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Gli studi osservazionali, retrospettivi e prospettici, sono caratterizzati da due elementi fondamentali: l’antecedente e l’outcome. Saper correttamente identificare l’antecedente è il primo passo per la validità dello studio di ricerca che si sta eseguendo. La presenza di fattori confondenti può modificare la relazione tra antecedente ed outcome, alterando il risultato degli studi.
Ogni lavoro di ricerca ha origine in un protocollo di ricerca e in un dataset. Ogni fenomeno osservato ed oggetto di protocollo è costituito da una causa e da un effetto. In biostatistica la causa viene definita antecedente, mentre l’effetto è noto come outcome.
Saper correttamente identificare quali tra le variabili osservate sia l’antecedente è un’operazione non immediata. La relazione infatti tra un antecedente e l’outcome può essere compromessa a causa della presenza di elementi che, seppur antecedenti anch’essi, producono un effetto anche sull’antecedente scelto.
Un esempio concreto di possibile fattore confondente
Mi spiego meglio con un esempio, qui utilizzato unicamente per spiegare come la biostatistica richieda rigore scientifico ed un forte orientamento alla logica.
In uno studio diffuso ieri (a cui rinviamo per la lettura completa position paper), i ricercatori delle Università di Bologna e Bari hanno fatto vedere – attraverso un’accurata analisi – come vi sia una relazione positiva tra la quantità di inquinamento ed il numero di contagi da Covid-19.
Le conclusioni del position paper invitano ad avere una maggiore attenzione al problema ambientale. Le polveri sottili svolgono, anche nel caso del Covid-19, un ruolo di carrier (trasporto) e di boost (impulso alla diffusione virulenta) per la propagazione del virus (noto come Sars Cov 2).
Da tutta la letteratura finora esistente sul Covid-19 è stato accertato che il virus ha un impatto considerevole sull’apparato respiratorio. Da un lavoro pubblicato da Albarello et al. (2020), è emerso che il Covid-19 produce gravi problemi polmonari. In termini medici, si verifica la cosiddetta “opacità del vetro smerigliato” (liquido negli spazi aerei dei polmoni) oltre che un ispessimento e gonfiore dei tessuti molli. Questa situazione patologica determina insufficienza respiratoria.
Studio statistico osservazionale
Avendo a disposizione le due informazioni, ossia rapporto tra inquinamento, coronavirus e problemi respiratori connessi con la presenza del Covid-19, è possibile implementare uno studio osservazionale. Lo scopo di un tale lavoro è comprendere quanto i livelli di inquinamento a cui il soggetto colpito da Covid è stato esposto, incidano sulla severità dei problemi respiratori ed in particolare polmonari.
Per rispondere ad una tale domanda di ricerca bisogna innanzitutto ricostruire il corretto rapporto tra Covid-19 e inquinamento e la loro rispettiva relazione con i problemi respiratori.
L’approccio statistico
Dalla letteratura medica è ormai accertato che l’inquinamento ha un impatto negativo sull’apparato respiratorio. Dal position paper sopra citato, è anche evidente che il numero di contagi è almeno correlato con il maggiore inquinamento. Dallo studio di Albarello et al. (2020) emerge che il Covid-19 coinvolge in modo importante i polmoni.
Vediamo graficamente la situazione nello schema qui di fianco.
Da esso emerge che i problemi respiratori sono effetto (outcome) sia dell’inquinamento sia del coronavirus (antecedenti). I due antecedenti hanno tra di loro un collegamento. L’inquinamento incide sulla diffusione di Covid-19 in quanto fa da carrier e da boost per il virus.
Il ruolo del fattore confondente
Possiamo proseguire tale ragionamento, immaginando che la quantità di inquinamento assorbita dagli individui rappresenti un elemento che aumenti la gravità degli effetti del Covid-19. Tale situazione nello studio osservazionale che stiamo ipotizzando fa sì che la variabile inquinamento non sia più solo un antecedente dei problemi respiratori, indipendente dalla presenza di Covid-19, ma sia un fattore confondente che esercita un’azione contestuale sia sull’antecedente sia sull’outcome.
La presenza di tale fattore confondente deve necessariamente essere oggetto di approfondite analisi. Il mancato controllo dei risultati alla luce del fattore inquinamento può produrre bias. Queste distorsioni alterano il valore dei risultati, impendendo una reale quantificazione del fenomeno concretamente osservato.
Conclusione
Impostare correttamente uno studio osservazionale attraverso una puntuale e rigorosa identificazione dei fattori in campo per la spiegazione è il compito di ogni ricercatore. Gli antecedenti e gli outcome ed i reciproci rapporti tra essi sono l’elemento fondamentale di ogni lavoro di biostatistica in quanto permettono la ricostruzione accurata del fenomeno osservato e ne consentono pertanto la corretta interpretazione.
