Konsep Penyebab Penyakit (Causal Concept)

Konsep Penyebab Penyakit
(Causal Concept)
[email protected]
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
• Virus belum dapat di-kultur
Pada penyakit
tertentu, seperti:
Campak
• Campak tidak dapat menyerang semua hewan
percobaan, kecuali hanya pada anjing kecil
Canine distemper
• Dapat menyerang anjing, tapi tidak dapat menyerang
manusia, sehingga harus ada Host yang spesifik untuk
penyakit tertentu
Pada penyakit yang disebabkan
kuman patogen yang
menginfeksi manusia, tapi tidak
menimbulkan penyakit
• Orang sehat yang terinfeksi virus sering tidak
mengalami sakit
Kelemahan Postulat Koch menimbulkan
pemikiran-pemikiran :
2
1
Selain kausa primer,
selau ada kausa lain;
Kausa lain ini ikut
memberi kontribusi
dalam timbulnya
penyakit.
Penyakit tidak hanya
ditimbulkan satu sebab,
tetapi banyak sebab
(multi kausa)
- Kausa primer disebut
Agent; dan
- Kausa lain yang ikut
berkontribusi adalah
“Host” dan
Environment”
Konsep kejadian suatu penyakit
Konsep Monokausal
Konsep Multikausal
• Disebabkan satu penyebab
• Disebabkan oleh banyak
penyebab
• Konsep ini didorong oleh
pembuktian oleh Robert
Koch melalui Postulat Koch
• Dianut pada era biologis,
saat pertama kali mikroskop
dan jasad renik ditemukan;
• Penyebab penyakit 
necessary & sufficient factor;
• 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
H
H
A
E
E
Jumlah agen bertambah banyak
 timbul penyakit
H
A
A
E
Kerentanan (suseptibel)
pejamu bertambah berat
 daya tahan berkurang
 timbul penyakit
Jumlah agen bertambah
banyak, karena perubahan
lingkungan
H
E
Kerentanan (suseptibel)
pejamu bertambah berat
karena perubahan
lingkungan
H
A
Interaksi Agent, Host, Environment
E
Agent Environment
• Agent langsung dipengaruhi Enviro, tanpa memandang
sifat Host
• Mis: viabilitas bakteri yg langsung disinari matahari,
penguapan zat kimia toksik karena panas
Host Environment
• Host langsung dipengaruhi Enviro, tanpa memandang
sifat Agent
• Mis: pengaruh cuaca/hujan terhadap manusia,
keberadaan fasilitas pelayanan kesehatan
Agent - Host
• 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 Environment
• 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;
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 4th 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.
L Gordis: Epidemiology 4th revised edition, W. Saunder publishers July 2008
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
A
C
Host
Lingkungan: A. Fisik;
B. Sosial; C. Biologis
9. Konsep Pie
• Penyakit (D = disease)
diakibatkan oleh kumulatif
berbagai penyebab (E =
Exposure). Penyebab ini
bertindak bersama-sama dan
saling berinteraksi untuk
menimbulkan penyakit;
Ken Rothman
(contemporary epidemiologist)
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
complement)
• Causal complement =
berbagai faktor yang
melengkapi
mekanisme sufficient
cause
• Contoh: pada TBC
– Necessary cause/agen
= mycobacterium
tuberculosis;
– Causal complement =
“susceptibility”
Sufficient and component causes
U
A
T
B
Sufficient Cause 1
X
B
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
T
U
A
B
Sufficient Cause 1
X
B
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
A
T
B
Sufficient Cause 1
Week 1 – Causal Theories
X
B
Sufficient Cause 2
A sufficient cause is a set of minimal
conditions or events that inevitably
29
produce disease
Sufficient and component causes
Necessary cause s = component cause
yang selalu ada pada setiap penyakit
(sufficient causes)
U
A
T
B
Sufficient Cause 1
Week 1 – Causal Theories
X
B
Sufficient Cause 2
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
Potato chips
W
No exercise
Week 1 – Causal Theories
32
“Causing” a myocardial infarction
Y
Potato chips
W
No exercise
Week 1 – Causal Theories
Obesity
A
33
“Causing” a myocardial infarction
Y
W
No exercise
Potato chips
Obesity
A
NO EFFECT
Week 1 – Causal Theories
34
“Causing” a myocardial infarction
Y
W
Potato chips
Obesity
No exercise
A
C
Genes
Week 1 – Causal Theories
35
“Causing” a myocardial infarction
Y
W
No exercise
Potato chips
Obesity
A
C
Genes
Week 1 – Causal Theories
High
cholesterol
T
36
“Causing” a myocardial infarction
Y
W
No exercise
Potato chips
Obesity
High
cholesterol
A
C
Genes
T
NO
EFFECT
Week 1 – Causal Theories
37
“Causing” a myocardial infarction
Y
Potato chips
W
Obesity
No exercise
High
cholesterol
A
C
T
Genes
Smoking
Week 1 – Causal Theories
X
B
Stress38
“Causing” a myocardial infarction
Y
W
Potato chips
Obesity
No exercise
High
cholesterol
A
C
T
Genes
Smoking
X
B
Stress
Week 1 – Causal Theories
39
“Causing” a myocardial infarction
Y
W
Potato chips
Obesity
No exercise
High
cholesterol
A
C
T
Genes
Smoking
Week 1 – Causal Theories
X
B
Stress
40
“Causing” a myocardial infarction
Y
Potato chips
W
No exercise
Obesity
High
cholesterol
A
C
T
Genes
Smoking
Week 1 – Causal Theories
X
B
Stress
41
“Causing” a myocardial infarction
Y
Potato chips
W
Obesity
No exercise
High
cholesterol
A
C
T
Genes
Smoking
Week 1 – Causal Theories
X
B
Stress
42
“Causing” a myocardial infarction
Potato chips
Y
W
No exercise
Obesity
High
cholesterol
A
C
T
Genes
Smoking
Week 1 – Causal Theories
X
B
Stress
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;
number infected
Infectivit y 
x100
number susceptible
– Pathogenecity = kemampuan menyebabkan penyakit;
number wit h clinical disease
Pathogenic ity 
x100
number infected
– Virulence = kemampuan menyebabkan kematian;
number of death
Virulence 
x100
number wit h disease
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
Kausalitas PROBABILISTIK
• 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.
• 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