vignette|Tableaux statistiques (archives américaines) présentant les symptômes de l'épidémie de la grippe de 1918 tels que décrits par les médecins de différents camps de l'armée alliée en France. vignette|Épidémiologie de la rage ; Cartographie de distribution des cas, par États (en 1949) ; Archives médicales militaires américaines. vignette|Épidémiologie de la rougeole ; cartographie pour les États-Unis de l'importance d'une épidémie de rougeole, sur la base des taux d'admission pour personnes/an d'hommes blancs enrôlés dans l'armée d'avril à décembre 1917 ; Archives médicales militaires américaines.

L'épidémiologie est une discipline scientifique qui étudie les problèmes de santé dans les populations humaines, leur fréquence, leur distribution dans le temps et dans l’espace, ainsi que les facteurs exerçant une influence sur la santé et les maladies de populations.

L'étude de la répartition et des déterminants des événements de santé sert de fondement à la logique des interventions faites en matière de santé publique et de médecine préventive.

La reconnaissance de l'épidémiologie comme champ d'étude est relativement récente, puisque la première étude significative remonte à 1854 Snow SJ, John Snow: the making of a hero?, Lancet, 2008;372:22-23.. Cependant, l'épidémiologie est l'un des piliers de la santé publique et de la médecine à travers l'histoire.

Les approches des épidémiologistes sont variées : elles vont de l'« étude de terrain » (au cœur de la communauté, souvent dans un service de santé publique) au front de la recherche et de la lutte contre l'émergence des maladies en passant par la modélisation et la veille sanitaire.

Étymologie Le mot « épidémiologie » provient du grec epi = « au-dessus », « parmi » ; demos = « peuple », « district » ; et logos = « mot », « discours ». Ceci peut suggérer que l'épidémiologie ne s'appliquerait qu'aux populations humaines , mais le terme est également utilisé pour des études de populations animales (« épidémiologie animale », « épidémiologie vétérinaire ») ou végétales (« épidémiologie végétale ») ou même pour des études portant sur l'ensemble des organismes vivants (« éco-épidémiologie » ou « épidémiologie environnementale »).

Vocabulaire Bien que le terme « épizootiologie » soit disponible, et ait toujours été appliqué à des études sur des populations végétales (« épidémiologie botanique »), le terme « épiphytologie » n'est pas employé en français.

On parle aussi d'« éco-épidémiologie » pour désigner l'identification, l’évaluation et la prévention des risques environnementaux au sein des populations et des collectivités (OMS 1994).

Principes Les études épidémiologiques sont en général réparties en trois catégories, ou comportent trois parties : descriptive : recueille des informations sur le nombre de cas et les caractéristiques d'une maladie ; analytique : recherche les déterminants de cette maladie (vise habituellement à proposer et/ou vérifier des hypothèses de liens de cause à effet susceptibles de déboucher sur des propositions de solution) ; évaluative : mesure l'impact d'une politique de santé publique destinée à contrôler cette maladie.

Ces études peuvent être menées directement au sein des populations (elles sont alors dites d'observation), ou dans un cadre contrôlé (elles sont alors dites expérimentales, un terme souvent synonyme d'essais cliniques ou communautaires de traitements et autres interventions).

Les études épidémiologiques analytiques qui évaluent le risque relatif sont de trois typesFrançoise Jauzein et Nathalie Cros, Différentes types d'études épidémiologiques, INRP, octobre 2005. : étude de cohorte ; étude cas-témoins ; études expérimentales ou essais : essais randomisés contrôlés ouverts quand le traitement est connu de tous, en simple aveugle (ou simple insu) quand seuls les patients ignorent la nature du traitement, en double aveugle quand patients et médecins ignorent la nature du traitement.

Histoire Hippocrate peut être considéré comme le premier épidémiologiste Alfredo Morabia, Historical Developments in Epidemiology, Birkhäuser Verlag, . Ray M. Merrill, Introduction to Epidemiology, Historical Developments in Epidemiology, Chap. 2, Jones & Bartlett Learning LLC ed., 2010. . Dans son traité Air, eaux, lieux, il pense que les maladies résultent d’un déséquilibre des quatre humeurs liées aux quatre éléments : soigner un malade consiste donc à rééquilibrer les humeurs et donc le corps en supprimant ou en rajoutant l’humeur en cause. Cette analyse qui tente de relier les facteurs environnementaux aux maladies humaines, le conduit à l’invention de la saignée et des régimes alimentaires en médecine. Il crée les termes endémiques pour les maladies liées à certaines régions et épidémiques pour les maladies liées à certaines périodes Changing Concepts: Background to Epidemiology, Duncan & Associates publishers..

L'épidémiologie en tant que discipline scientifique voit le jour au milieu du avec les travaux de William Petty et John Graunt qui conçoivent de nouvelles méthodes biostatistiques pour analyser les hebdomadaires de Londres..

Elle ne prend une orientation nettement quantitative et politique qu'au , à la suite, d'une part, d'une rencontre entre le mouvement statistique et les théories des probabilités, et, d'autre part, des réformes sanitaires entreprises dans un contexte de lutte antituberculeuse et d'hygiénisme. Elle s'enrichit aussi des rapports de médecins ayant embarqué sur des navires négriers ou soigné des soldats sur le champ de bataille, des prisonniers ou des ouvriers des plantations coloniales.. L' est créée en 1850.

Le savant belge Adolphe Quetelet . Farr, en montrant l'importance de la cohorte épidémiologique pour les risques, peut être considéré comme le fondateur de la surveillance épidémiologique..

Le , disciple de Farr, est célèbre pour avoir publié un compte rendu détaillé de l'épidémie de choléra de 1854 dans le district de Soho à Londres, recensant le domicile de toutes les victimes. Cela lui permit d'incriminer l'eau de boisson distribuée par une fontaine publique de comme cause de l'épidémie. Il retire le manche de la pompe à eau, ce qui met fin à l'épidémie. Cet événement majeur de l'histoire de la santé publique peut être considéré comme l'acte fondateur de l'épidémiologie.

Un des premiers médecins à avoir utilisé les statistiques en médecine pour tester une hypothèse sur une étiologie d'une maladie, à savoir la fièvre puerpérale, est Ignace Philippe Semmelweis. Celui-ci propose à ses contemporains de se laver les mains dans une solution d'hypochlorite (de l'eau de Javel) et stérilise ses instruments de chirurgie. Il présente son travail dans un livre, , publié en 1861. Malheureusement, l'opposition manifestée par ses contemporains ne permet pas de faire avancer ses idées. Il envoie à ses frais son livre à tous les chefs de clinique de gynéco-obstétrique de son époqueSlaughter, Semmelweiss, cet inconnu, éd. Presses de la cité (1953)Morton Thompson, Tu enfanteras dans la souffrance, éd. Presses de la cité (1954)Thuillier, Le paria du Danube, éd. Balland (1983)…

Au apparaît l'épidémiologie sociale avec la querelle entre les contagionnistes et les anticontagionnistes (ces derniers utilisant la théorie des miasmes pour privilégier les facteurs environnementaux comme cause première des maladies).. Ainsi le médecin Louis René Villermé met en évidence en 1826 que les plus grandes mortalités dans les quartiers ne proviennent pas de facteurs environnementaux comme l'insalubrité des logements mais de la pauvreté des habitants.

Au début du , des méthodes mathématiques sont introduites en épidémiologie par Ronald Ross, W.O Kermarck et A.G. McKendrick , 1927, A115, 700-721 , Proc R. Soc, 1932, 138, 55-83 , Proc R. Soc, 1933, 141, 94-121. Peu après, d'autres auteurs publient des modèles mathématiques en épidémiologie (Bailey, Muench, Anderson, Gray…).

Une des premières études cas-témoins est réalisée par Janet Lane-Claypon en 1912. L'étude des cas de cancers du sein, publiée en 1926, compare statistiquement un groupe de personnes souffrant de ce cancer et un groupe témoin de personnes en bonne santé.

La grippe espagnole tue plus de gens que toute la Première Guerre mondiale. Avec l'apparition de maladies nosocomiales et d'une antibiorésistance préoccupantes, conjointement à une capacité accrue des microbes à circuler de plus en plus rapidement autour de la planète, la veille écoépidémiologique et l'accès rapide à des informations transparentes et valides deviennent un enjeu majeur. Et l'information doit être de nature scientifique, et non déformée ni orientée par des entités défendant des intérêts politiques ou économiques, comme le montrent les médecins britanniques Doll et Bradford Hill dans une publication de 1956 fournissant enfin un support statistique à la suspicion d'un lien entre tabagisme et cancer du poumon.

Le développement de vagues successives de maladies émergentes susceptibles de devenir pandémiques puis des liens de plus en plus évidents entre santé et environnement ont généré de nouveaux besoins en matière d'épidémiologie environnementaleBoutaric F, Lascoumes P « L’épidémiologie environnementale entre science et politique. Les enjeux de la pollution atmosphérique en France » Sciences Sociales et Santé. 2008;26(4):5-38 et d'éco-épidémiologie (dans le cadre de l'étude des maladies zoonotiques notamment) ; un des enjeux pour le est d'améliorer l'« épidémiologie d'intervention »Quénel P. « L’épidémiologie d’intervention : une pratique professionnelle entre science et politique revendiquée et assumée. Le cas de la pollution atmosphérique » Sciences Sociales et Santé. 2008;26(4):39-50. et l'interdisciplinarité, notamment via une collaboration accrue du monde médical avec le monde vétérinaire en matière d'épidémiologie et d'éco-épidémiologie, car la plupart des maladies émergentes préoccupantes sont liées à l'environnement et souvent à des réservoirs issus du monde animal. Parfois, ce sont les microbes de l'homme qui peuvent aussi infecter les animaux d'élevage et sauvages. Ainsi, via l'OMS ou des instances plus régionales et locales et grâce aux nouveaux outils informatiques (NTIC), des réseaux d'échanges d'information ou de veille spécialisée (par exemple sur la grippe aviaire) se construisent.

Dans le contexte de la mondialisation et d'une information mieux partagée, l'épidémiologie prend une dimension planétaire et plus écoépidémiologique, en intégrant aussi un risque de bioterrorisme ; et on constate l'émergence d'une Picheral, H. (1989) Géographie de la transition épidémiologique. Annales de géographie (), mars 1989. Armand Colin et d'outils permettant de nouvelles formes d'épidémiologie, dont une épidémiologie participative à grande échelle qui pourrait s'inspirer des sciences participatives et s'appuyer sur des bases de données open data mais sécurisées du point de vue de la protection des données à caractère personnel.

Dans le cas des maladies infectieuses, l'épidémiologie doit tenir compte du fait que les microbes évoluent. Un des buts de l'épidémiologie évolutive est de capturer cette boucle de rétroaction : l'évolution microbienne modifie la manière dont les maladies se propagent et, en retour, l'épidémiologie façonne les pressions de sélection subies par les microbes. Ceci est la clé pour comprendre l'évolution de la résistance aux traitements ou l'évolution de la virulence.

Limites Outre les difficultés inhérentes à l'observation de la santé à l'échelle d'une populationGIS IRESP, Comment observer la santé des individus à l'échelle d'une population ?, décembre 2011., la protection des droits du patient, comme le secret protégeant les données de laboratoires et d'installations à risque ou de certains états sont à la fois des garanties de liberté individuelle et des freins à une gestion optimale des crises.

Deux exemples peuvent illustrer le caractère éthiquement délicat des grandes approches épidémiologiques :