Epidemia jak „szary łabędź”, czyli o teorii przejścia epidemiologicznego

Jeszcze rok temu nikt z nas nie spodziewał się wybuchu pandemii COVID-19. Reżim sanitarny, lockdown i niepokój o przyszłość, to nowa rzeczywistość, z którą przyszło nam się zmierzyć. Okazało się, że nie tylko choroby cywilizacyjne stanowią wyzwanie dla współczesnej medycyny. Dużym zagrożeniem dla społeczeństwa są nadal choroby zakaźne.

Czy to tylko jakiś osobliwy moment w naszej historii, gdy ludzie na całym świecie dzielą ten sam strach i porównują dane o zakażeniach i śmiertelności na Covid-19 w różnych krajach i kontynentach, grupach wieku, czy dodatkowych obciążeniach chorobami? Liczyliśmy na długie życie, najlepiej w dobrym zdrowiu, a „gdy umierał ktoś starszy rodziły się pytania, czy aby lekarze nie popełnili jakiegoś błędu?”.

We wtorek (13 października 2020 r.), gdy kończyłam pisać ten artykuł, Ministerstwo Zdrowia poinformowało o 5068 nowych potwierdzonych przypadkach zakażenia koronawirusem SARS-CoV-2. W sumie od 4 marca br. w Polsce zanotowano ponad 135 tys. zakażeń, a z powodu Covid-19 zmarło dotąd 3101 osób.

Na całym świecie łączna liczba potwierdzonych zakażeń była bliska 38 milionów, a liczba ofiar śmiertelnych pandemii wyniosła już ponad 1,08 mln osób. Jak wynika z danych opublikowanych na stronach Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) blisko połowa przypadków zakażeń dotyczy obu Ameryk, a najwięcej nowych zakażeń i zgonów w ostatnim tygodniu notowanych było w USA, Brazylii, Argentynie, a także w Indiach, Wielkiej Brytanii i Francji. Największy wzrost nowych zakażeń występował w Europie, a wzrost liczby zgonów na kontynencie afrykańskim.

O pandemii Covid-19 mówi się, że jest „czarnym łabędziem”, czyli  wydarzeniem z definicji nieprzewidywalnym, o bardzo niskim prawdopodobieństwie wystąpienia, które może wywrócić świat do góry nogami i pogrzebać dotychczasowy porządek.

Bliższa, z punktu widzenia prezentowanej tu teorii przejścia epidemiologicznego, jest koncepcja „szarego łabędzia” opisująca zdarzenie niepewne, którego krótkookresowe prawdopodobieństwo jest trudne do oszacowania, ale jest realistyczne i zdaniem ekspertów – potencjalnie możliwe.

Nie tylko w czasach minionych

Historia zna dziesiątki dramatycznych zdarzeń w postaci epidemii, które w czasach minionych połączone były często z klęskami głodu i działaniami wojennymi. Na terenach średniowiecznej Europy, a także na ziemiach Polski, kronikarze odnotowali co najmniej kilkadziesiąt epidemii dżumy, w tym jedną z największych epidemii w dziejach ludzkości – czarną śmierć. Była to epidemia dżumy dymienicznej, która jest chorobą zakaźną z grupy zoonoz, czyli patogeny tej choroby są przenoszone przez zwierzęta. W tym wypadku były to pchły żerujące na gryzoniach, głównie szczurach.W Europie notowana była w połowie XIV wieku, a wcześniejsze ślady tej zarazy znalezione zostały w Mongolii, skąd najpewniej przedostała się do Chin i Kirgizji, a następnie na Krym i na pokładach galer trafiła do sycylijskiej Messyny. O epidemiach w czasach minionych można przeczytać więcej w artykule Andrzeja Zawistowskiego w Gazecie SGH (Od powietrza, głodu, ognia i wojny, czyli (prawie) wszystko już było).

Obok epidemii dżumy częste były epidemie innych chorób zakaźnych, takich jak dur brzuszny, czarna ospa, tyfus plamisty, czerwonka, kiła, a w późniejszych wiekach epidemie cholery, szkarlatyny, błonicy, kokluszu, odry. O większości tych chorób nie pamiętamy lub słyszeliśmy o nich co najwyżej w kontekście szczepień.

Tymczasem, z raportu WHO wynika, że w 2018 roku odrą zaraziło się niemal 10 mln ludzi na całym świecie, z czego 142 tys. zmarły, w większości dzieci do 5. roku życia.

Ogniska tej choroby były notowane wówczas także w Polsce. Bardzo groźną chorobą zakaźną na świecie pozostaje malaria, która jest wywoływana przez jeden z pięciu gatunków pierwotniaków, a wektorem przenoszącym między osobami chorymi i zdrowymi są samice komara widliszka.

W 2017 roku odnotowano na świecie blisko 220 mln przypadków malarii i 435 tys. zgonów. Z badania  dotyczącego zapadalności i  umieralności na malarię, którego wyniki opublikował „Lancet” wynika, że liczba zgonów na malarię może być nawet dwukrotnie wyższa niż podawana przez WHO, a największa roczna liczba zgonów wyniosła blisko 2 mln w 2004 roku.

Dlaczego nie pamiętamy o epidemiach?

Choć epidemie wciąż występują, a ostatnia wielka epidemia grypy hiszpanki zakończona w marcu 1920 roku była najbardziej tragicznym wydarzeniem XX wieku, to w dużej mierze są zapomniane.

Wirus grypy H1N1 zabił prawdopodobnie więcej mieszkańców Europy niż zginęło na frontach I jak i II wojny światowej razem i szacuje się, że na całym świecie mogło zachorować na nią blisko 500 mln osób, co stanowiło wówczas 1/3 populacji świata.

Zastanawiające jest, że mimo ogromnej skali strat „jeśli zapytać, jaka była największa katastrofa XX wieku, niemal nikt nie odpowie, że była to hiszpanka”, co zauważa Laura Spinney w książce „Pale Rider. The Spanish Flu of 1918 and How It World”. Nie pamięta też o niej środowisko naukowe. W największej na świecie bibliograficznej bazie danych WorldCat w 2017 roku na 80 tys. pozycji o I wojnie światowej przypadało tylko 400 o grypie hiszpance.

Spinney zauważa, że „pandemię trudno przekuć w dobrą opowieść”, a „epidemie są jak sieroty, których pochodzenia nigdy nie można być całkowicie pewnym”. Może niechęć do pamiętania epidemii, ich analizy i wyciągania wniosków na przyszłość ma związek z ogólną awersją do przypadków nagłej śmierci i cierpienia, którego sensu nikt nie potrafi wyjaśnić?

Takie pytanie stawia Iwan Krastew w książce „Nadeszło jutro. Jak pandemia zmienia Europę?” Znany jest psychologiczny mechanizm wyparcia szczególnie traumatycznych wydarzeń. Takie zepchnięcie w niepamięć jest jednym z mechanizmów obronnych człowieka i pełni funkcję izolującą od wspomnień i zdarzeń, z którymi nie jesteśmy w stanie sobie poradzić. Traumatyczne doświadczenia mają wpływ na funkcje poznawcze i na pamięć tych, którzy tego doświadczyli. Charakterystyczne jest, że wspomnienie urazu kodowane jest w formie wyrazistych wrażeń, a brak jest werbalnej narracji oraz kontekstu.

Celem tego artykułu jest nadanie pewnej narracji naukowej zjawisku epidemii w historii świata i pokazanie uwarunkowań, które mogą być zależne także od nas.

Epidemia grypy w Południowej Karolinie (1918 r.). Oryginalne zdjęcie z Narodowego Muzeum Zdrowia i Medycyny. Cyfrowo ulepszone przez rawpixel.

Fazy przejścia epidemiologicznego

Teoria przejścia epidemiologicznego jest próbą wielodyscyplinarnego ujęcia długookresowych zmian we wzorcach chorobowych oraz umieralności, które zachodzą w populacji wraz z procesem ekonomicznego i społecznego rozwoju.

Została sformułowana przez Abdela Omrana w połowie lat 1960., a opublikowana w 1971 roku. Sedno modelu przejścia epidemiologicznego stanowi założenie, dotyczące zmiany wzorców chorób i dominujących przyczyn zgonów.

Jest to przejście od epidemii chorób zakaźnych do dominacji chorób przewlekłych oraz przesuwanie się umieralności z wczesnych lat życia na lata późniejsze.

Omran analizował przemiany w umieralności w Europie i Ameryce Płn. od połowy XVIII w. do połowy XX w. i wyróżnił

trzy fazy przejścia: fazę epidemii i głodu, fazę wygasania pandemii chorób zakaźnych, którą podzielił na jeszcze dwa podokresy oraz fazę chorób zwyrodnieniowych i cywilizacyjnych, dziś określanych jako choroby przewlekłe, czyli szeroko rozpowszechnione choroby układu krążenia, choroby nowotworowe czy choroby układu oddechowego.

Na poszczególne fazy składają się zmiany w natężeniu umieralności, długości trwania życia i przesunięcia w profilu dominujących chorób. W szczególności jest  to wzrost przeciętnego dalszego trwania życia od ok. 20-30 lat w pierwszej fazie, przez blisko 40 lat w fazie drugiej, do ponad 70 lat w trzeciej.

Faza epidemii i głodu

W fazie epidemii i głodu notowane były bardzo wysokie współczynniki umieralności niemowląt i dzieci, i tylko niewielki odsetek osób dożywał wieku starszego. Zgony dzieci (w wieku 0–5 lat) stanowiły blisko 1/3 zgonów ogółem, a osób w wieku 50+ niewielki procent. Charakterystyczny jest wówczas bardzo wysoki poziom maternal mortality, czyli umieralności kobiet związanej z ciążą, porodem lub w ciągu 42 dni od zakończenia ciąży. Szacuje się, że choroby zakaźne i zgony okołoporodowe kobiet, a także choroby związane z niedożywieniem mogły być przyczyną blisko ¾ zgonów, podczas gdy choroby serca i nowotwory ok. 6%.

Pierwsza faza przejścia epidemiologicznego w Europie i Ameryce Północnej trwała bardzo długo. Jak pokazują dane pochodzące z pruskich roczników statystycznych jeszcze pod koniec XIX w. oczekiwane trwanie życia w rejencji gdańskiej było poniżej 30 lat.

Z tablic trwania życia dla Polski opracowanych przez Szulca (1928), a następnie Fogelsona (1932) wynika, że pod koniec lat 20. oraz 30. XX wieku udział osób dożywających co najmniej 50 lat wynosił blisko 60%, a trwanie życia sięgało 50 lat, czyli mógł być to czas zamykania późnej fazy redukcji zachorowalności na choroby zakaźne na ziemiach polskich.

Uwarunkowania przejścia i potrójne obciążenia społeczeństw niezachodnich  

Wszyscy autorzy wskazują na czynniki ekonomiczne i ogólną poprawę warunków życia, w tym warunków sanitarno-higienicznych oraz odżywiania – szczególnie wielokrotny wzrost produkcji roślinnej zbóż i ziemniaków – jako podstawowe dla procesu wygasania fazy pandemii i głodu.

Rozwój medycyny poprzedzony odkryciami mikrobiologicznymi Roberta Kocha i Ludwika Pasteura, następuje później niż spadek zachorowań.  Ważnym okresem były lata 40. i 50. XX wieku, kiedy powszechne stało się stosowanie antybiotyków, zapoczątkowane odkryciem penicyliny przez Fleminga i jej syntezą w 1943 r., a także odkrycie streptomycyny.

W tych latach można było już leczyć zapalenie płuc, czerwonkę, cholerę, kiłę i gruźlicę. Skumulowanym efektem tych zmian było radykalne ograniczenie chorób epidemicznych i zakaźnych. Lata 1960. i 1970. to faza dominacji chorób przewlekłych, przy czym występowanie chorób zakaźnych ma zasięg lokalny i ograniczone jest do populacji osób żyjących w biedzie oraz starszych, np. gruźlica.

Należy podkreślić, że Omran nie zakładał liniowości etapów przejścia epidemiologicznego, co oznacza, że występowanie i dominacja chorób cywilizacyjnych może nie wypierać całkowicie chorób zakaźnych. Widać to na przykładzie wielu krajów i regionów świata, które borykają się z nakładającymi obciążeniami zdrowotnymi.

Trzeci etap przejścia epidemiologicznego

W społeczeństwach niezachodnich trzeci etap przejścia epidemiologicznego nazywany jest okresem potrójnego obciążenia zdrowotnego, na które składają się zarówno „stare” problemy zdrowotne, w tym choroby zakaźne, umieralność okołoporodowa, także niedożywienie, złe warunki sanitarne, ograniczony dostęp do czystej wody, jak i „nowe” problemy zdrowotne w postaci chorób przewlekłych i braku systemu opieki zdrowotnej pozwalającego na ich leczenie, a także trudności z zapewnieniem opieki nad osobami starymi, niepełnosprawnymi, czy z chorobami psychicznymi.

Jednocześnie w krajach zachodnich notowany jest systematyczny spadek umieralności związany przede wszystkim z rewolucją kardiologiczną, a w latach 1980. formułowane są kolejne fazy przejścia epidemiologicznego.

Czwarta faza coraz dłuższego życia

Wśród prac rozwijających teorię przejścia epidemiologicznego warto wskazać na prace S. Jay Olshanskiego, który zaproponował fazę czwartą określoną jako era opóźnionych chorób przewlekłych. Faza ta charakteryzuje się znacznym obniżeniem umieralności, głównie wśród osób w zaawansowanym wieku, podobnym profilem głównych przyczyn zgonu, jak w fazie III, przy czym coraz więcej osób dożywa zaawansowanego wieku 80, a nawet 90 lat.

Z moich analiz przeprowadzonych dla Polski wynika, że

kobiety weszły w tę fazę w latach 1990., a mężczyźni – na przełomie XX i XXI wieku, czyli ponad 20 lat później niż w krajach Europy Zachodniej (Studia Demograficzne 2009/1/155).

Spodziewana długość trwania życia [Źródło: Oeppen, Vaupel, Broken linits of life expectancy, Science 2002]

Dramatyczne pytania i ich przyczyny

Ten sam autor (Olshansky) wraz z innymi biodemografami opublikował w 1998 r. pracę, w której postawione jest dramatyczne pytanie o to, czy kolejna faza przejścia epidemiologicznego nie okaże się powrotem do etapu pierwszego i dominacji chorób zakaźnych?

Wskazano przy tym na wciąż występujące na całym świecie, a szczególnie w krajach rozwijających się, choroby zakaźne wirusowe i bakteryjne. Wiele z tych chorób miało wcześniej charakter endemiczny, ale pod koniec XX wieku zaobserwowano ich ekspansję na całe kontynenty lub świat. Pojawiały się też zupełnie nowe choroby, które nie występowały nigdzie wcześniej.

Na liście nowych chorób zakaźnych, które znalazły się w raporcie WHO w latach 1973-1995, znalazły się m.in. HIV/AIDS, wirus Ebola powodujący gorączkę krwotoczną i wirus denga, który z kilku krajów tropikalnych rozwinął się na wszystkich kontynentach, z wyjątkiem Europy, a także nowe odmiany wirusa cholery.

Do tej listy należy dodać wirusy powodujące epidemie grypy, w tym ptasia grypa w latach (2003-2009), świńska grypa (2009-2010) oraz epidemia SARS (2002-2003), której skrót oznacza "zespół ciężkiej ostrej niewydolności oddechowej”. Czy możemy więc być zaskoczeni, że pojawiła się kolejna epidemia SARS-CoV-2, która przyjęła charakter pandemiczny?

Bill Gates, miliarder i filantrop, od lat pomagający w walce z chorobami zakaźnymi na całym świecie, na konferencji TED w 2015 r. na przykładzie rozwoju epidemii Eboli pokazał, że największe ryzyko globalnej katastrofy teraz na świecie wiąże się nie z wybuchem nuklearnym, ale z wysoce zakaźnym wirusem, na atak którego świat nie jest przygotowany.  

Wśród możliwych przyczyn i czynników sprzyjających rozprzestrzenianiu się patogenów i rosnącej liczbie zachorowań, wymienia się zarówno uwarunkowania biologiczne, takie jak wzrost odporności wielu bakterii na antybiotyki, demograficzne – związane ze starzeniem się ludności, której odporność jest coraz słabsza i osoby te są bardziej podatne na działanie patogenów, jak i uwarunkowania ekologiczne, które stwarzają sprzyjające warunki do rozwoju drobnoustrojów, w tym zaburzenie składu gatunkowego oraz zbliżenie ludzi i populacji zwierząt domowych do zwierząt przenoszących patogeny, oraz niekontrolowana produkcja i sprzedaż żywności, a także procesy urbanizacyjne powodujące duże zagęszczenie ludności.

Wskazuje się również na teorię higieniczną zakładającą, że poprawa warunków sanitarno-higienicznych i pasteryzacja spowodowały brak ekspozycji organizmu we wczesnym okresie rozwoju na otaczające drobnoustroje, co wiąże się z brakiem możliwości rozwinięcia prawidłowych mechanizmów odpowiedzi immunologicznej na mikroorganizmy środowiskowe i mniejszą odporność na infekcje. Tu mogą mieć swoje źródło choroby alergiczne, takie jak astma, atopowe zapalenie skóry i choroby autoimmunologiczne. Niewątpliwie, jest też wiele innych czynników, które nie zostały tu wymienione.

Jedna ekologia chorób zakaźnych jako „produkt uboczny” globalizacji

Autorka artykułu chce wskazać w szczególności na procesy globalizacyjne na świecie, które nałożyły się na wszystkie inne wyżej wymienione. Ważną składową tych procesów jest bardzo duże przemieszczanie się ludności i wymiana handlowa. Jako przykład można podać liczbę turystów na świecie w 2019 roku, która została oszacowana na poziomie 1,4 mld.

Procesy globalizacyjne połączyły i wymieszały problemy zdrowotne populacji z różnych regionów i kontynentów, tak że ludzie na całym globie, bez względu na status rozwoju i zasobów, żyją w obrębie jednej ekologii chorób zakaźnych.

Ekologia integralna, o której pisze papież Franciszek w encyklice „Laudato si” wychodzi z założenia, że wszystko w świecie jest ze sobą powiązane. W tym kontekście szczególnym wyzwaniem są zaniedbania dotyczące stanu zdrowia i opieki zdrowotnej w wielu regionach świata, w tym w leczeniu chorób zakaźnych czy braku dostępu do pitnej wody.

Jak uczy historia, epidemie nie są stałym trendem lecz krótkotrwałym wydarzeniem i w którymś momencie ulegają wyciszeniu.

Limfocyt T pokonuje koronawirusa. ( Rysunek Stasia, lat 7)

Czy pozostaną „szarym łabędziem”, czyli mimo, że prawdopodobne, to ich nadejście wciąż będzie szokować, chociaż przewidywalne, to jednak nie do pomyślenia – nie jest jeszcze przesądzone. Kiedy pojawi się następna pandemia, w jakiej skali ogarnie świat i ile pochłonie ofiar, zależy teraz od nas, także szacownego grona pracowników oraz obecnych i przyszłych studentów Szkoły Głównej Handlowej w Warszawie, której misją jest kształcenie liderów rozumiejących otaczający ich świta i podejmujących wyzwania przyszłości.

WIKTORIA WRÓBLEWSKA

 

DR HAB. WIKTORIA WRÓBLEWSKA, PROF. SGH,
profesor w Instytucie Statystyki i Demografii,
Kolegium Analiz Ekonomicznych

ORCID