladie ( facteur de confusion ) Ncessit de recueil de donnes individuelles pour ces facteurs

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Colloque Radiofrquences & Sant, 20 octobre 200920

Runir un nombre suffisant desujets exposs et de malades

Puissance d'une tude : probabilit de conclure un effet statistiquement significatif si l'effet existerellement dans la population

Dpend essentiellement : de l'importance de l'effet attendu dans la population de la proportion de malades chez les non exposs (ou de la

proportion d'exposs chez les non malades) Le nombre de sujets runir se dduit de ces

facteurs

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Colloque Radiofrquences & Sant, 20 octobre 200921

Puissance statistique d'une enqute de cohorte

comportant n sujets (50 % d'hommes et 50 % defemmes exposs) Exemple de lamiante

Puissance d'une enqute de cohorte : cancer du poumon(Exposition de 20 65 ans, suivi de 20 80 ans)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,001 0,01 0,1 1 10 100

Excs de risque ()

n=100

n=1000

n=10 000

n=100 000

Puissance d'une enqute de cohorte : msothliome(Exposition de 20 65 ans, suivi de 20 80 ans)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,001 0,01 0,1 1 10 100

Excs de risque ()

n=100

n=1000

n=10 000

n=100 00

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Colloque Radiofrquences & Sant, 20 octobre 200922

Conclusion Ltablissement dune relation causale est long etdifficile (formaldhyde : plus de 25 ans depuis les

premiers rsultats exprimentaux ; nickel : premiersignal srieux en 1927, classement Groupe 1-CIRCen 1990)

Ltablissement dune relation causale repose sur

lvaluation rigoureuse de connaissancespluridisciplinaires diversifies et nombreuses, et surun jugement scientifique tenant compte delensemble des donnes disponibles