John Snow, el cólera, el rigor en la recogida y análisis de datos, y la claridad en las conclusiones

Hoy voy a hablar de la historia de la medicina, así que me perdonen la osadía médicos e historiadores. Tengo una excusa, y es que me va servir para hablar de Six Sigma, una herramienta de resolución de problemas en los que la identificación de la causa raíz puede ser compleja.

La imagen de la izquierda es un mapa que forma parte del libro 'Sobre la forma de trasmitirse el cólera', publicado por John Snow en 1854, y sobre el que versa este escrito.

1. Londres en el Siglo XIX
A mediados del siglo XIX Londres es la ciudad más grande del mundo, con unos 2,5 millones de habitantes, en la que se vive en unas condiciones higiénicas precarias. Para hacerse una idea de cómo tenía que oler, baste saber que durante 'El Gran Hedor' de 1858 se interrumpieron las sesiones del parlamento por el mal olor.

2. El cólera
El siglo XIX es además el siglo de la 'globalización' del cólera, una enfermedad con una altísima mortalidad que se extiende por todo el mundo favorecida por los avances en el transporte, el comercio, y las migraciones. En 1832, en Nueva York, una ciudad de 250.000 habitantes, un brote causa la muerte de 3.515 personas, y golpea especialmente a los grupos que viven en unas condiciones más precarias. John Pintard, un líder civil que permanece en la ciudad durante la plaga, le escribe a su hija: 'la enfermedad afecta casi exclusivamente a la gente de clase baja, de vida disoluta y sucia, hacinados como cerdos en sus viviendas contaminadas'. Por aquel entonces existen dos teorías sobre el modo de trasmisión: la 'miasmática', más aceptada, que afirma que la enfermedad se trasmite a través del aire fétido, y la teoría de que se trasmite por contacto con las personas enfermas.

3. Plagas en Londres y primeros estudios de John Snow

En 1831 Londres sufre su primera epidemia de cólera, que causa 13.000 muertes. La segunda epidemia, en 1848, mata a 21.000 personas.
En 1849 John Snow publica su primer trabajo sobre el cólera. John Snow es un prestigioso médico, conocido entre otras cosas por haber desarrollado un sistema para anestesiar a los pacientes con éter y cloroformo. John Snow detecta una mayor incidencia de la enfermedad en las zonas que captan el agua de consumo aguas abajo de Londres en el Támesis, lo que respalda su teoría de que es el agua contaminada por las heces de las personas enfermas lo que trasmite el cólera. La mayoría rechaza sus ideas. 
En 1853 una nueva epidemia causa la muerte de 15.000 personas.
Esta nueva epidemia se produce tras un cambio realizado por una de las dos compañías que suministran el agua a Londres, que sigue captando del Támesis pero ahora aguas arriba de la ciudad. La otra compañía sigue captando el agua aguas abajo. La diferencia de mortandad entre las áreas suministradas por una y otra compañía es de 315 por 10.000 frente a 37 por 10.000. En agosto de 1854 se produce un brote de cólera muy virulento en un área muy localizada de Londres y a John Snow se le presenta la oportunidad de recabar nuevos datos para su estudio.


4. 31 de Agosto de 1854: mortífero brote de cólera en Broad Street
Hasta el brote de cólera de Broad Street, Snow había propuesto una hipótesis sobre el origen de la enfermedad y unos datos que sustentaban esa hipótesis. Los datos mostraban una relación entre el número de muertes por cólera en un área y el origen del agua que se consumía en esa misma área, pero no demostraban una relación causa-efecto. (De la misma forma que el número de ahogados y el consumo de helados aumentan en la misma época del año, eso no demuestra que los que han comido helados tengan un riesgo mayor de morir ahogados que los que no los han comido).
Como cuenta Snow, el 1 de agosto se produce en Londres el brote de cólera más mortífero hasta entonces, por lo localizado y rápido: en 10 días se producen más de 500 muertes en un radio de 50 metros alrededor de la esquina de Broad Street con Cambridge Street. De éstos, 273 sólo en los tres primeros días. Esto provoca una huida en masa de la zona donde se ha producido el brote.
Snow analiza el agua del pozo del que se extraía el agua mediante una bomba en la calle Broad Street y no encuentra nada decisivo, aunque detecta cierta cantidad de materia orgánica en suspensión.

5. El 'experimento' de John Snow
Y entonces solicita al Registro General los datos de los fallecidos. Le dan los datos de 83 personas fallecidas, con sus direcciones, no disponen de más. Los dibuja en un mapa en el que se localizan además las bombas de suministro de la zona. Cada raya marcada en las casas es un fallecido (ver mapa ampliado más detallado):

Este mapa trasmite de forma muy gráfica cómo las muertes se concentran alrededor de la bomba de Broad Street, y cómo la incidencia baja según la distancia a la bomba aumenta. Dice John Snow:
Casi la mitad de las muertes tuvieron lugar a una distancia muy corta de la bomba. Sólo 10 de las muertes se dan en casas situadas claramente más cerca de otras bombas. En 5 de estos 10 casos las familias de los fallecidos me informaron que siempre cogían el agua de Broad Street, ya que les gustaba más que la de la bomba que tenían más cerca. En otros tres casos los fallecidos eran niños que iban a una escuela cerca de la bomba de Broad Street. Se sabía que dos de ellos habían bebido de allí, y los padres del tercero pensaban que su hijo probablemente hubiera bebido. Y las otras dos muertes, lejos del distrito, representaban la mortalidad por cólera anterior al estallido del brote.
Pero había un edificio, casi contiguo al de la bomba, en el que no había habido ninguna muerte: una fábrica de cerveza. Y también había un asilo, en el que no había habido apenas muertes. Lo que descubrió fue lo siguiente:
Hay una cervecería en Broad Street, junto a la bomba, y viendo que no se había registrado ninguna muerte por cólera entre sus trabajadores, llamé a Mr. Huggins, el propietario. Me informó de que tenía más de 70 hombres empleados en la cervecería, y que ninguno de ellos había padecido cólera, que sólo dos se habían sentido ligeramente indispuestos durante el brote. A los hombres se les permite beber cierta cantidad de cerveza, y Mr. Huggins cree que no prueban el agua; además tiene muy claro que nunca cogen agua de la bomba de la calle. Existe dentro de la cervecería un pozo.
...
El asilo de Poland Street está rodeado en más de sus tres cuartas partes por casas en las que se produjeron muertes por cólera, y de 535 pacientes sólo 5 murieron de esta enfermedad, siendo el resto de los fallecidos personas acogidas tras el estallido del brote. El asilo dispone de un pozo en su interior, y los pacientes no reciben agua del pozo de Broad Street. Si la mortalidad en el asilo hubiera sido igual a la de las calles que lo rodean, más de 100 personas deberían haber muerto.

6. Las conclusiones y las propuestas
Aquello le proporcionó a Snow un experimento que demostraba la relación causa-efecto que estaba buscando: dentro de una misma zona, y en unas mismas fechas, entre las personas que habían bebido de la bomba la mortalidad había sido altísima, y nula entre los que no habían bebido de la bomba. Un involuntario 'grupo de control' compuesto por los trabajadores de una cervecería y los pacientes de un asilo, le dieron la clave. Snow no descubre la causa del cólera, pero si establece que es el agua el agente que lo trasmite. La bacteria causante no se identificaría hasta 1886.

Con este estudio en la mano, Snow se dirigió a las autoridades, quienes decretaron el precintado de la bomba el 7 de septiembre. Las muertes cesan en pocos días, aunque es el propio John Snow el que dice que no es claro que haya sido gracias al cierre de la bomba. En la tabla contigua Snow ordena las muertes de forma cronológica, y se ve cómo ya antes las muertes habían empezado a descender significativamente (posiblemente también por la desbandada provocada por el brote). En la primera columna se indica el número de casos detectados y en la segunda las muertes, para cada día.

El trabajo de Snow termina con una propuesta de medidas, que divide en dos tipos: inmediatas ante la aparición de la enfermedad y preventivas. Entre las preventivas destacan aquellas dirigidas a captar las aguas en puntos con menos riesgos de contaminación, y a mejorar la red de saneamiento de forma que se evite la contaminación de la red de agua potable.

John Snow fallece en 1858. En 1866 se produce una nueva epidemia en Londres en la que mueren 6.000 personas, y las autoridades deciden poner en marcha acciones para mejorar el suministro de agua potable, reformar la red de saneamiento y disponer de un servicio de recogida de basuras.


Si hoy vas a Broadwick Street, en el Soho londinense, encontrarás una bomba de agua y un pub llamado John Snow, en memoria de la bomba de agua, de la cervecería, y sobre todo, del médico que identificó que el cólera se trasmitía a través del agua contaminada.

7. Y todo esto, ¿qué tiene que ver con Six Sigma?
Six Sigma es una metodología de resolución de problemas complejos, que no tienen una causa identificada, y en la que intervienen muchas variables. Six Sigma establece 5 etapas consecutivas en la resolución de un problema. De forma escueta:
Definir: identificar claramente qué problema se quiere atacar.
Medir: recopilar y ordenar la información disponible, y recoger nueva información.
Analizar: Identificar la causa. Analizar los datos recogidos, buscando relaciones entre variables, patrones, tendencias... Generar hipótesis y verificarlas a través de experimentos.
Implementar: poner en marcha las acciones que eliminen o controlen la causa raíz.
Chequear: comprobar los resultados y convertirlos en estándares.

En el ejemplo de este post, ante un problema grave del que no se conoce la solución, Snow comienza recogiendo información que le ayuda a formular una hipótesis (trabajo de 1849). El brote de 1854 le brinda la oportunidad de verificar esa hipótesis a través de un experimento espontaneo, en el que puede establecer que en dos grupos de personas viviendo en el mismo lugar, entre los que bebieron agua del pozo la incidencia fue muy alta, y nula entre los que no la bebieron. Y no llega a poder realizar la fase de implementar y chequear, porque no está en su mano, pero sí hace una propuesta de medidas a adoptar.

Fuentes que he utilizado para escribir este artículo:
La más importante, y la que me ha llevado a escribir este post, ha sido el cuaderno 'Visual and Statistical Thinking: displays of evidence for making decisions', de Edward R. Tufte, que se puede comprar por 6 euros en amazon. Además del caso de John Snow y la epidemia de cólera en este cuaderno se describe otro caso, la decisión de lanzar el transbordador espacial "Challenger"que terminó trágicamente. Son parte de un libro también muy interesante para el que le guste la comunicación de información de forma gráfica, 'The Visual Display of Quatitative information'.
El libro de John Snow, publicado en Google Books: On the Mode of Communication of Cholera
Diversas páginas web:
http://www.nationalarchives.gov.uk/education/victorianbritain/pdf/healthy.pdf
http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0716-10182007000400014
http://www.nationalarchives.gov.uk/education/victorianbritain/healthy/timeline2.htm
http://caminosquenollevanaroma.wordpress.com/2011/12/05/colera-en-el-soho-de-londres/#comment-448