Konsep Penyebab Penyakit (Causal Concept) ade.heryana24@gmail.com
Definisi Penyebab Sesuatu yang menimbulkan akibat/efek (Websters s New Collegiate) Yang menghasilkan suatu efek (the Oxford English Dictionary 2nd ed) Disebut juga Determinan, yaitu setiap faktor yang menyebabkan perubahan kondisi kesehatan menjadi lebih baik atau lebih buruk (Susser, 1973) any event, action or condition that preceded a disease, without which the disease event either would not have occurred at all, or would not have occurred until some later time (Modern epidemiology, Rothman & Greenland 1998) Penyebab identik dengan obyek, dimana suatu obyek dihasilkan oleh obyek yang lain. Bila obyek pertama tidak jadi, maka obyek kedua tidak akan terjadi (David Hume)
Teori-teori Penyebab Penyakit 1. Teori Supernatural 2. Teori Hipokratik 3. Teori Miasma 4. Teori Kontagion 5. Teori Germ (determinisme murni) 6. Teori Epidemiologi klasik 7. Teori Multikausal dan Jaring Penyebab 8. Konsep Roda 9. Konsep Pie 10. Triad-related Concept 11. Ecoepidemiology Teori nomor 1,2,3,4 = sebelum ditemukan mikroskop; Teori 5,6,7,8,9,10,11 = setelah ditemukan mikroskop; Teori 5 = Konsep Monokausal (satu penyebab) Teori 6,7,8,9,10,11 = Konsep Multikausal (banyak penyebab)
1. Teori Supernatural Terjadinya penyakit disebabkan oleh kekuatan supranatural yaitu gangguan makhluk halus, atau adanya kemurkaan dari yang maha kuasa.
2. Teori Hipokratik Atau Hippocratic theory atau Hippocrates (460 SM 377 SM); Teori ini mendominasi lebih dari 2000 tahun pendapat medis; Terjadinya penyakit berhubungan dengan faktor tempat (geografi), kondisi air, iklim, kebiasaan makan, dan perumahan (disebut Konstituen ); Penyakit timbul karena ketidakseimbangan cairan dalam tubuh (phlegm) yaitu lendir, darah, empedu kuning, dan empedu hitam.; Prinsip teori hipokratik Konstituen berpengaruh pada keseimbangan phlegm
3. Teori Miasma Dipelopori Gallen (129-199); Miasma = istilah umum untuk partikel yang ada pada udara; Terjadinya penyakit disebabkan oleh suatu miasma dalam bentuk sisa makhluk hidup yang mengalami pembusukan, air yang mampat, serta pembusukan dari sampah yang menyebabkan pengotoran udara dan lingkungan sekitarnya;
4. Teori Kontagion Hieronymus Faracastorius atau Girolamo Fracastoro (1546) : terjadinya penyakit disebabkan olehkontak antara satu orang dengan orang lain yang berpenyakit yang disebut Contagion; Pada orang yang berpenyakit ada suatu zat yang dapat memindahkan penyakit dari satu individu ke individu lain. Namun, zat tersebut sangat kecil sehingga tidak dapat dilihat dengan mata serta tidak dapat diinvestigasi; Anton van Plenciz (1762) : penyakit tidak hanya disebabkan oleh makhluk hidup, tetapi juga oleh agen lain; Oliver Wendell Holmes (1843) : demam nifas yang sering fatal dan menular, bisa jadi disebabkan mikroorganisme yang dibawa oleh bidan dan dokter, dari satu ibu ke ibu yang lain; Saat itu belum ditemukan mikroskop
5. Teori Germ Penemuan mikroskop oleh Leewenhook mendorong penemuan teori Germ (kuman) dan membantah teori miasma; Kejadian penting teori Germ: Lahir Postulat Henle-Koch (kadang disebut determinisme murni) tahun 1876. Penemuan bacillus anthracis oleh Robert Koch (1877) Penemuan vaksin cacar oleh Edward Jenner; Tahun 1880, Louis Pasteur menemukan penyebab penyakit infeksi, dan dapat membiakkan mikroorganisme, serta menetapkan teori Germ; Penemuan basil mycobacterium tuberculosis oleh Robert Koch (1882) Penemuan vibrio cholerae oleh Robert Koch (1883) Penemuan dilanjutkan dengan diperolehnya vaksin Rabies pada manusia (1885);
Postulat Henle-Koch Postulat Henle-Koch atau Postulat Koch dicetuskan oleh Robert Koch (1843-1910), orang pertama yg dapat mengisolasi Agent TBC dan Kolera di Asia; Postulat Henle-Koch: Agent harus ada pada setiap kasus penyakit necessary factor; Agent tidak boleh terjadi pada penyakit lain sebagai kebetulan atau parasit nonpatogenik (satu agent satu penyakit); Agent dapat diisolasi dan jika dikenakan pada subjek yang sehat (Host) akan menyebabkan penyakit yang bersangkutan; Agent harus dapat diisolir dari binatang percobaan (Host)
Postulat Koch kelemahannya adalah tidak dapat diterapkan pada kejadian sbb: Penyakit yang disebabkan oleh virus Pada penyakit tertentu, seperti: Campak Canine distemper Pada penyakit yang disebabkan kuman patogen yang menginfeksi manusia, tapi tidak menimbulkan penyakit Virus belum dapat di-kultur Campak tidak dapat menyerang semua hewan percobaan, kecuali hanya pada anjing kecil Dapat menyerang anjing, tapi tidak dapat menyerang manusia, sehingga harus ada Host yang spesifik untuk penyakit tertentu Orang sehat yang terinfeksi virus sering tidak mengalami sakit
Kelemahan Postulat Koch menimbulkan pemikiran-pemikiran : 1 2 Selain kausa primer, selau ada kausa lain; Penyakit tidak hanya ditimbulkan satu sebab, tetapi banyak sebab (multi kausa) Kausa lain ini ikut memberi kontribusi dalam timbulnya penyakit. - Kausa primer disebut Agent; dan - Kausa lain yang ikut berkontribusi adalah Host dan Environment
Konsep kejadian suatu penyakit Konsep Monokausal Disebabkan satu penyebab Dianut pada era biologis, saat pertama kali mikroskop dan jasad renik ditemukan; Penyebab penyakit necessary & sufficient factor; Konsep Multikausal Disebabkan oleh banyak penyebab Konsep ini didorong oleh pembuktian oleh Robert Koch melalui Postulat Koch Penyebab penyakit (Agent) necessary factor, dan faktor lain yaitu Host dan Environment sufficient factor
6. Teori Epidemiologi Klasik TRIAD Epidemiology
TRIAD Epidemiologic (teori klasik penyebab penyakit infeksi, John Gordon) Agent Agent Host Environment Host Environment Keadaan SEHAT Agent = Agen (faktor yang harus ada pada penyakit) Host = Penjamu, Manusia/Hewan (faktor instrinsik yang rentan penyakit) Environment = Lingkungan (faktor ekstrinsik yg mempengaruhi agent dan transmisi penyakit)
TRIAD Epidemiologic (teori klasik penyebab penyakit infeksi, John Gordon) A E H Jumlah agen bertambah banyak timbul penyakit A E H Kerentanan (suseptibel) pejamu bertambah berat daya tahan berkurang timbul penyakit A H A E Jumlah agen bertambah banyak, karena perubahan lingkungan E H Kerentanan (suseptibel) pejamu bertambah berat karena perubahan lingkungan
A E H Interaksi Agent, Host, Environment Agent - Environment Host - Environment Agent - Host Agent Host - Environment Agent langsung dipengaruhi Enviro, tanpa memandang sifat Host Mis: viabilitas bakteri yg langsung disinari matahari, penguapan zat kimia toksik karena panas Host langsung dipengaruhi Enviro, tanpa memandang sifat Agent Mis: pengaruh cuaca/hujan terhadap manusia, keberadaan fasilitas pelayanan kesehatan Agent yang sudah berada dalam Host, menjadi lebih efektif bermukim di dalam Host atau bermultiplikasi, dan menimbulkan perubahan jaringan, produksi imunitas, dan lain-lain. Agent, Host, dan Enviro saling mempengaruhi hingga terjadi suatu penyakit
7. Teori Jejaring Akibat (Web Causation) Penyakit tidak tergantung pada satu penyebab yang berdiri sendiri, tetapi sebagai akibat dari serangkaian proses sebab-akibat; Penyakit dapat dicegah dengan memotong rantai pada berbagai titik; Sebab penyakit ditunjukkan dengan postulat Hill;
L Gordis: Epidemiology 4 th revised edition, W. Saunder publishers July 2008 Postulat Hill (1) Tokohnya: Sir Austin Bradford Hill (1987-1991), epidemiolog kebangsaan Inggris; 1. Temporal relationship Penyakit harus disebabkan oleh suatu exposure/pajanan pada satu waktu tertentu; Merupakan kriteria esensial timbulnya penyakit, namun sangat sulit dibuktikan 2. Strength of Association Hubungan yang kuat antara penyakit dan exposure dapat menyebabkan penyakit; Namun kadang hubungan yang lemah juga bisa menyebabkan penyakit; Contoh: hubungan antara kebiasaan merokok lebih dari 20 batang/hari dengan laryngeal carcinoma (risk ratio 20). 3. Biologic Plausibility Konsisten dengan ilmu biologi dan medis; Misal: perokok dengan kanker paru (terjadi histopatologi pada sel epitel saluran pernafasan pada perokok) 4. Dose-Respone relationship/biological gradient Risiko penyakit meningkat akibat paparan yang instensif. Namun harus tetap memperhatikan batasan takaran/dosis; Mis: makin banyak rokok yang dihisap, risiko kanker paru meningkat.
L Gordis: Epidemiology 4 th revised edition, W. Saunder publishers July 2008 Postulat Hill (2) 5. Replication of the findings Penemuan penyebab penyakit terjadi pula pada populasi berbeda dan/atau dengan desain studi berbeda; 6. Effect of removing the exposure Penyakit berkurang setelah penyebab penyakit atau paparan penyakit dipindahkan. 7. Alternate expalanations considered Penjelasan tambahan akan penyebab penyakit ditentukan, meliputi bila ada chance, bias, confounding, hipotesa alternatif dsb. 8. Specificity of the association Secara khusus satu penyakit disebabkan oleh satu penyebab penyakit atau pajanan; Namun kriteria ini tidak dapat diterapkan pada seluruh hubungan exposure-disease, karena suatu penyakit bisa disebabkan oleh banyak pajanan/paparan, dan satu exposure bisa menyebabkan beberapa penyakit. Cth: rokok tidak spesifik menyebabkan kanker paru. 9. Consistency with other knowledge/coherence Hubungan sebab akibat penyakit didukung dengan hasil/studi dari disiplin ilmu berbeda, misalnya studi tentang hewan, atau dengan data set lain.
Temporal relationship
Myocard Infarction web causation
8. Konsep Roda (the wheel) Manusia (dengan faktor genetiknya) merupakan INTI dari penyakit, yang dipengaruhi oleh lingkungan; Contoh: pada stress mental lingkungan sosial sangat berperan; pada sunburn lingkungan fisik; pada malaria lingkungan biologis Inti genetik B Host A Lingkungan: A. Fisik; B. Sosial; C. Biologis C
Ken Rothman (contemporary epidemiologist) 9. Konsep Pie Penyakit (D = disease) diakibatkan oleh kumulatif berbagai penyebab (E = Exposure). Penyebab ini bertindak bersama-sama dan saling berinteraksi untuk menimbulkan penyakit;
Tipe Penyebab (types of Causes) Necessary causes Ditemukan pada setiap kasus penyakit Contributing/component causes Dibutuhkan pada beberapa kasus penyakit Sufficient causes Gabungan necessary dan contributing causes, yang menyebabkan individu tak terelakkan terkena penyakit Suatu penyakit, dapat memiliki mekanisme multi sufficient (sufficient causes yang banyak).
Komplemen penyebab (Causal Causal complement = berbagai faktor yang melengkapi mekanisme sufficient cause Contoh: pada TBC Necessary cause/agen = mycobacterium tuberculosis; Causal complement = susceptibility complement)
Sufficient and component causes U T A B X B Sufficient Cause 1 Sufficient Cause 2 Sufficient cause = sekumpulan kondisi atau kejadian minimal yang pasti menimbulkan penyakit Week 1 Causal Theories 27
Sufficient and component causes Component causes U T A B X B Sufficient Cause 1 Sufficient Cause 2 Sufficient cause = sekumpulan kondisi atau kejadian minimal yang pasti menimbulkan penyakit Week 1 Causal Theories 28
Sufficient and component causes Component causes Component cause is setiap kondisi yang diperlukan untuk melengkapi sufficient cause U T A B X B Sufficient Cause 1 Sufficient Cause 2 A sufficient cause is a set of minimal conditions or events that inevitably produce disease Week 1 Causal Theories 29
Sufficient and component causes Necessary cause s = component cause yang selalu ada pada setiap penyakit (sufficient causes) U T A B X B Sufficient Cause 1 Sufficient Cause 2 Week 1 Causal Theories 30
For example: Tuberculosis Necessary but not sufficient Poor nutrition M. tuberculosis Immunosuppression M. tuberculosis Sufficient Cause 1 Sufficient Cause 2 Neither necessary nor sufficient Week 1 Causal Theories 31
Causing a myocardial infarction Y W No exercise Potato chips Week 1 Causal Theories 32
Causing a myocardial infarction Y W No exercise Potato chips A Obesity Week 1 Causal Theories 33
Causing a myocardial infarction Y W No exercise Potato chips A Obesity NO EFFECT Week 1 Causal Theories 34
Causing a myocardial infarction Y W No exercise Potato chips A C Genes Obesity Week 1 Causal Theories 35
Causing a myocardial infarction Y W No exercise Potato chips A C Genes Obesity T High cholesterol Week 1 Causal Theories 36
Causing a myocardial infarction Y W No exercise Potato chips A C Genes Obesity T High cholesterol NO EFFECT Week 1 Causal Theories 37
Causing a myocardial infarction Y Potato chips W Obesity No exercise A C Genes T High cholesterol Smoking X B Stress Week 1 Causal Theories 38
Causing a myocardial infarction Y W No exercise Potato chips Genes A C Obesity Smoking Week 1 Causal Theories 39 X T High cholesterol B Stress
Causing a myocardial infarction Y W No exercise Potato chips Genes A C Obesity Smoking Week 1 Causal Theories 40 X T High cholesterol B Stress
Causing a myocardial infarction Y Potato chips W No exercise A C Genes Obesity T High cholesterol Smoking X B Stress Week 1 Causal Theories 41
Causing a myocardial infarction Y Potato chips W No exercise A C Genes Obesity T High cholesterol Smoking X B Stress Week 1 Causal Theories 42
Causing a myocardial infarction Y W No exercise Potato chips Genes A C Obesity T High cholesterol Smoking X B Stress Week 1 Causal Theories 43
Types of causal relationships (Rothman s sufficient-component cause model) If a relationships is indeed causal, then Necessary and sufficient E.g., rabies, HIV exposure in AIDS Necessary but not sufficient Multiple factors acting in a specific temporal sequence E.g., multistage carcinogenesis Sufficient but not necessary E.g., both ionizing radiation and benzene exposure cause leukemia independently Neither sufficient nor necessary Many different pathways of getting the same disease Week 1 Causal Theories 44
Tipe Causality relationship (Necessary vs Sufficient) Necessary Sufficient Contoh + - M. tuberculosis TBC, Multistage carcinogenesis - + Putusnya Nervus opticus buta Radiasi ion & benzen leukemia (masing-masing) + + HIV AIDS, Rabies - - Rokok PJK
10. Epidemiologic Triad-related (1) Tiga kriteria penyakit menurut Triad-related Epidemiology: Infectivity = kemampuan menginfeksi; Infectivit y number infected number susceptible x100 Pathogenecity = kemampuan menyebabkan penyakit; Pathogenic ity number wit h clinical disease number infected x100 Virulence = kemampuan menyebabkan kematian; Virulence number of death number wit h disease x100
10. Epidemiologic Triad-related (2) Ketiga kriteria penyebab penyakit tersebut sangat dipengaruhi oleh faktor Host, antara lain: Jenis kelamin; Genetik; Iklim dan cuaca; Gizi, stress, pola istirahat; Kebiasaan merokok; Keasaman lambung; Higiene
11. Ecoepidemiology atau Chinese Boxes Pelopor: Mervyn Susser Pendekatan konsep penyebab penyakit yang memadukan aspek-aspek: molekuler, sosial, dan populasi; Seseorang tidak hidup sendiri (individual) melainkan merupakan anggota dari satu komunitas (konteks sosial); Konsep ini membantu memecahkan masalah pola penyakit yang luas dan dinamis, dalam konteks sosial; Menempatkan exposure/penyebab, outcome/penyakit, dan risk/risiko penyakit dalam konteks sosial
Causal Inference = bagaimana menentukan penyebab penyakit secara ilmiah dan bukti faktual? Kausalitas DETERMINISTIK Ada hubungan deterministik, jika ada Exposure maka terjadi Disease Penyakit berhubungan dengan necessary causes dan sufficient causes; Necessary causes = penyebab yang selalu harus ada; Sufficient causes = penyebab yang cukup menimbulkan suatu penyakit. Kausalitas PROBABILISTIK Ada hubungan statistik: ada hubungan asosiasi, atau tidak ada hubungan asosiasi. Keberadaan E (Exposure) akan meningkatkan peluang kejadian D (Disease) Kekuatan hubungan kausal ditunjukkan dalam bentuk ukuran-ukurna asosiasi, seperti: Odds ratio, Risk ratio, Koefisien korelasi, Population Attributable Risk (PAR);
Necessary Causes (Kausa perlu) Kausa perlu harus ada untuk menimbulkan penyakit, namun jika kausa perlu ada pun penyakit tidak selalu timbul Contoh: Infeksi Hepatitis-B adalah necessary untuk karsinoma hepatoseluler; Aspirin (mungkin menyebabkan) sindrom Reyes Sufficient Causes (Kausa cukup) Tidak selalu harus ada untuk menimbulkan penyakit, Namun jika kausa cukup ada penyakti pasti akan timbul Agar dapat dinyatakan sebagai faktor kausal penyakit, maka sebuah pajanan/exposure harus merupakan kausa cukup maupun kausa perlu bagi penyakit tersebut