Dynamique de la transmission et nombre de reproduction
La dynamique de la transmission est l'étude de la manière dont un agent infectieux se propage au sein d'une population au fil du temps, et le nombre de reproduction en est la mesure récapitulative centrale : le nombre moyen de cas secondaires générés par un individu infectieux. Ensemble, ils expliquent pourquoi certaines introductions d'un agent pathogène s'éteignent tandis que d'autres évoluent en épidémies, et ils fournissent l'échafaudage quantitatif sous-jacent à l'épidémiologie des maladies infectieuses et au contrôle des épidémies.
Definition
La dynamique de la transmission décrit le processus au niveau de la population par lequel un agent infectieux se déplace des hôtes infectés vers les hôtes sensibles, caractérisé par le nombre de reproduction, la structure de contact et de mélange, et les intervalles de temps séparant les infections successives.
Scope
Ce domaine oriente le lecteur vers les quantités fondamentales de la propagation épidémique : les nombres de reproduction de base et effectif et leur comportement seuil, les voies par lesquelles les agents passent entre les hôtes, les modèles de transmission compartimentaux (tels que SEIR), la structure de contact et de mélange qui détermine qui infecte qui, et les mesures temporelles (intervalle sériel, temps de génération) qui relient la transmission aux données de cas observées. Il les traite comme des concepts de référence en épidémiologie, et non comme des instructions cliniques.
Sub-topics
Core questions
- Combien d'infections secondaires un cas produit-il, et cela dépasse-t-il le seuil épidémique ?
- Par quelles voies l'agent passe-t-il entre les hôtes, et comment chaque voie façonne-t-elle la propagation ?
- Comment les modèles compartimentaux représentent-ils le flux d'individus des états sensibles aux états infectés puis rétablis ?
- Comment les taux de contact et les schémas de mélange déterminent-ils qui est à risque d'infection ?
- Comment le moment des infections (intervalle sériel, temps de génération) est-il utilisé pour estimer la transmissibilité ?
Key concepts
- Nombre de reproduction de base (R0)
- Nombre de reproduction effectif (Rt)
- Seuil épidémique
- Voies de transmission
- Modèles compartimentaux
- Taux de contact et mélange
- Intervalle sériel et temps de génération
Key theories
- Théorie épidémique de l'action de masse
- La formulation compartimentale de Kermack et McKendrick a montré qu'un seuil épidémique existe : la propagation ne se produit que lorsque la densité de sensibles est suffisamment élevée pour que chaque cas se remplace, donnant naissance au concept de seuil qui sous-tend le nombre de reproduction.
- Théorie du nombre de reproduction de la prochaine génération
- Diekmann et ses collègues ont défini rigoureusement le rapport de reproduction de base R0 comme la valeur propre dominante d'un opérateur de prochaine génération, permettant de calculer R0 de manière cohérente même dans des populations hétérogènes avec plusieurs types d'hôtes.
Mechanisms
Une épidémie est alimentée par des chaînes de transmission : chaque hôte infectieux contacte des hôtes sensibles à un certain taux, transmet avec une certaine probabilité par contact, et reste infectieux pendant une certaine durée. Le nombre de reproduction résume ce produit, et sa valeur par rapport à un détermine si les chaînes de transmission se développent ou s'estompent. Les modèles compartimentaux formalisent le flux d'individus entre les états sensibles, (exposés,) infectieux et rétablis, tandis que la structure de contact et de mélange détermine le schéma réalisé de qui infecte qui, et les mesures temporelles relient le processus d'infection non observé aux nombres de cas enregistrés par la surveillance.
Clinical relevance
La compréhension de la dynamique de la transmission est essentielle pour la manière dont les systèmes de santé publique interprètent les épidémies, fixent les seuils d'intervention et évaluent l'efficacité des mesures de contrôle. Ce sont des concepts de référence qui décrivent la propagation au niveau de la population et la génération de preuves épidémiologiques ; ils ne constituent pas une base pour les décisions individuelles de diagnostic ou de traitement.
Epidemiology
Les nombres de reproduction et les modèles de transmission ont été appliqués à de nombreux agents pathogènes, des analyses historiques de la rougeole et de la grippe à l'évaluation en temps réel d'épidémies émergentes telles que le SRAS, où les estimations de la dynamique de transmission ont éclairé l'évaluation des mesures de contrôle. Le nombre de reproduction varie selon l'agent pathogène, la population et le contexte, de sorte que les estimations sont spécifiques au contexte plutôt que des constantes fixes.
History
L'étude mathématique de la propagation épidémique a été solidement établie par Kermack et McKendrick en 1927, dont le théorème du seuil a montré pourquoi les épidémies commencent, culminent et se terminent. Tout au long de la fin du XXe siècle, Anderson et May ont synthétisé le domaine pour les écologistes et les épidémiologistes, et Diekmann et ses collègues ont donné au nombre de reproduction une définition rigoureuse de la prochaine génération. Au début du XXIe siècle, ces outils étaient devenus courants dans l'analyse des épidémies, comme lors de l'épidémie de SRAS de 2003.
Key figures
- William Ogilvy Kermack
- Anderson Gray McKendrick
- Roy Anderson
- Robert May
- Odo Diekmann
- Hans Heesterbeek
Related topics
Seminal works
- kermack-mckendrick-1927
- diekmann-1990
- anderson-may-1991
Frequently asked questions
- Que vous indique le nombre de reproduction ?
- Il donne le nombre moyen d'infections secondaires produites par un cas. Lorsqu'il est supérieur à un, les infections ont tendance à se transformer en épidémie ; lorsqu'il est inférieur à un, les chaînes de transmission ont tendance à s'éteindre.
- Le nombre de reproduction est-il une propriété fixe d'un agent pathogène ?
- Non. Il dépend de l'agent pathogène ainsi que des schémas de contact de la population, de l'immunité et de toute mesure de contrôle, de sorte que le même agent peut avoir des nombres de reproduction différents dans des contextes différents et au fil du temps.