Dynamique de la transmission et nombre de reproduction de base

La dynamique de la transmission décrit la manière dont un parasite se propage au sein des populations d'hôtes et, pour les parasites transmis par vecteur, également par l'intermédiaire des vecteurs. Le nombre de reproduction de base, noté R0, résume cela en une seule quantité : le nombre moyen d'infections secondaires produites par une seule infection introduite dans une population entièrement susceptible. Le fait que le R0 dépasse un détermine si un parasite peut s'établir et persister.

Definition

Le nombre de reproduction de base (R0) est le nombre attendu d'infections secondaires produites par une seule infection dans une population par ailleurs entièrement susceptible ; la dynamique de la transmission désigne les processus au niveau de la population par lesquels une infection se propage, persiste ou diminue au fil du temps.

Scope

Ce sujet aborde la signification du R0 et du nombre de reproduction effectif associé, la condition seuil qui distingue la persistance de l'extinction, ainsi que les composantes entomologiques qui constituent le R0 pour les parasites transmis par vecteur, via la capacité vectorielle. Il examine comment ces quantités sont estimées et ce qu'elles impliquent pour les objectifs de contrôle ; il s'agit d'un matériel de référence conceptuel plutôt que d'un guide de modélisation opérationnelle.

Core questions

• Que mesure le R0 et pourquoi la valeur un agit-elle comme un seuil ?
• Comment les populations d'hôtes et de vecteurs déterminent-elles ensemble le nombre de reproduction d'un parasite transmis par vecteur ?
• Comment le R0 est-il estimé, et pourquoi les estimations sont-elles incertaines ?
• Dans quelle mesure la transmission doit-elle être réduite pour qu'un parasite s'éteigne ?

Key concepts

• Nombre de reproduction de base (R0)
• Nombre de reproduction effectif
• Seuil de transmission
• Capacité vectorielle
• Effet de groupe d'une transmission réduite
• Dynamique susceptible-infecté
• Taux d'inoculation entomologique

Key theories

Théorie du seuil (R0)

Un parasite se propage lorsque le R0 dépasse un et diminue lorsqu'il est inférieur à un ; l'objectif critique du contrôle est de réduire le nombre de reproduction effectif en dessous de ce seuil afin que chaque infection ne parvienne pas, en moyenne, à se remplacer.

Capacité vectorielle

Pour les parasites transmis par vecteur, le taux d'apparition de nouvelles infections est construit à partir de la densité de vecteurs par hôte, du taux de piqûres, de la probabilité de survie du vecteur pendant la période d'incubation du parasite, et de la durée de cette période, reliant directement l'entomologie au R0.

Mechanisms

Dans une infection à transmission directe, le R0 dépend du taux de contact entre les hôtes, de la probabilité de transmission par contact et de la durée de l'infectiosité. Pour les parasites transmis par vecteur, la chaîne passe par le vecteur : un hôte infecté infecte des vecteurs, les vecteurs survivants doivent vivre suffisamment longtemps pour que le parasite se développe, et ces vecteurs infectent ensuite de nouveaux hôtes. La formulation de Ross-Macdonald combine ces étapes en capacité vectorielle et R0, de sorte que la densité des vecteurs, la fréquence des piqûres et la longévité des vecteurs deviennent les leviers de la transmission. Étant donné que le R0 pour les parasites transmis par vecteur dépend du carré du taux de piqûres et fortement de la survie des vecteurs, de modestes changements entomologiques peuvent entraîner d'importantes modifications de la transmission. À mesure que les individus susceptibles sont épuisés ou protégés, le nombre de reproduction effectif diminue en dessous du R0, et la transmission ralentit.

Clinical relevance

Les nombres de reproduction expliquent pourquoi certaines maladies parasitaires restent obstinément endémiques tandis que d'autres peuvent être poussées vers l'élimination, et pourquoi l'intensité de la transmission, et non pas seulement la présence d'un parasite, façonne le fardeau clinique dans une population. Il s'agit d'un cadre explicatif pour l'interprétation de la transmission ; ce n'est pas une base pour les décisions individuelles de diagnostic ou de traitement.

Epidemiology

Les nombres de reproduction estimés pour une transmission intense du paludisme peuvent être très élevés, ce qui est l'une des raisons pour lesquelles le paludisme a été si difficile à éliminer dans certaines régions d'Afrique ; le même cadre clarifie pourquoi les contextes de transmission plus faible sont des cibles plus faciles à gérer pour l'interruption. Les estimations varient considérablement selon la méthode et le contexte, de sorte que les valeurs rapportées sont mieux interprétées comme des indicateurs d'ordre de grandeur.

History

Ronald Ross a introduit le raisonnement par seuil pour le paludisme au début du XXe siècle, et George Macdonald a formalisé les composantes entomologiques de la transmission dans les années 1950. Anderson et May ont généralisé la théorie du nombre de reproduction à l'ensemble des maladies infectieuses à la fin des années 1970, et la revue de Dietz de 1993 a consolidé les méthodes d'estimation du R0, que la synthèse ultérieure de Ross-Macdonald a intégrée dans la modélisation moderne des maladies transmises par vecteur.

Debates

Avec quelle fiabilité le R0 peut-il être estimé pour le paludisme ?

Les nombres de reproduction pour le paludisme sont sensibles aux hypothèses concernant la survie des vecteurs, les piqûres et la surinfection, et différentes méthodes donnent des valeurs très différentes, de sorte que la signification et la comparabilité des estimations rapportées restent sujettes à débat.

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

Que signifie un R0 supérieur à un ?

Chaque infection produit en moyenne plus d'une nouvelle infection dans une population susceptible, de sorte que le parasite peut se propager et s'établir ; si le R0 est inférieur à un, les infections ne parviennent pas à se remplacer et la transmission s'éteint.

Pourquoi le R0 est-il si élevé pour le paludisme dans certaines régions ?

Là où les vecteurs sont abondants, piquent fréquemment et vivent suffisamment longtemps pour transmettre, les composantes entomologiques de la capacité vectorielle se multiplient pour produire des nombres de reproduction très élevés, ce qui explique pourquoi les contextes de transmission intense sont les plus difficiles à éliminer.