Modelos estocásticos de dinámica poblacional del dengue

MARCELO JAVIER OTERO; DANIEL BARMAK; CLAUDIO O. DORSO; HERNÁN GUSTAVO SOLARI

Luján, Buenos Aires

Congreso; SOLABIMA 2013; 2013

Sociedad Latinoamericana de Biomatemática / UNGS y Universidad de Luján

En el Continente Americano el Dengue es una enfermedad exclusivamente urbana. Su ciclo de transmisión se produce solamente entre la población humana y los mosquitos, no conociéndose reservorios animales. Su principal vector Aedes Aegypti, prolifera en microambientes asociados al hombre. La velocidad de transmisión de la enfermedad depende estrechamente de las abundancias vectoriales y de la densidad de humanos susceptibles a alguno de los cuatro serotipos virales. En nuestro grupo venimos trabajando desde el año 2003 en el desarrollo de modelos estocásticos espacio-temporales del dengue y su vector Aedes aegypti. El objetivo de esta charla es relatar la evolución de los modelos de dengue desarrollados en el grupo en función de los diferentes interrogantes. Se comenzó con el diseño de un modelo espacial estocástico, basado en un proceso de Poisson con tasas dependientes del estado poblacional, capaz de estudiar la evolución temporal y espacial del Dengue y que incorpora como poblaciones a las poblaciones inmaduras de los mosquitos (huevos, larvas y pupas), a los mosquitos adultos en tres clases posibles respecto a la enfermedad: susceptibles, infectados y contagiosos y a la población de humanos en cuatro clases: humanos susceptibles, infectados, contagiosos y recuperados. Con este modelo, en el cual solamente los mosquitos adultos pueden dispersarse, se estudió la dependencia de la evolución temporal y espacial de diversos escenarios epidemiológicos con parámetros biológicos, climatológicos y medioambientales. Se estudió entre otras cosas la probabilidad de aparición y expansión de focos epidémicos de Dengue en la Ciudad de Buenos Aires ante variables como la época de llegada de infectados a la ciudad, la temperatura media y amplitud térmica de la ciudad, la dispersión de los mosquitos y la densidad de criaderos. Sin embargo, este modelo sólo permite estudiar la probabilidad de desarrollo de un brote y la evolución del comienzo de un brote epidémico debido a que la enfermedad se propaga espacialmente por la dispersión de los vectores exclusivamente. Para estudiar el efecto del movimiento humano sobre el desarrollo de una epidemia se construyó un nuevo modelo del tipo IBM (Individual Based Model) para la población humana, en el cual las poblaciones de mosquitos se calculaban previamente utilizando un modelo estocástico espacialmente explícito para la dinámica del vector.  Este modelo mixto permitió estudiar cual era el efecto de considerar distintas distribuciones del periodo de incubación intrínseca de la enfermedad y permitió estudiar el efecto de la implementación de distintos patrones de movimiento humano (movimientos al azar uniformes, caminatas de Levy, etc.) sobre la probabilidad de desarrollo de la epidemia y el tamaño final de la misma. Sin embargo, dado que en este modelo mixto la dinámica de los vectores y los hospederos no se calcula en forma simultánea, no era posible estudiar intervenciones y estrategias de control durante epidemias, motivadas y guiadas por la evolución del brote epidémico. Para ello se desarrolló un nuevo modelo dinámico estocástico para la transmisión del dengue, el cual considera la co-evolución de la dinámica espacio-temporal de los vectores y los hospederos. Con este modelo hemos observado que imponer restricciones en el movimiento humano no constituye una herramienta eficiente de control si no va acompañado de un bloqueo del contacto entre los hospederos y vectores. Estrategias basadas en el aislamiento de humanos durante el periodo de contagio con un alto acatamiento por parte de la población son eficientes aún cuando son implementadas ya comenzada la epidemia. Se estudiaron también estrategias basadas en fumigaciones orientadas por la aparición de nuevos infectados, teniendo en cuenta la presencia de distintas proporciones de casos subclínicos. Por último se estudiaron estrategias combinadas de aislamiento y fumigación con distintas eficiencias individuales. Palabras clave:  Dengue, Modelos estocásticos, Aedes aegypti, estrategias de control.