Calculați epidemiile și pandemiile?

Model nou pentru calculul răspândirii globale a bolii

13/12/2013

Gripa aviară, gripa porcină, SARS, EHEC - Noii agenți patogeni umani de astăzi adesea întâmpină riscul unei pandemii în fața conectivității globale. „Răspândirea globală a agenților patogeni poate avea consecințe grave asupra sănătății, sociale și economice și reprezintă o provocare majoră pentru sănătatea populației“, raportează Institutul Robert Koch (RKI) și Universitatea Humboldt din Berlin într-un comunicat de presă comun. Pentru a determina posibile căi de propagare ale unor astfel de valuri globale de infectie, cercetatorii au condus de Dirk Brockmann, profesor la Universitatea Humboldt din Berlin și liderul echipei de proiect la RKI, o nouă metodă de modelare epidemiologice au dezvoltat ca in numarul curent al revistei științifice „știință“ sub titlul „Geometria ascunsă a fenomenelor contagioase complexe, provocate de rețea“ este prezentat.

Cu sprijinul unor oameni de știință de la ETH Zurich (Institutul Federal Federal de Tehnologie din Zurich), o nouă teorie matematică a fost dezvoltată, „care îmbunătățește înțelegerea răspândirii globale a bolii“, astfel încât mesajul RKI și al Universității Humboldt. Acesta va fi „geometria ascunsă a epidemiilor globale“ vizibil. Modelul permite atât afirmații retrospective, cât și prognoze ale căilor de propagare. De exemplu, originea bolilor poate fi determinată mai precis în viitor și, în același timp, să prezicăți când este posibil ca o epidemie să ajungă la anumite locuri din lume. Generale sunt simulările pe calculator care prezic răspândirea bolii - similar cu previziunile meteorologice moderne - „extrem de complexe și necesită cunoașterea exactă a proprietăților specifice bolii, care nu sunt încă cunoscute, în special în noii agenți patogeni“, raportați Universitatea Humboldt și RKI.

Eliminarea eficientă esențială pentru răspândirea bolii
Modelele actuale de răspândire a epidemiilor au o slăbiciune semnificativă, deoarece acestea lucrează de obicei cu distanțe geografice, care nu mai sunt relevante astăzi, conform declarațiilor lui Brockmann și colegilor. „Din punctul de vedere al orașului Frankfurt, de exemplu, alte orașe importante precum Londra sau New York nu mai sunt departe de locurile apropiate geografic, cum ar fi Bremen sau Leipzig“, astfel încât poziția oamenilor de știință. Ei au, prin urmare, în modelul lor distanța geografică prin „distanțe efective“ înlocuit, ceea ce duce la exemplul traficului aerian direct din fluxurile de călătorie ale rețelei de trafic aerian. „Călătorind mulți oameni de la A la B, atunci distanța efectivă de la A la B este mică, puțini oameni călătoresc, distanța efectivă este mare“, explică cercetătorii. Rețeaua globală de trafic aerian leagă mai mult de 4.000 de aeroporturi din întreaga lume, cu peste 25.000 de conexiuni directe, potrivit oamenilor de știință. Peste trei miliarde de pasageri sunt transportați în fiecare an, acoperind peste 14 miliarde de kilometri pe zi, potrivit lui Brockmann și colegilor săi.

Preziceți răspândirea epidemiilor și determinați locul de origine
Condițiile de mobilitate de astăzi duc adesea la o răspândire extrem de rapidă la nivel mondial a agenților patogeni. În timpul răspândirii ciuma în secolul al 14-lea în Europa ca un front uniform val de la sud la nord, la o viteză de patru până la cinci kilometri pe zi, ajungând la epidemii moderne, între 100 și 400 de kilometri pe zi, a explicat Brockmann. Modelul a arătat totuși, „că, spre deosebire de toate aparențele, epidemiile moderne nu diferă fundamental de modelele istorice de dispersare.“ Răspândirea este doar ascunsă de modelele de mobilitate modificate. Studiul modelelor de dispersie geografică a SRAS (2003) și a gripei porcine (H1N1; 2009), cu ajutorul teoriei lor recent dezvoltate, au arătat că „Programele complexe de propagare spațiotemporală devin obișnuite, frontale de valuri circulare care pot fi descrise cu ușurință matematic.“ Ratele de propagare a bolii ar putea fi astfel calculate relativ ușor și ar putea fi determinate, „când un front de undă este probabil să ajungă în orice loc în lume sau unde a apărut un eveniment de infecție“, astfel încât concluzia oamenilor de știință. (Fp)

Poză: Aka