Número de reproducción básico (R₀) y tasas de ataque

El número de reproducción básico, escrito como R₀, es el número promedio de infecciones secundarias producidas por un único caso infeccioso introducido en una población completamente susceptible. Junto con las tasas de ataque, que cuantifican la proporción de una población expuesta que se infecta, proporciona a los epidemiólogos medidas concisas de la transmisibilidad de un virus y de si un brote crecerá o se desvanecerá.

Definition

El número de reproducción básico (R₀) es el número esperado de casos secundarios generados por un individuo infeccioso típico en una población completamente susceptible; la tasa de ataque es la proporción de una población definida en riesgo que desarrolla la infección durante un período especificado.

Scope

Este tema define el R₀ y el número de reproducción efectivo (Rt) relacionado, explica la condición umbral que separa el crecimiento del declive, e introduce las tasas de ataque y las tasas de ataque secundarias como medidas acumulativas de propagación. Se tratan estos conceptos como nociones epidemiológicas cuantitativas, se aborda su interpretación y limitaciones, y no se proporcionan umbrales para la acción en ningún brote específico.

Core questions

• ¿Qué mide el R₀ y cuál es el umbral en R₀ = 1?
• ¿En qué se diferencia el número de reproducción efectivo (Rt) del R₀?
• ¿Qué determina el valor de R₀ para un virus y un entorno dados?
• ¿Qué es una tasa de ataque y en qué se diferencia de ella una tasa de ataque secundaria?
• ¿Por qué los valores de R₀ reportados para el mismo virus pueden variar tan ampliamente?

Key concepts

• Número de reproducción básico (R0)
• Número de reproducción efectivo (Rt)
• Teorema del umbral (R = 1)
• Tasa de ataque
• Tasa de ataque secundaria
• Tasa de contacto, probabilidad de transmisión y duración de la infecciosidad
• Dependencia contextual del R0

Mechanisms

El R₀ puede entenderse como el producto de la tasa de contacto entre huéspedes, la probabilidad de transmisión por contacto y la duración promedio de la infecciosidad. Cuando el R₀ supera uno, cada caso se reemplaza a sí mismo con creces y la infección se propaga; cuando está por debajo de uno, las cadenas de transmisión se extinguen. A medida que los individuos susceptibles se agotan por infección o vacunación, el número de reproducción efectivo Rt cae por debajo de R₀, y la epidemia cambia de rumbo una vez que Rt cruza el uno. Dado que las tasas de contacto y las probabilidades de transmisión dependen del comportamiento y el entorno de la población, el R₀ no es una constante biológica fija, sino una propiedad de un virus en un contexto particular, razón por la cual las estimaciones publicadas varían. La tasa de ataque mide el resultado acumulativo de estas dinámicas en un grupo expuesto, y la tasa de ataque secundaria aísla la transmisión a los contactos de casos conocidos, por ejemplo, dentro de los hogares.

Clinical relevance

Los números de reproducción y las tasas de ataque son las estadísticas resumidas a través de las cuales se comunica la amenaza que plantea un virus y mediante las cuales se evalúa el impacto de las intervenciones a nivel poblacional. Se presentan aquí para explicar cómo se cuantifica e interpreta la transmisibilidad; no son reglas de decisión clínica y no describen el riesgo o el manejo individual.

Epidemiology

Las estimaciones de R₀ varían entre virus y entornos, y el mismo virus puede mostrar valores diferentes en distintas poblaciones, un punto enfatizado en revisiones críticas sobre cómo se estima y se informa el R₀. Los métodos de número de reproducción variables en el tiempo permiten rastrear el Rt a lo largo de una epidemia, y los estudios de hogares proporcionan tasas de ataque secundarias que cuantifican la transmisión en un grupo de contacto definido, como en el metaanálisis de la transmisión intrafamiliar de SARS-CoV-2.

History

El concepto de número de reproducción surgió de la epidemiología matemática de principios del siglo XX y del teorema del umbral de los modelos epidémicos, y se consolidó como una cantidad organizadora central en la síntesis de Anderson y May de 1991. Los métodos para estimar el número de reproducción variable en el tiempo durante las epidemias en curso, como el marco introducido por Cori y sus colegas en 2013, extendieron el concepto a una herramienta práctica en tiempo real, mientras que comentarios posteriores enfatizaron la precaución necesaria al interpretar los valores de R₀.

Debates

¿Cuán comparables son los valores de R₀ reportados?

Dado que el R₀ depende de los patrones de contacto, la estructura de la población y el método de estimación, además del virus, los valores reportados para el mismo patógeno pueden diferir sustancialmente; los comentaristas argumentan que el R₀ a menudo se trata como una constante biológica fija cuando, de hecho, depende del contexto.

Key figures

• Roy Anderson
• Robert May
• Anne Cori
• Christophe Fraser

Seminal works

• anderson-may-1991
• cori-2013

Frequently asked questions

¿Qué significa cuando el R₀ está por encima o por debajo de 1?

Si el R₀ es mayor que 1, cada caso, en promedio, produce más de un caso adicional y la infección puede propagarse a través de una población susceptible; si es inferior a 1, las cadenas de transmisión se reducen y el brote se desvanece. El número de reproducción efectivo Rt aplica el mismo umbral una vez que se ha desarrollado la inmunidad.

¿Por qué las fuentes dan diferentes valores de R₀ para el mismo virus?

El R₀ depende no solo del virus, sino también de los patrones de contacto, la estructura de la población y el método utilizado para estimarlo, por lo que varía según el entorno y el estudio; se interpreta mejor como un resumen dependiente del contexto en lugar de un número fijo único.