Πώς οι επιστήμονες ποσοτικοποιούν την ένταση μιας επιδημίας όπως ο κοροναϊός και το πανδημικό δυναμικό του Σε πόσα άλλα άτομα ένα μολυσμένο άτομο θα διαδώσει τη μόλυνση; Bim / E + μέσω Getty Images

Αν είδατε την ταινία του 2011 "Μετάδοση, "Για μια παγκόσμια πανδημία ενός νέου ιού, τότε έχετε ακούσει τον όρο" R0 ".

Προφέρεται "R naught", αυτό δεν είναι μόνο η ορολογία που δημιουργήθηκε στο Χόλιγουντ. Αντιπροσωπεύει μια σημαντική ιδέα στην επιδημιολογία και είναι ένα κρίσιμο μέρος του σχεδιασμού της δημόσιας υγείας κατά τη διάρκεια μιας επιδημίας, όπως η τρέχουσα πανδημία κοραναϊού που εξαπλώθηκε παγκοσμίως από την πρώτη φορά που εντοπίστηκε στην Κίνα.

Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν το R0 - τον αριθμό αναπαραγωγής - για να περιγράψει την ένταση της επιδημίας μολυσματικών ασθενειών. Οι εκτιμήσεις R0 υπήρξαν σημαντικό μέρος του χαρακτηρισμού των πανδημιών ή των μεγάλων δημοσιευμένων εστιών, συμπεριλαμβανομένου του Πανδημία SARS 2003, τη Πανδημία γρίπης 2009 H1N1 και την Επιδημία Ebola 2014 στη Δυτική Αφρική. Είναι κάτι που οι επιδημιολόγοι αγωνίζονται να εντοπίσουν το SARS-CoV-2, τον ιό που προκαλεί το COVID-19.

Πόσο θα εξαπλωθεί μια ασθένεια;

Ο επίσημος ορισμός του R0 μιας νόσου είναι ο αριθμός των περιπτώσεων, κατά μέσο όρο, που θα προκαλέσει ένα μολυσμένο άτομο κατά τη διάρκεια της μολυσματικής περιόδου του.


εσωτερικά εγγραφείτε γραφικό


Πώς οι επιστήμονες ποσοτικοποιούν την ένταση μιας επιδημίας όπως ο κοροναϊός και το πανδημικό δυναμικό του Το R0 περιγράφει πόσες περιπτώσεις ασθένειας θα προκαλέσει ένα μολυσμένο άτομο - σε αυτό το φανταστικό σενάριο R0 = 2. Η Συνομιλία, CC BY-ND

Ο όρος χρησιμοποιείται με δύο διαφορετικούς τρόπους.

Ο βασικός αριθμός αναπαραγωγής αντιπροσωπεύει το μέγιστο επιδημικό δυναμικό ενός παθογόνου. Περιγράφει τι θα συνέβαινε εάν ένα μολυσματικό άτομο εισερχόταν σε μια πλήρως ευαίσθητη κοινότητα, και ως εκ τούτου είναι μια εκτίμηση που βασίζεται σε ένα εξιδανικευμένο σενάριο.

Ο πραγματικός αριθμός αναπαραγωγής εξαρτάται από την τρέχουσα ευαισθησία του πληθυσμού. Αυτό το μέτρο του δυναμικού μετάδοσης είναι πιθανώς χαμηλότερο από τον βασικό αριθμό αναπαραγωγής, με βάση παράγοντες όπως εάν ορισμένα άτομα εμβολιάζονται κατά της νόσου ή εάν ορισμένα άτομα έχουν ανοσία λόγω προηγούμενης έκθεσης με το παθογόνο. Επομένως, η αποτελεσματική R0 αλλάζει με την πάροδο του χρόνου και είναι μια εκτίμηση που βασίζεται σε μια πιο ρεαλιστική κατάσταση εντός του πληθυσμού.

Είναι σημαντικό να συνειδητοποιήσουμε ότι και οι δύο βασικό και αποτελεσματικό R0 εξαρτώνται από την κατάσταση. Επηρεάζεται από τις ιδιότητες του παθογόνου, όπως πόσο μολυσματικό είναι. Επηρεάζεται από τον πληθυσμό του ξενιστή - για παράδειγμα, πόσο ευαίσθητα άτομα οφείλονται στη διατροφική κατάσταση ή σε άλλες ασθένειες που μπορεί να θέσουν σε κίνδυνο το ανοσοποιητικό σύστημα. Και επηρεάζεται από το περιβάλλον, όπως πράγματα όπως τα δημογραφικά στοιχεία, οι κοινωνικοοικονομικοί και οι κλιματολογικοί παράγοντες.

Για παράδειγμα, Το R0 για την ιλαρά κυμαίνεται από 12 έως 18, ανάλογα με παράγοντες όπως η πυκνότητα του πληθυσμού και το προσδόκιμο ζωής. Αυτό είναι ένα μεγάλο R0, κυρίως επειδή ο ιός της ιλαράς είναι πολύ μολυσματικός.

Από την άλλη πλευρά, ο ιός της γρίπης είναι λιγότερο μολυσματικός, με το R0 κυμαίνεται από 2 έως 3. Η γρίπη, λοιπόν, δεν προκαλεί την ίδια εκρηκτική εστία με την ιλαρά, αλλά επιμένει λόγω της ικανότητάς της να μεταλλάσσεται και να αποφεύγεται το ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα.

Τι κάνει το R0 χρήσιμο στη δημόσια υγεία;

Ο δημογράφος Alfred Lotka πρότεινε τον αριθμό αναπαραγωγής τη δεκαετία του 1920, ως μέτρο του ρυθμού αναπαραγωγής σε έναν δεδομένο πληθυσμό.

Στα 1950, Ο επιδημιολόγος George MacDonald πρότεινε χρησιμοποιώντας το για να περιγράψει το δυναμικό μετάδοσης της ελονοσίας. Πρότεινε ότι, εάν το R0 είναι μικρότερο από 1, η ασθένεια θα εξαφανιστεί σε έναν πληθυσμό, επειδή κατά μέσο όρο ένα μολυσματικό άτομο θα μεταδοθεί σε λιγότερα από ένα άλλο ευπαθή άτομο. Από την άλλη πλευρά, εάν το R0 είναι μεγαλύτερο από 1, η ασθένεια θα εξαπλωθεί.

Όταν οι υπηρεσίες δημόσιας υγείας ανακαλύπτουν πώς να αντιμετωπίσουν ένα ξέσπασμα, προσπαθούν να μειώσουν το R0 σε λιγότερο από 1. Αυτό είναι δύσκολο για ασθένειες όπως η ιλαρά που έχουν υψηλό R0. είναι ιδιαίτερα προκλητικό για ιλαρά σε πυκνοκατοικημένες περιοχές όπως η Ινδία και η Κίνα, όπου το R0 είναι υψηλότερο, σε σύγκριση με μέρη όπου οι άνθρωποι είναι πιο απλωμένοι.

Για την Πανδημία SARS το 2003, οι επιστήμονες υπολόγισαν ότι το αρχικό R0 ήταν περίπου 2.75. Ένα ή δύο μήνες αργότερα, το πραγματικό R0 έπεσε κάτω από το 1, χάρη στην τεράστια προσπάθεια που πήγε σε στρατηγικές παρέμβασης, συμπεριλαμβανομένης της απομόνωσης και των δραστηριοτήτων καραντίνας.

Ωστόσο, η πανδημία συνέχισε. Ενώ κατά μέσο όρο, ένα μολυσματικό άτομο μεταδίδεται σε λιγότερα από ένα ευαίσθητα άτομα, περιστασιακά ένα άτομο μεταδίδεται σε δεκάδες ή ακόμη και εκατοντάδες άλλες περιπτώσεις. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται σούπερ εξάπλωση. Αξιωματούχοι τεκμηρίωσαν εκδηλώσεις σούπερ διασποράς αρκετές φορές κατά τη διάρκεια της επιδημίας SARS στη Σιγκαπούρη, το Χονγκ Κονγκ και το Πεκίνο.

Πώς οι επιστήμονες ποσοτικοποιούν την ένταση μιας επιδημίας όπως ο κοροναϊός και το πανδημικό δυναμικό του Οι άνθρωποι στο Χονγκ Κονγκ, που ανησυχούν για την εξάπλωση του κορανοϊού από την ηπειρωτική Κίνα, φορούν μάσκες προσώπου τον Φεβρουάριο του 2020. AP Photo / Vincent Yu

R0 για coronavirus SARS-CoV-2

Ορισμένες ομάδες έχουν εκτιμήσει το R0 για αυτόν τον νέο coronavirus. Η ομάδα του Imperial College υπολόγισε ότι είναι R0 κάπου μεταξύ 1.5 και 3.5. Οι περισσότερες προσομοιώσεις μοντελοποίησης που προβάλλουν μελλοντικές περιπτώσεις χρησιμοποιούν R0 σε αυτό το εύρος.

Αυτές οι διαφορές δεν προκαλούν έκπληξη. υπάρχει αβεβαιότητα σχετικά με πολλούς από τους παράγοντες που εκτιμούν το R0, όπως για την εκτίμηση του αριθμού των περιπτώσεων, ιδιαίτερα νωρίς σε ένα ξέσπασμα.

Με βάση αυτές τις τρέχουσες εκτιμήσεις, οι προβλέψεις για τον μελλοντικό αριθμό περιπτώσεων κοροναϊού είναι γεμάτες με υψηλά επίπεδα αβεβαιότητας και πιθανότατα θα είναι κάπως ανακριβείς.

Οι δυσκολίες προκύπτουν για διάφορους λόγους.

Πρώτον, οι βασικές ιδιότητες αυτού του ιογενούς παθογόνου - όπως η μολυσματική περίοδος - είναι ακόμη άγνωστες.

Δεύτερον, οι ερευνητές δεν γνωρίζουν πόσες ήπιες περιπτώσεις ή λοιμώξεις που δεν οδηγούν σε συμπτώματα έχουν παραλειφθεί από την παρακολούθηση, αλλά παρόλα αυτά διαδίδουν την ασθένεια.

Τρίτον, η πλειοψηφία των ανθρώπων που κατέρχονται με αυτόν τον νέο κοροναϊό αναρρώνουν και είναι πιθανότατα απρόσβλητοι να ξαναβούν μαζί του. Δεν είναι σαφές πώς η μεταβαλλόμενη ευαισθησία του πληθυσμού θα επηρεάσει τη μελλοντική εξάπλωση της λοίμωξης. Καθώς ο ιός μετακινείται σε νέες περιοχές και κοινότητες, συναντά άτομα με ποικίλες συνθήκες υγείας που επηρεάζουν την ευαισθησία τους σε ασθένειες, καθώς και διαφορετικές κοινωνικές δομές, και οι δύο επηρεάζουν τη μεταδοτικότητα του.

Τέλος, και πιθανότατα ο πιο σημαντικός λόγος, κανείς δεν γνωρίζει τις μελλοντικές επιπτώσεις των τρεχόντων μέτρων ελέγχου των ασθενειών. Οι τρέχουσες εκτιμήσεις των επιδημιολόγων για το R0 δεν λένε τίποτα για το πώς μέτρα όπως ταξιδιωτικούς περιορισμούς, κοινωνική αποστασιοποίηση και προσπάθειες αυτο-καραντίνας θα επηρεάσει τη συνεχιζόμενη εξάπλωση του ιού.

Σχετικά με το Συγγραφέας

Joseph Eisenberg, Καθηγητής και Πρόεδρος Επιδημιολογίας, Πανεπιστήμιο του Michigan

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

Σχετικές Βιβλία:

The Body Keeps the Score: Brain Mind and Body in the Healing of Trauma

από τον Bessel van der Kolk

Αυτό το βιβλίο διερευνά τις συνδέσεις μεταξύ του τραύματος και της σωματικής και ψυχικής υγείας, προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη θεραπεία και την ανάρρωση.

Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία

Breath: The New Science of a Lost Art

από τον James Nestor

Αυτό το βιβλίο διερευνά την επιστήμη και την πρακτική της αναπνοής, προσφέροντας ιδέες και τεχνικές για τη βελτίωση της σωματικής και ψυχικής υγείας.

Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία

Το παράδοξο των φυτών: Οι κρυμμένοι κίνδυνοι σε «υγιεινές» τροφές που προκαλούν ασθένειες και αύξηση βάρους

από τον Steven R. Gundry

Αυτό το βιβλίο διερευνά τους δεσμούς μεταξύ διατροφής, υγείας και ασθένειας, προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη βελτίωση της συνολικής υγείας και ευεξίας.

Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία

The Immunity Code: The New Paradigm for Real Health and Radical Anti-aging

από τον Joel Greene

Αυτό το βιβλίο προσφέρει μια νέα προοπτική για την υγεία και την ανοσία, βασιζόμενη στις αρχές της επιγενετικής και προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη βελτιστοποίηση της υγείας και της γήρανσης.

Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία

Ο πλήρης οδηγός νηστείας: Θεραπεύστε το σώμα σας μέσω διαλείπουσας, εναλλασσόμενης ημέρας και παρατεταμένης νηστείας

από τον Δρ Jason Fung και τον Jimmy Moore

Αυτό το βιβλίο διερευνά την επιστήμη και την πρακτική της νηστείας προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη βελτίωση της συνολικής υγείας και ευεξίας.

Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία