Dinámica de la Transmisión y Número Básico de Reproducción

La dinámica de la transmisión describe cómo un parásito se propaga a través de las poblaciones de huéspedes y, en el caso de los parásitos transmitidos por vectores, también a través de los vectores. El número básico de reproducción, escrito R0, resume esto en una sola cantidad: el número promedio de infecciones secundarias producidas por una infección introducida en una población totalmente susceptible. Si R0 excede de uno, determina si un parásito puede establecerse y persistir.

Definition

El número básico de reproducción (R0) es el número esperado de infecciones secundarias producidas por una sola infección en una población por lo demás totalmente susceptible; la dinámica de la transmisión son los procesos a nivel poblacional por los cuales la infección se propaga, persiste o disminuye con el tiempo.

Scope

El tema abarca el significado de R0 y el número de reproducción efectivo relacionado, la condición umbral que separa la persistencia de la extinción, y los componentes entomológicos que construyen R0 para los parásitos transmitidos por vectores a través de la capacidad vectorial. Aborda cómo se estiman estas cantidades y lo que implican para los objetivos de control; es material de referencia conceptual más que una guía de modelado operacional.

Core questions

• ¿Qué mide R0 y por qué el valor uno actúa como umbral?
• ¿Cómo determinan conjuntamente las poblaciones de huéspedes y vectores el número de reproducción de un parásito transmitido por vectores?
• ¿Cómo se estima R0 y por qué las estimaciones son inciertas?
• ¿Cuánto debe reducirse la transmisión para que un parásito se extinga?

Key concepts

• Número básico de reproducción (R0)
• Número de reproducción efectivo
• Umbral de transmisión
• Capacidad vectorial
• Efecto rebaño de la transmisión reducida
• Dinámica susceptible-infectado
• Tasa de inoculación entomológica

Key theories

Teoría del umbral (R0)

Un parásito aumenta cuando R0 excede de uno y disminuye cuando está por debajo de uno; el objetivo crítico del control es reducir el número de reproducción efectivo por debajo de este umbral para que cada infección no logre, en promedio, reemplazarse a sí misma.

Capacidad vectorial

Para los parásitos transmitidos por vectores, la tasa a la que surgen nuevas infecciones se construye a partir de la densidad del vector por huésped, la tasa de picaduras, la probabilidad de supervivencia del vector durante el período de incubación del parásito y la duración de ese período, vinculando la entomología directamente con R0.

Mechanisms

En una infección de transmisión directa, R0 depende de la tasa de contacto entre los huéspedes, la probabilidad de transmisión por contacto y la duración de la infecciosidad. Para los parásitos transmitidos por vectores, la cadena se extiende a través del vector: un huésped infectado infecta a los vectores, los vectores supervivientes deben vivir lo suficiente para que el parásito se desarrolle, y esos vectores infectan entonces a nuevos huéspedes. La formulación de Ross-Macdonald combina estos pasos en la capacidad vectorial y R0, de modo que la densidad del vector, la frecuencia de las picaduras y la longevidad del vector se convierten en las palancas de la transmisión. Debido a que R0 para los parásitos transmitidos por vectores depende del cuadrado de la tasa de picaduras y fuertemente de la supervivencia del vector, cambios entomológicos modestos pueden producir grandes cambios en la transmisión. A medida que los susceptibles se agotan o se protegen, el número de reproducción efectivo cae por debajo de R0, y la transmisión se ralentiza.

Clinical relevance

Los números de reproducción explican por qué algunas enfermedades parasitarias permanecen obstinadamente endémicas mientras que otras pueden ser empujadas hacia la eliminación, y por qué la intensidad de la transmisión, no solo la presencia de un parásito, moldea la carga clínica en una población. Este es un marco explicativo para interpretar la transmisión; no es una base para decisiones individuales de diagnóstico o tratamiento.

Epidemiology

Los números de reproducción estimados para la transmisión intensa de la malaria pueden ser muy altos, lo cual es una de las razones por las que la malaria ha sido tan difícil de eliminar en partes de África; el mismo marco aclara por qué los entornos con menor transmisión son objetivos más manejables para la interrupción. Las estimaciones varían ampliamente según el método y el entorno, por lo que los valores reportados se interpretan mejor como indicadores de orden de magnitud.

History

Ronald Ross introdujo el razonamiento umbral para la malaria a principios del siglo XX, y George Macdonald formalizó los componentes entomológicos de la transmisión en la década de 1950. Anderson y May generalizaron la teoría del número de reproducción a través de las enfermedades infecciosas a finales de la década de 1970, y la revisión de Dietz de 1993 consolidó los métodos para estimar R0, que la síntesis posterior de Ross-Macdonald llevó al modelado moderno de enfermedades transmitidas por vectores.

Debates

¿Con qué fiabilidad se puede estimar R0 para la malaria?

Los números de reproducción para la malaria son sensibles a las suposiciones sobre la supervivencia del vector, las picaduras y la superinfección, y los diferentes métodos arrojan valores muy diferentes, por lo que el significado y la comparabilidad de las estimaciones reportadas siguen siendo objeto de debate.

Key figures

• Ronald Ross
• George Macdonald
• Roy Anderson
• Robert May
• Klaus Dietz

Seminal works

• anderson-may-1979
• anderson-may-1991
• smith-2012-ross-macdonald

Frequently asked questions

¿Qué significa si R0 es mayor que uno?

Cada infección produce en promedio más de una nueva infección en una población susceptible, por lo que el parásito puede propagarse y establecerse; si R0 está por debajo de uno, las infecciones no logran reemplazarse a sí mismas y la transmisión se extingue.

¿Por qué R0 es tan alto para la malaria en algunas regiones?

Donde los vectores son abundantes, pican con frecuencia y viven lo suficiente para transmitir, los componentes entomológicos de la capacidad vectorial se multiplican para producir números de reproducción muy grandes, razón por la cual los entornos de transmisión intensa son los más difíciles de eliminar.