Dinâmica de Transmissão e Número de Reprodução Básico

A dinâmica de transmissão descreve como um parasita se espalha pelas populações de hospedeiros e, para parasitas transmitidos por vetores, também pelos vetores. O número de reprodução básico, escrito R0, resume isso em uma única quantidade: o número médio de infecções secundárias produzidas por uma infecção introduzida em uma população totalmente suscetível. Se o R0 excede um, determina se um parasita pode se estabelecer e persistir.

Definition

O número de reprodução básico (R0) é o número esperado de infecções secundárias produzidas por uma única infecção em uma população de outra forma totalmente suscetível; a dinâmica de transmissão são os processos em nível populacional pelos quais a infecção se espalha, persiste ou diminui ao longo do tempo.

Scope

O tópico aborda o significado do R0 e do número de reprodução efetivo relacionado, a condição limiar que separa a persistência do desaparecimento, e os componentes entomológicos que constroem o R0 para parasitas transmitidos por vetores através da capacidade vetorial. Ele aborda como essas quantidades são estimadas e o que implicam para os objetivos de controle; é um material de referência conceitual, e não uma orientação de modelagem operacional.

Core questions

• O que o R0 mede e por que o valor um atua como um limiar?
• Como as populações de hospedeiros e vetores juntas determinam o número de reprodução de um parasita transmitido por vetor?
• Como o R0 é estimado e por que as estimativas são incertas?
• Até que ponto a transmissão deve ser reduzida para que um parasita desapareça?

Key concepts

• Número de reprodução básico (R0)
• Número de reprodução efetivo
• Limiar de transmissão
• Capacidade vetorial
• Efeito de rebanho da transmissão reduzida
• Dinâmica suscetível-infectado
• Taxa de inoculação entomológica

Key theories

Teoria do Limiar (R0)

Um parasita aumenta quando o R0 excede um e diminui quando está abaixo de um; o objetivo crítico do controle é reduzir o número de reprodução efetivo abaixo desse limiar para que cada infecção falhe, em média, em se substituir.

Capacidade vetorial

Para parasitas transmitidos por vetores, a taxa na qual novas infecções surgem é construída a partir da densidade do vetor por hospedeiro, da taxa de picadas, da probabilidade de sobrevivência do vetor durante o período de incubação do parasita e da duração desse período, ligando a entomologia diretamente ao R0.

Mechanisms

Em uma infecção transmitida diretamente, o R0 depende da taxa de contato entre os hospedeiros, da probabilidade de transmissão por contato e da duração da infecciosidade. Para parasitas transmitidos por vetores, a cadeia passa pelo vetor: um hospedeiro infectado infecta vetores, os vetores sobreviventes devem viver o tempo suficiente para o parasita se desenvolver, e esses vetores então infectam novos hospedeiros. A formulação de Ross-Macdonald combina essas etapas em capacidade vetorial e R0, de modo que a densidade do vetor, a frequência de picadas e a longevidade do vetor se tornam as alavancas da transmissão. Como o R0 para parasitas transmitidos por vetores depende do quadrado da taxa de picadas e fortemente da sobrevivência do vetor, mudanças entomológicas modestas podem produzir grandes mudanças na transmissão. À medida que os suscetíveis são esgotados ou protegidos, o número de reprodução efetivo cai abaixo de R0, e a transmissão diminui.

Clinical relevance

Os números de reprodução explicam por que algumas doenças parasitárias permanecem teimosamente endêmicas enquanto outras podem ser levadas à eliminação, e por que a intensidade da transmissão, e não apenas a presença de um parasita, molda a carga clínica em uma população. Este é um arcabouço explicativo para interpretar a transmissão; não é uma base para decisões individuais de diagnóstico ou tratamento.

Epidemiology

Os números de reprodução estimados para a transmissão intensa da malária podem ser muito altos, o que é uma das razões pelas quais a malária tem sido tão difícil de eliminar em partes da África; o mesmo arcabouço esclarece por que ambientes com menor transmissão são alvos mais tratáveis para interrupção. As estimativas variam amplamente com o método e o cenário, portanto, os valores relatados são melhor lidos como indicadores de ordem de magnitude.

History

Ronald Ross introduziu o raciocínio de limiar para a malária no início do século XX, e George Macdonald formalizou os componentes entomológicos da transmissão na década de 1950. Anderson e May generalizaram a teoria do número de reprodução para doenças infecciosas no final da década de 1970, e a revisão de Dietz de 1993 consolidou os métodos para estimar o R0, que a síntese posterior de Ross-Macdonald incorporou na modelagem moderna de doenças transmitidas por vetores.

Debates

Quão confiavelmente o R0 pode ser estimado para a malária?

Os números de reprodução para a malária são sensíveis a suposições sobre a sobrevivência do vetor, picadas e superinfecção, e diferentes métodos produzem valores muito diferentes, de modo que o significado e a comparabilidade das estimativas relatadas permanecem contestados.

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

O que significa se o R0 for maior que um?

Cada infecção produz em média mais de uma nova infecção em uma população suscetível, de modo que o parasita pode se espalhar e se estabelecer; se o R0 estiver abaixo de um, as infecções não conseguem se substituir e a transmissão desaparece.

Por que o R0 é tão alto para a malária em algumas regiões?

Onde os vetores são abundantes, picam frequentemente e vivem o tempo suficiente para transmitir, os componentes entomológicos da capacidade vetorial se multiplicam para produzir números de reprodução muito grandes, razão pela qual os ambientes de transmissão intensa são os mais difíceis de eliminar.