Epidemias y Comportamiento Social: Un Vínculo Oculto
Cómo las interacciones sociales afectan la propagación de epidemias.
Beth M. Tuschhoff, David A. Kennedy
― 9 minilectura
Tabla de contenidos
- Lo Básico de la Propagación de Enfermedades
- ¿Qué es la Heterogeneidad del Hospedador?
- Los Riesgos de Ser Demasiado Social
- El Impacto de la Correlación
- El Desafío del Modelado de Enfermedades
- El Papel de las Revisiones de Literatura
- La Entrada de los Modelos de Simulación
- Analizando los Resultados
- Hallazgos de los Modelos
- El Pico de la Dinámica de Enfermedades
- El Número Reproductivo Efectivo (Re)
- Ejemplos del Mundo Real
- Conclusión: La Importancia de las Correlaciones
- Fuente original
Las epidemias son como invitados sorpresa; pueden llegar de golpe y hacer un desmadre o colarse silenciosamente y quedarse un poco más de lo debido. La forma en que se comporta una epidemia puede cambiar dependiendo de varios factores, como qué tan fácil es que una enfermedad se propague y cuán susceptibles son las personas a enfermarse.
Lo Básico de la Propagación de Enfermedades
Cuando hablamos de cómo se propagan las enfermedades, a menudo nos referimos a un número llamado R0. Este número nos ayuda a entender cuántas nuevas infecciones puede causar una persona enferma en un grupo de personas sanas. Si R0 es mayor a 1, la enfermedad se puede propagar fácilmente, mientras que si es menor a 1, el brote probablemente se extinguirá.
Ahora, R0 no siempre es un número fácil de entender. En poblaciones donde las personas son muy diferentes entre sí, la propagación real de una enfermedad puede comportarse de maneras inesperadas. Afortunadamente, los científicos han estado investigando los factores que pueden cambiar la dinámica de las epidemias, particularmente cómo las diferencias entre las personas pueden hacer la diferencia.
¿Qué es la Heterogeneidad del Hospedador?
La heterogeneidad del hospedador básicamente significa que no todos en una población son iguales. Algunas personas podrían tener más probabilidades de propagar una enfermedad, mientras que otras podrían ser muy difíciles de infectar. Imagina que estás en una fiesta: algunos invitados están socializando mientras que otros están pegados a sus teléfonos. En el contexto de una enfermedad, algunas personas son más "sociales" y esparcen la infección, mientras que otras solo están en la esquina tomando ponche.
Esta diferencia puede afectar drásticamente cómo se desarrolla una epidemia. En una multitud diversa, podrías encontrar que los brotes son menos probables de despegar porque algunas personas son menos capaces de propagar o atrapar la infección. Sin embargo, si una enfermedad empieza a propagarse en un grupo heterogéneo, puede propagarse explosivamente al principio, pero luego también puede apagarse más rápido.
Los Riesgos de Ser Demasiado Social
Piénsalo así: las personas que interactúan con más gente-como ese amigo que no puede dejar de charlar-están a menudo en mayor riesgo de contraer y propagar infecciones. Si una enfermedad se abre camino en este grupo charlatán, es probable que se propague rápidamente. Por el contrario, las personas que se mantienen al margen generalmente no propagan la enfermedad tan fácilmente.
Algunos comportamientos también pueden aumentar el riesgo. Por ejemplo, si alguien participa en actividades arriesgadas (como compartir bebidas o no lavarse las manos), podrían terminar enfermándose más fácilmente y propagando la enfermedad más lejos si llegan a infectarse. Así que, en lo que respecta a las enfermedades, los comportamientos sociales importan.
El Impacto de la Correlación
Resulta que la relación entre qué tan probable es que alguien propague una enfermedad y qué tan probable es que la contraiga también puede afectar la dinámica de la enfermedad. A veces, las dos características trabajan juntas-las personas que son fáciles de infectar también pueden ser buenas propagadoras de la enfermedad. Esto se conoce como una correlación positiva.
Pero no todas las relaciones son positivas. También pueden ocurrir correlaciones negativas. Por ejemplo, si los síntomas de una persona enferma los llevan a quedarse en casa y evitar el contacto, podrían tener menos probabilidades de propagar la enfermedad a otros. En este caso, cuanto más susceptibles sean las personas, menos probabilidad tendrán de infectar a otros.
El Desafío del Modelado de Enfermedades
Para entender estas relaciones complejas, los científicos observan más de cerca cómo diferentes tipos de personas interactúan dentro de una población. Crean modelos para simular cómo pueden propagarse las enfermedades bajo varias condiciones. Las ideas que se obtienen de estos modelos pueden ayudar a desarrollar estrategias para manejar brotes en la vida real.
Muchos modelos se centran solo en un aspecto de la dinámica de la enfermedad-como cómo los factores de Transmisibilidad influyen. Sin embargo, estudios recientes han demostrado que es vital considerar juntos tanto la transmisión como la Susceptibilidad. Esto significa observar cómo interactúan y se afectan mutuamente, y cómo estas interacciones moldean el resultado de una epidemia.
El Papel de las Revisiones de Literatura
Una forma efectiva de recopilar información es a través de revisiones sistemáticas de literatura. Estas revisiones examinan estudios existentes para identificar lagunas en el conocimiento y aclarar ideas confusas. Al analizar lo que ya se ha explorado, los investigadores pueden resaltar áreas donde se necesita más trabajo.
A través de este proceso, los científicos se dieron cuenta de que la relación entre transmisibilidad y susceptibilidad había sido en gran medida ignorada. La mayoría de la investigación existente se centró en cómo la transmisión y la susceptibilidad afectan la propagación de enfermedades de forma individual sin observar su interacción.
La Entrada de los Modelos de Simulación
Para abordar esta brecha, los investigadores han desarrollado modelos estocásticos que pueden simular diferentes escenarios. Estos modelos permiten a los científicos ajustar variables como cuán contagiosa es una enfermedad o qué tan probable es que las personas se infecten. Al realizar múltiples simulaciones, pueden comenzar a ver patrones sobre cómo estos diferentes factores trabajan juntos.
El objetivo es encontrar respuestas a preguntas como: Si una población tiene una correlación positiva entre susceptibilidad y transmisibilidad, ¿cómo afecta esto la propagación de infecciones? ¿Las correlaciones positivas significan que las enfermedades se propagan más rápido o más lento, especialmente en comparación con poblaciones sin esta correlación?
Analizando los Resultados
Una vez que se ejecutan los modelos, los investigadores examinan los resultados para obtener una imagen más clara de cómo se comportan las epidemias en diversas circunstancias. Toman nota de características clave de la epidemia, como:
- Probabilidad de una Epidemia Mayor: ¿Con qué frecuencia ocurren grandes brotes?
- Tamaño Pico: ¿Cuál es el número máximo de personas infectadas a la vez?
- Tiempo Pico: ¿Qué tan rápido alcanzamos ese pico?
- Tamaño Final de la Epidemia: ¿Cuántas personas están finalmente infectadas al final?
- Tiempo hasta la j-ésima Infección: ¿Qué tan rápido ocurren las infecciones con el tiempo?
Estas medidas ayudan a los investigadores a entender la dinámica de un brote y ofrecen ideas sobre cómo manejar futuras epidemias.
Hallazgos de los Modelos
A través de su análisis, los investigadores encontraron varias tendencias interesantes. Por ejemplo, cuando hay una correlación positiva entre susceptibilidad y transmisibilidad, las epidemias son más propensas a ocurrir y tienden a crecer rápidamente. En contraste, una correlación negativa tiende a resultar en brotes más pequeños y menos probables.
Con altos niveles de transmisibilidad, el número de epidemias importantes aumenta, pero si la población tiene altos niveles de susceptibilidad y una correlación positiva, es posible que ocurran brotes incluso con un R0 bajo. Esto demuestra que incluso en condiciones menos favorables, una enfermedad puede despegar si encuentra la mezcla adecuada de individuos susceptibles e infecciosos.
El Pico de la Dinámica de Enfermedades
Cuando se trata de tiempo, los modelos muestran que las correlaciones positivas llevan a picos más rápidos en las infecciones. Esto significa que en una población donde quienes contraen la enfermedad también son hábiles para propagarla, las cosas se intensifican rápidamente. Por el contrario, las correlaciones negativas pueden llevar a picos posteriores, indicando que la enfermedad podría tardar más en establecerse.
Los investigadores a menudo miden este tiempo rastreando cuándo se alcanzan ciertos hitos, como el punto en el que un número específico de personas ha sido infectado. Resulta que la correlación entre susceptibilidad y transmisibilidad juega un papel grande en qué tan rápido (o lento) se alcanzan estos hitos.
El Número Reproductivo Efectivo (Re)
Otra medida importante que entra en juego es el número reproductivo efectivo (Re), que es similar a R0 pero toma en cuenta los cambios a lo largo del tiempo a medida que avanza la epidemia. Ayuda a los investigadores a entender cómo evolucionan las dinámicas de infección a medida que la población susceptible se reduce.
En poblaciones con alta transmisibilidad y una correlación positiva, Re tiende a subir rápidamente al inicio de un brote antes de caer en picada una vez que las personas más vulnerables han sido infectadas. En contraste, las poblaciones con correlaciones negativas pueden mostrar una disminución más lenta porque las personas que son susceptibles pero menos propensas a propagar la enfermedad pueden permanecer más tiempo en la población.
Ejemplos del Mundo Real
Mirar eventos del mundo real puede proporcionar un contexto valioso. Tomemos, por ejemplo, la reciente epidemia de mpox. Experimentó un aumento rápido en los casos seguido de una caída abrupta. Este patrón coincidió con el comportamiento predicho para poblaciones donde la susceptibilidad y la transmisibilidad están correlacionadas positivamente.
Si bien muchos factores contribuyen a estas dinámicas-como las respuestas de salud pública-la relación subyacente entre cuán probable es que las personas contraigan una enfermedad y cuán fácilmente la propagan ofrece pistas sobre por qué algunos brotes se comportan de la manera en que lo hacen.
Conclusión: La Importancia de las Correlaciones
En última instancia, entender la relación entre transmisibilidad y susceptibilidad es crucial. Esta relación puede afectar drásticamente cómo se comporta una epidemia, influyendo en todo, desde la probabilidad de un brote mayor hasta qué tan rápido se propaga y cuándo alcanza su pico.
Los hallazgos de la investigación destacan que tanto la naturaleza del virus como las características de la población hospedadora juegan roles clave en la dinámica epidémica. Al considerar correlaciones positivas y negativas, los funcionarios de salud pública pueden prepararse mejor para futuros brotes y orientar sus intervenciones efectivamente.
Al igual que no usarías sandalias en una tormenta de nieve, es importante tener en cuenta estos factores al pensar en cómo manejar las enfermedades infecciosas. Mejorando nuestra comprensión, podemos trabajar hacia mejores resultados cuando las epidemias golpean, asegurándonos de que esos invitados sorpresa no se queden más de lo necesario.
Título: Heterogeneity in and correlation between host transmissibility and susceptibility can greatly impact epidemic dynamics
Resumen: While it is well established that host heterogeneity in transmission and host heterogeneity in susceptibility each individually impact disease dynamics in characteristic ways, it is generally unknown how disease dynamics are impacted when both types of heterogeneity are simultaneously present. Here we explore this question. We first conducted a systematic review of published studies from which we determined that the effects of correlations have been drastically understudied. We then filled in the knowledge gaps by developing and analyzing a stochastic, individual-based SIR model that includes both heterogeneity in transmission and susceptibility and flexibly allows for positive or negative correlations between transmissibility and susceptibility. We found that in comparison to the uncorrelated case, positive correlations result in major epidemics that are larger, faster, and more likely, whereas negative correlations result in major epidemics that are smaller and less likely. We additionally found that, counter to the conventional wisdom that heterogeneity in susceptibility always reduces outbreak size, heterogeneity in susceptibility can lead to major epidemics that are larger and more likely than the homogeneous case when correlations between transmissibility and susceptibility are positive, but this effect only arises at small to moderate R0. Moreover, positive correlations can frequently lead to major epidemics with subcritical R0. Ultimately, we show that correlations between transmissibility and susceptibility profoundly impact disease dynamics. HighlightsO_LISystematic review finds that effects of correlations on epidemics are understudied C_LIO_LIPositive correlations lead to larger, faster, more likely epidemics C_LIO_LINegative correlations lead to smaller, less likely epidemics C_LIO_LIPositive correlations consistently lead to major epidemics with subcritical R0 C_LI
Autores: Beth M. Tuschhoff, David A. Kennedy
Última actualización: Dec 11, 2024
Idioma: English
Fuente URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.12.10.24318805
Fuente PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.12.10.24318805.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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