Dynamique des pandémies et des épidémies

La dynamique des épidémies et des pandémies décrit la manière dont les infections virales augmentent, atteignent un pic et diminuent au fil du temps au sein des populations et entre elles. Une épidémie est une augmentation notable du nombre de cas au-delà du niveau de référence attendu dans une communauté ou une région donnée ; une pandémie est une épidémie qui s'est propagée à de nombreux pays ou continents. La forme d'une flambée épidémique au fil du temps reflète l'interaction entre la transmissibilité, l'immunité accumulée et la structure et le comportement de la population hôte.

Definition

La dynamique épidémique est l'étude de la manière dont le nombre d'infections virales dans une population évolue au fil du temps ; une épidémie est une augmentation des cas nettement supérieure au niveau attendu dans une zone définie, et une pandémie est une épidémie se produisant sur une vaste zone géographique et affectant une population exceptionnellement importante, s'étendant généralement sur plusieurs pays ou continents.

Scope

Ce sujet couvre les schémas temporels des flambées virales : la courbe épidémique et ses phases, les conditions d'émergence et de croissance, le déclin entraîné par l'épuisement des individus sensibles, et la distinction entre épidémies et pandémies. Il introduit la modélisation compartimentale comme cadre standard pour décrire ces dynamiques et présente le matériel comme de l'épidémiologie conceptuelle plutôt que comme des lignes directrices pour la gestion d'une flambée épidémique spécifique.

Core questions

• Qu'est-ce qui distingue une épidémie d'une pandémie ?
• Que montre une courbe épidémique et quelles sont ses phases ?
• Quelles conditions permettent à une flambée épidémique d'émerger et de se développer ?
• Pourquoi les épidémies atteignent-elles un pic et déclinent-elles même sans immunité complète ?
• Comment les modèles compartimentaux représentent-ils la dynamique épidémique ?

Key concepts

• Épidémie versus pandémie
• Courbe épidémique et ses phases
• Phase de croissance exponentielle
• Épuisement des individus sensibles et déclin épidémique
• Modèles compartimentaux (SIR/SEIR)
• Nombre de reproduction effectif au fil du temps
• Émergence et propagation géographique

Mechanisms

Lorsqu'un virus transmissible est introduit dans une population sensible et que son nombre de reproduction effectif dépasse un, le nombre de cas augmente, souvent de manière approximativement exponentielle au début. À mesure que l'infection et l'immunité épuisent le réservoir d'individus sensibles, le nombre de reproduction effectif diminue, la croissance ralentit, l'épidémie atteint son pic et le nombre de cas diminue, produisant ainsi la courbe épidémique caractéristique. Les modèles compartimentaux, qui divisent la population en classes d'individus sensibles, (exposés,) infectieux et rétablis, formalisent ces dynamiques et relient la forme de la courbe à des paramètres tels que le taux de transmission et la période infectieuse. La propagation géographique dépend de la connectivité entre les populations ; ainsi, un virus suffisamment transmissible introduit dans un monde mobile et interconnecté peut passer d'une épidémie locale à une pandémie. Les interventions et les changements de comportement modifient le nombre de reproduction effectif et, par conséquent, remodèlent la courbe.

Clinical relevance

La compréhension de la dynamique des épidémies et des pandémies est fondamentale pour la surveillance, la prévision et l'évaluation de la manière dont les interventions pourraient infléchir la courbe épidémique au niveau de la population. Cette entrée décrit la dynamique des flambées épidémiques en tant que concepts épidémiologiques et outils de modélisation ; elle ne constitue pas une directive opérationnelle pour la réponse à une épidémie particulière et n'aborde pas les soins individuels.

Epidemiology

Des études de modélisation du début de la pandémie de COVID-19 ont illustré comment les paramètres de transmission pouvaient être utilisés pour la prévision à court terme (nowcast) et la prévision de la propagation, tandis que des cohortes détaillées de recherche des contacts ont caractérisé la manière dont la transmission et la maladie se sont développées parmi les cas et leurs contacts. Les modèles compartimentaux étendus pour saisir les effets des interventions ont montré comment les mesures à l'échelle de la population pouvaient modifier la trajectoire d'une épidémie.

History

La description mathématique de la dynamique épidémique remonte aux modèles compartimentaux du début du XXe siècle et au théorème de seuil associé, et a été synthétisée dans le cadre plus large de la dynamique des populations d'Anderson et May en 1991. Les pandémies successives, y compris les pandémies de grippe et la pandémie de COVID-19, ont stimulé le développement rapide et l'application en temps réel d'outils de modélisation et de prévision.

Key figures

• Roy Anderson
• Robert May
• Gabriel Leung
• Joseph Wu

Seminal works

• anderson-may-1991
• wu-2020

Frequently asked questions

Quelle est la différence entre une épidémie et une pandémie ?

Une épidémie est une augmentation des cas nettement supérieure au niveau attendu au sein d'une communauté ou d'une région, tandis qu'une pandémie est une épidémie qui s'est propagée sur une vaste zone géographique, généralement plusieurs pays ou continents, affectant une très grande population. La distinction est une question d'étendue géographique plutôt que de mécanisme sous-jacent différent.

Pourquoi une épidémie atteint-elle un pic et décline-t-elle avant que tout le monde ne soit infecté ?

À mesure que l'infection et le rétablissement éliminent les individus sensibles, le nombre de reproduction effectif diminue ; une fois qu'il tombe en dessous de un, l'épidémie s'inverse et décline, ce qui peut se produire bien avant que l'ensemble de la population n'ait été infecté, surtout lorsque les changements de comportement ou les interventions réduisent davantage la transmission.