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Brotes de transmisión persona a persona y a través de vectores
Juan de Mata DONADO CAMPOS
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Globalización
Proceso económico, tecnológico, político, social, empresarial y cultural a escala mundial.
Creciente comunicación e interdependencia entre países del mundo
Unión de mercados, sociedades y culturas, a través de una serie de transformaciones sociales, económicas y políticas que les dan un carácter global.
Es un proceso dinámico producido principalmente por la sociedad, y que han abierto sus puertas a la revolución informática, llegando a un nivel considerable de liberalización y democratización en su cultura política, en su ordenamiento jurídico y económico nacional, y en sus relaciones nacionales e internacionales.
Ejemplos
Difusión del nuevo virus de la gripe A/H1/N1 que apareció en México en marzo de 2009 y cuatro meses después ya había afectado a más del 90 por ciento del planeta.
Como ejemplos más cercanos en la República Dominicana tenemos la epidemia de Chikungunya cuyos primeros caso se confirman en 2014 y que afectó a 3.268 (SINAVE) personas y la epidemia de Zika cuyos primeros casos se confirmaron en 2016 y que afectó a 429.421 personas.
Casos de chikunguña registrados entre 1952 y 2015. Este virus se detectó por primera vez en Tanzania en 1952
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Dinámica de las enfermedades transmisibles/infecciosas
Dinámica
El término dinámica lo emplearemos por oposición a estática, y con él queremos expresar el carácter cambiante de aquello que adjetivamos con ese término
La dinámica describe la evolución en el tiempo de un sistema físico en relación con las causas que provocan los cambios de estado físico y/o estado de movimiento.
El objetivo de la dinámica es describir los factores capaces de producir alteraciones de un sistema físico, cuantificarlos y plantear ecuaciones de movimiento o ecuaciones de evolución para dicho sistema de operación.
Sistema
Un sistema lo entendemos como una unidad cuyos elementos interaccionan juntos.
Se afectan unos a otros, de modo que operan hacia una meta común y se puede especificar claramente las partes que lo forman y las relaciones entre esas partes mediante las que se articulan en la correspondiente unidad.
Es algo que se percibe como una identidad que lo distingue de lo que la rodea, y que es capaz de mantener esa identidad a lo largo del tiempo y bajo entornos cambiantes.
Comportamiento complejo
Los sistemas sociales son sistemas con un comportamiento complejo. Un comportamiento complejo significa que un mismo sistema puede aparecer bajo aspectos muy distintos
Los sistemas complejos presentan un comportamiento que puede ser, en muchos casos, precisamente el opuesto al que sería intuitivo esperar.
En los sistemas simples, la causa y el efecto se suelen producir, normalmente, de forma cercana en el espacio y en el tiempo.
En los sistemas complejos, la causa y el efecto no se encuentran cercanos, a menudo ni en el espacio ni en el tiempo.
En los sistemas complejos existen una gran multiplicidad de bucles de realimentación en interacción. De ellos, algunos son positivos y gobiernan los procesos de crecimiento, mientras que otros son negativos y gobiernan los procesos estabilizadores.
Características de los sistemas complejos
Debido a la intensidad de las relaciones existentes entre los individuos en los sistemas sociales se pueden producir fallos en cascada. Es decir, un problema en uno o más miembros puede dar lugar a un efecto dominó que puede tener consecuencias catastróficas en el funcionamiento de la población donde ocurra
Los sistemas sociales tienen memoria. Al ser sistemas dinámicos y evolucionar en el tiempo los estados anteriores pueden tener una influencia en los actuales. Si algún hecho cambia el comportamiento de una población este cambio se debería no solo a este estímulo sino también a la historia previa de la población. Este fenómeno se denomina histéresis.
Cuántas más interacciones existan entre los individuos de una población menos fiables serán las muestras obtenidas para predecir posibles efectos y más resistentes serán a los cambios
Propiedades emergentes. Es aquella que surge únicamente cuando un sistema está en funcionamiento, por encima de las partes que lo compongan
En estos sistemas, los individuos que forman parte de él se organizan y resuelven las dificultades que les acechan en ausencia de una jerarquía o un mando centralizado, al menos en apariencia. Es decir, las decisiones se toman de abajo a arriba en vez de arriba abajo Sistemas emergentes o autoorganizados Comportamiento emergente (se difumina el comportamiento individual y aparece un comportamiento colectivo)
Enfermedad transmisible
Son las producidas por agentes vivos (parásitos, hongos, protozoos, bacterias y virus) que parasitan a las personas y animales a las que provocan una infección específica
seguida o no de enfermedad clínica evidente.
Formas de transmisión
Directa
Indirecta
Vectores.
Contacto directo. Piel, mucosas, besos, mordeduras, manos, contacto sexual. Es en estos casos donde se suele emplear el término de enfermedades contagiosas.
Aire/Secreciones. Estornudos, tos, canto, conjuntiva, boca, garganta (gotitas de Pflugger). Expelidos a menos de 1 metro. Sedimentación rápida. Es la diseminación de aerosoles microbianos transportados hacia una puerta de entrada adecuada, por lo regular las vías respiratorias. Los aerosoles microbianos son suspensiones aéreas de partículas constituidas total o parcialmente por microorganismos.
Polvo. Pequeñas partículas de dimensiones variables que pueden proceder del suelo (como las esporas de hongos separadas del suelo seco por el viento o la agitación mecánica), vestidos personales, ropa de cama o pisos contaminados.
Mediante vehículos de transmisión. Fómites: objetos o materiales contaminados como juguetes, pañuelos, ropa sucia, ropa de cama, utensilios de cocina y de mesa, instrumentos quirúrgicos o apósitos; agua, alimentos, leche, productos biológicos, inclusive sangre, suero, plasma, tejidos u órganos; cualquier sustancia que sirva de conducto intermedio por el cual el agente infeccioso se transporta a un huésped susceptible y se introduce por una puerta de entrada apropiada.
El agente puede o no haberse multiplicado o desarrollado en el vehículo antes de ser transmitido.
Mecánica: incluye el simple traslado mecánico del agente infeccioso por medio de un insecto reptante o volador, ya sea por contaminación de sus patas o trompa con la suciedad o por paso a través de sus vías gastrointestinales. Esta transmisión no requiere de la multiplicación ni del desarrollo del microorganismo.
Biológica: cuando se necesita la propagación (multiplicación), desarrollo cíclico o una combinación de ambos (ciclopropagación), antes de que el artrópodo pueda transmitir la forma infectante del agente al hombre. Para que el artrópodo se vuelva infectante hace falta un período de incubación (extrínseco) después de la infección.
Núcleos de gotitas (núcleos goticulares de Wells), generalmente son los pequeños residuos que quedan después de la evaporación de líquido de las gotitas expulsadas por un huésped infectado. Los núcleos de gotitas también pueden formarse intencionalmente por medio de diversos aparatos atomizadores o en forma accidental, por ejemplo, en laboratorios microbiológicos, mataderos, industrias de extracción o salas de necropsia. Estos generalmente permanecen suspendidos en el aire durante largo tiempo.
Descripción general del comportamiento de las enfermedades transmisibles
El conocimiento actual que tenemos sobre el historia natural de una enfermedad de transmisión persona a persona fue establecido por William Ogilvy Kermack (1898 – 1970) y Anderson Gray McKendrick (1876 – 1943) entre 1927 y 1939
1. Uno o más personas infectadas llegan a una comunidad de individuos más o menos susceptibles a la enfermedad en cuestión
2. La enfermedad se extiende desde las personas afectadas a las no afectadas por diversos mecanismos.
3. Cada persona infectada sigue su propio curso de la enfermedad hasta que se recupera o fallece.
4. La posibilidad de recuperarse o fallecer varían día a día durante el curso de su enfermedad.
5. La posibilidad de que un afectado pueda transmitir a un no afectado su enfermedad depende del estadio de su enfermedad.
6. Conforme la epidemia se extiende se va reduciendo el número de no afectados por la misma.
7. Ya que la duración de una epidemia es corta comparada con la esperanza de vida de los individuos la población se puede considerar constante excepto si la enfermedad tuviera una alta letalidad.
8. Con el tiempo la epidemia termina. Hay que valorar si esta terminación es debida al agotamiento de la población de susceptibles o es debida a la interacción de varios factores como la infectividad, la recuperación y la muerte que hace que la epidemia termine mientras que en la población permanece una bolsa de susceptibles.
9. Se sabe que una epidemia no necesariamente termina por el agotamiento de lapoblación de susceptibles. Sabemos que por cada conjunto de tasas de mortalidad, recuperación e infectividad existe un umbral de densidad crítico de la población Umbral epidémico
10. El aumento de susceptibles en una comunidad puede deberse a dos razones:
a) la enfermedad no produce inmunidad total y al cabo del tiempo la persona vuelve a ser susceptible;
b) hay un flujo migratorio en la comunidad y aumenta el número de susceptibles.
Elementos de la historia natural de la enfermedad transmisible
A partir de la descripción de la historia natural de la enfermedad y de otras fuentes (toma de muestras, cuestionarios,..) estaremos en disposición de plantear las primeras hipótesis.
Estas hipótesis deben incluir estos tres grandes aspectos:
1. La fuente probable del agente causal del brote.
2. El modo de transmisión probable del brote.
3. La exposición asociada a mayor o menor riesgo de enfermar.
La epidemiología diferencia entre infección y enfermedad, distinguiendo las líneas de la infección y de la enfermedad como componentes para comprender la transmisión de la enfermedad y, consecuentemente, su significado epidemiológico y clínico, es decir podemos medir la contagiosidad y la virulencia
Dinámica de transmisión de la enfermedad
a. Por línea o dinámica de la infección se entiende el proceso biológico que va desde la exposición de un susceptible a la fuente de infección a su conversión en contagioso. Esta línea tiene dos componentes: el período latente, que es el tiempo que transcurre desde el momento de la exposición hasta el inicio de su capacidad de contagio. El período contagioso (infeccioso), es el tiempo durante el cual el infectado es contagioso, pudiendo corresponder o no con la enfermedad clínica.
b. La línea o dinámica de la enfermedad está formada por el período de incubación, que es el tiempo que transcurre desde la exposición hasta la primera manifestación de los síntomas; y del período clínico, que corresponde a la manifestación clínica de la enfermedad.
c. Por último, el período de generación es la combinación de los períodos de incubación y de contagio.
i. El período de incubación y el de latencia son iguales, en este caso la enfermedad se transmite durante el período clínico.
ii. El período de latencia es menor que el de incubación, entonces el contagio se inicia antes de los primeros síntomas y tiene una duración variable según la enfermedad, finalizando a los pocos días del inicio de la enfermedad o con la curación clínica, según la enfermedad.
iii. Por último, el período infeccioso dura más que el período clínico, con lo que la capacidad de infección se alarga en el tiempo. El alta clínica no se corresponde siempre con el alta epidemiológica.
Para determinar cuál es el período contagioso de una enfermedad lo haremos calculando la tasa de ataque secundario para cada uno de los periodos: incubación y clínico. Si hay transmisión durante el período de incubación quiere decir que el período contagioso es anterior al clínico.
Brote o epidemia de transmisión persona a persona
Grupos poblacionales implicados
Estimación de casos potenciales
Susceptibles. Susceptible a una enfermedad es toda aquella persona que no posee suficiente resistencia contra el agente patógeno que produce esa enfermedad.
Enfermos asintomáticos no contagiosos (Latentes). Es aquella población que alberga el agente infeccioso específico de la enfermedad, es decir, que ha desarrollado la enfermedad, pero que no muestra ningún signo ni síntoma que nos permita detectarla, y tampoco tiene aún la capacidad de transmitirla.
Enfermos asintomáticos contagiosos (infecciosos asintomáticos o portadores sanos o portadores asintomáticos). Es aquella población que ha desarrollado la enfermedad, pero que no muestra ningún signo ni síntoma que nos permita detectarla, y sin embargo tiene la capacidad de transmitirla. Epidemia oculta
Enfermos sintomáticos contagiosos (Infecciosos). Es la población que ha desarrollado la enfermedad, sabemos que la tiene y además tiene la capacidad de transmitirla. A este grupo se llega por la aparición de los síntomas o por los resultados positivos de las pruebas de cribado
Inmunes (Recuperados). Grupo de personas que superan la enfermedad y, en la mayoría de los casos, adquieren inmunidad. Esta inmunidad puede ser permanente o parcial.
Vacunados. Personas sanas que han alcanzado la inmunidad a través del proceso de vacunación.
Crónicos. Personas que no se curan y pasan a tener la consideración de enfermos crónicos.
Muertos. Personas que han fallecido a consecuencia de la enfermedad.
Susceptibles
Contagiosossintomaticos
Recuperados
Recuperacion
Latentes
Casos incidentes
De latentes a sintomaticos
Contagiososasintomaticos
De asintomatico ainmune
Vacunación
<Contagiosossintomaticos>
<Susceptibles>
<Latentes>
<Recuperados>
<Contagiososasintomaticos>
De latentes aasintomaticos
Muertes totales
Mortalidad
Esquema general de la historia natural de lasenfermedades transmisibles
VIGILANCIA
Pérdida de inmunidad
Epidemia oculta
Algunas interacciones entre algunos elementos de la historia natural de la enfermedad transmisible de transmisión persona a persona
*
Epidemia oculta
Estimación del número de casos en una brote de transmisión persona a persona
Estimación de casos en una enfermedad de transmisión persona a persona
Tenemos la siguiente información disponible:
1. Población de 15.000 personas.
2. Esperanza de vida es 70 años.
3. La edad media de aparición de la enfermedad es a los 20 años.
4. Prevalencia de la enfermedad) es de 0,12.
5. Número de contactos medio que tiene una persona con otra es de 7 al día.
6. Tasa de ataque secundario de 0,18, (obtenido a partir de un brote ocurrido un año antes)
7. El período contagioso es de 5 días.
1. Si la población fuera de un país desarrollado la proporción de susceptibles sería de
Edad de la aparición de la enfermedad / Esperanza de vida de la población
20/70 = 0,2857 28,57%
y el número de susceptibles sería 15.000*0,2857 = 4.286
2. Si se tratara de un país en vía de desarrollo sería de
1 / [1+(Esperanza de vida de la población / Edad de la aparición de la enfermedad)]
1 / [1+(70 / 20)] = 0,2222 22,22%
y el número de susceptibles sería 15.000*0,2222 = 3.333
1. Población de 15.000 personas.
2. Esperanza de vida es 70 años.
3. La edad media de aparición de la enfermedad es a los 20 años.
4. Prevalencia de la enfermedad) es de 0,12.
5. Número de contactos medio que tiene una persona con otra es de 7 al día.
6. Tasa de ataque secundario de 0,18, (obtenido a partir de un brote ocurrido un año antes)
7. El período contagioso es de 5 días.
3. La tasa de contagio o coeficiente de transmisibilidad (beta) sería de
Número de contactos * Probabilidad de transmisión tras un contacto
7*0,18 = 1,26
Es decir, si una persona enferma tiene 7 contactos al día y la probabilidad de que tras un contacto se transmita la enfermedad es de 0,18 significa que por cada 7 contactos aparecerán 1,26 casos de enfermedad al día.
4. La tasa instantánea de incidencia, fuerza de la infección o hazard rate (lambda) sería de
Tasa de contagio * Prevalencia
1,26*0,12 = 0,1512
Esto es, si el 12 por ciento de la población está enferma y la tasa de contagio (beta) es de 1,26 la velocidad de aparición de la enfermedad sería de 0,1512 casos de enfermedad por persona y día.
1. Población de 15.000 personas.
2. Esperanza de vida es 70 años.
3. La edad media de aparición de la enfermedad es a los 20 años.
4. Prevalencia de la enfermedad) es de 0,12.
5. Número de contactos medio que tiene una persona con otra es de 7 al día.
6. Tasa de ataque secundario de 0,18, (obtenido a partir de un brote ocurrido un año antes)
7. El período contagioso es de 5 días.
5. Ley de acción de masas o número de casos nuevos de enfermedad por unidad de tiempo.
Población * tasa de contagio (beta)
En países desarrollados 0,1512*4.286 = 648 casos/día
En países en vía de desarrollo 0,1512*3.333 = 504 casos/día
6. El número reproductivo básico (Ro) sería
Beta*Período contagioso
1,26*5 = 6,30
Esto es, cada enfermo será capaz de producir 6,30 casos nuevos de la enfermedad
1. Población de 15.000 personas.
2. Esperanza de vida es 70 años.
3. La edad media de aparición de la enfermedad es a los 20 años.
4. Prevalencia de la enfermedad) es de 0,12.
5. Número de contactos medio que tiene una persona con otra es de 7 al día.
6. Tasa de ataque secundario de 0,18, (obtenido a partir de un brote ocurrido un año antes)
7. El período contagioso es de 5 días.
7. Umbral epidémico. Número mínimo de personas susceptibles a partir del cual se produce un nuevo ciclo de incremento de la enfermedad.
1/Ro
1/6,30 = 0,1587 15,87 por ciento
Si el número de personas susceptibles aumenta por encima de 15,87% se restablece la transmisión del agente y aparece un brote o epidemia de transmisión persona a persona.
8. Umbral de inmunidad en grupo. Cobertura vacunal mínima para cortar la transmisión de la enfermedad. Siempre que la vacuna sea 100 por cien efectiva.
1‐1/Ro
1‐0,1587 = 0,8412 84,12 %Efectividad de la vacuna es 100%
Si la efectividad de la vacuna fuera del 90 por ciento, la cobertura vacunal mínima 0,8412/0,90 = 0,9347 93,47%
Si la efectividad de la vacuna fuera del 70 por ciento, 0,8412/0,70 = 1,2. Un cociente mayor de 1 significa que sería imposible detener la transmisión de la enfermedad en la comunidad aunque vacunásemos al 100 por cien de la población.
Sarampión
1/18 = 0,055 5,55%
1/12 = 0,083 8,33%
Sarampión
1 ‐ 0,055 = 0,945 94,5%
1‐ 0,083 = 0,917 91,7%
Sarampión: a) 0,945/0,9 = 1,05; b) 0,917/0,9 = 1,02
¿Por qué aparecen ondas epidémicas?
Figura 1. Comportamiento ondulatorio de una enfermedad
Figura 2. Comportamiento ondulatorio y umbral epidémico
Figura 3. ¿Por qué aparece el comportamiento ondulatorio?
Brote o epidemia de transmisión por vectores
Grupos poblacionales implicados
Estimación de casos potenciales
Mosquitospotencialmente
peligrosos
Mosquitosincubando
Mosquitosinfectados
Poblaciónvulnerable
Poblaciónincubando
Poblacióncontagiada
Poblaciónenferma
Poblacióninmune
Nacimientos demosquitos Mosquitos que
entran enincubacion
Picaduras pormosquito y por día
Mosquitos quesalen de incubacion
Mortalidad demosquitosinfectados
Mosquitos que dejande ser peligrosos
Duracion de lapeligrosidad del
mosquito
Poblacioninfectada
Poblacioninfectada por
picadura
Tasa de personascontagiadas por
picaduras
Poblacion saleincubacion
Poblacion terminacontagio
Poblacion supera enfermedad
Mortalidad
Estimación del número de casos en una brote de transmisión por vectores
m = Densidad de mosquitos por persona (0,5 – 40)
b = Probabilidad de que una picadura origine una infección en el humano (0,2 – 0,5)
c = Probabilidad de que una picadura origine una infección en el vector (0,5)
a = Tasa de picaduras en hombres por mosquito (0,001‐0,5 por día). Es al cuadrado porque para transmitir la enfermedad el mosquito tiene que picar dos veces: 1) mosquito sano pica a huésped enfermo; 2) mosquito enfermo pica a huésped sano
μ2 = Tasa per cápita de mortalidad de mosquito (0,05‐0,5 por día‐1)
r = Tasa per cápita de recuperación en humanos (0,005‐0,05 por día‐1)
Los datos indicados entre paréntesis se refieren a estimaciones realizadas para la transmisión de la malaria
0,3
0,2500
10
90
0,5
0,02
0,05
ENFERMEDAD TRANSMITIDA POR VECTORES
INTRODUCCIÓN DE DATOS
a) Tasa de picaduras en hombres por mosquito, día. Entre 0,001 y 0,5*b) Probabilidad de que una picadura origine una infección en el humano, día. Entre 0,2 y 0,5*
c) Densidad de vectores por persona y día. Entre 0,5 y 40*
d) Eficacia de la vacuna %
e) Probabilidad de que una picadura origine una infección en el vector (0,5)*
f) Tasa media de recuperación en humanos (0,005-0,05 por día)*
g) Tasa per cápita de mortalidad de mosquito (0,05-0,5 por día)*
3,00
0,75
0,3750
112,50
2,25
0,89
0,11
90 0,12
4. Número reproductivo básico (Ro)
9. Si la eficacia de la vacuna es de por ciento el umbral de la inmunidad es %
5. Capacidad vectorial. Tasa diaria de generación de casos nuevos en una población totalmente susceptible y sin ninguna actuación sobre el vector. Basada en Ro
8. Umbral de la inmunidad en grupo %. Se supone eficacia vacunal del 100%
3. Tasa instantánea de incidencia, fuerza de la infección o hazard rate (lambda) Número de casos nuevos por persona y día
7. Umbral epidémico %
RESULTADOS (Los valores negativos no tienen interpretación)
2. TASA DE CONTAGIO Beta (día)
1. NÚMERO DE PICADURA POR PERSONA. Número de picaduras que recibe cada persona en un día
Si este valor es mayor de 100 quiere decir que sería imposible eliminar la transmisión incluso si estuviera vacunada el 100% de la población.
Cómo predecir la aparición y el desarrollo de un brote o epidemia de transmisión persona a
persona
Diseño de modelos
Simulación
Concepto de modelo
Un modelo es un esquema teórico, generalmente en forma matemática, de un sistema o de una realidad compleja que se elabora para facilitar su comprensión y el estudio de su comportamiento.
Los modelos científicos se construyen para desarrollar procesos de inferencia sobre ciertos aspectos de sistemas reales previamente observados.
Es mediante estos procesos de inferencia, mediante la construcción y el uso de modelos científicos, como mejoramos nuestro entendimiento de los sistemas reales observados.
Tipos de modelos
1. Modelos mentales. Permiten recoger la experiencia de los especialistas
2. Modelos verbales. El comportamiento del sistema se describe mediante palabras.
3. Modelos físicos. Representación o copia de algún objeto de interés: maquetas y prototipos
4. Modelos matemáticos. Las relaciones entre las variables que pueden ser observadas del sistema están descritas mediante relaciones matemáticas
4.1 Determinista – Compartimentales.4.2 Estocástico. 4.3 Dinámico. Evoluciona en el tiempo. 4.4 Estático.4.5 De variables continúas. 4.6 De variables discretas.
Diagramas causales
El diagrama causal de un modelo es la representación gráfica de las relaciones entre las variables. En los diagramas causales cada enlace tiene una interpretación causal.
El diseño de un diagrama causal no es un hecho neutro sino que en él influyen nuestras experiencias, presuposiciones, estrategias, perspectivas e ideas fijas que nos sirven para explicar procesos Modelos o mapas mentales
No debe presumirse que la misma estructura genere siempre el mismo comportamiento.
Modelo SI (Susceptible‐Infeccioso)
Vamos a comenzar a estudiar las interacciones que ocurren entre dos tipos de poblaciones de la misma especie: susceptibles (S) e infecciosos (I) o población enfermaLas hipótesis que subyacen en este modelo este modelo son:
1. La población total permanece constante.
2. La enfermedad es lo suficientemente leve para que los infecciosos no dejen de hacer una vida normal.
3. No existe epidemia oculta. Es decir, todos los casos de la enfermedad son detectados por los servicios de vigilancia.
4. Las poblaciones de susceptibles e infecciosos se encuentran homogéneamente distribuidas y los contactos entre ambas ocurren de forma aleatoria.
5. La propagación es suficientemente rápida como para que todos los susceptibles desarrollen la enfermedad durante el tiempo de la epidemia
6. Los infecciosos NO pueden volver a ser susceptibles.
PE
TCTasa de contagio
Población sana Población enferma
Incidencia
PSI
PTI PrevalenciaTasa de
incidencia
Tasa de contagio 0.5. Aparecen 0.5 casos/día
Modelo SIS (Susceptible‐Infeccioso‐Susceptible)
Vamos a comenzar a estudiar las interacciones que ocurren entre dos tipos de poblaciones: susceptibles (S) e infecciosos (I) ‐ enfermos
Las hipótesis que subyacen en este modelo este modelo son:
1. La población total permanece constante.
2. La enfermedad es lo suficientemente leve para que los infecciosos no dejen de hacer una vida normal.
3. No existe epidemia oculta. Es decir, todos los casos de la enfermedad son detectados por los servicios de vigilancia.
4. Las poblaciones de susceptibles e infecciosos se encuentran homogéneamente distribuidas y los contactos entre ambas ocurren de forma aleatoria
5. La propagación es suficientemente rápida como para que todos los susceptibles desarrollen la enfermedad durante el tiempo de la epidemia
6. Los infecciosos pueden volver a ser susceptibles. Diferencia con el modelo anterior
PE
TCTasa de contagio
Población sana Población enferma
Incidencia
PSI
FES
Flujo de personas que se curan DME Duración media dela enfermedad
Tasa de contagio 0.5. Aparecen 0.5 casos/día
Modelo SIR (Susceptible‐Infeccioso‐Recuperado)
Al modelo visto anteriormente le añadimos otra variable, los recuperados (R)
Al modelo resultante se conoce como modelo SIR o modelo de Kermack‐Mckendrick ya que fueron ellos los que definieron las ecuaciones diferenciales que lo define en 1927.
Este modelo nos puede servir para modelar muchas enfermedades transmisibles como el sarampión, la parotiditis, fiebre amarilla, poliomielitis, la varicela y la rubeola entre otras.
Dependiendo de cómo sean estos cambios podemos estudiar la aparición de brotes, epidemias y endemias y establecer las medidas de prevención correspondientes.
Este modelo también nos va a servir para estudiar diversos comportamientos de la enfermedad en la población: la epidemia y la endemia.
Las hipótesis que subyacen en este modelo este modelo son:
1. La población total permanece constante durante la simulación.
2. Los infecciosos no dejen de hacer una vida normal.
3. La infección, la enfermedad y el contagio aparecen simultáneamente
4. No existe epidemia oculta.
5. Las poblaciones de susceptibles e infecciosos se encuentran homogéneamente distribuidas y los contactos entre ambas ocurren de forma aleatoria
6. La propagación es suficientemente rápida como para que todos los susceptibles desarrollen la enfermedad y se recuperen durante el tiempo de la simulación.
7. No se toma en consideración el estado de latencia de la enfermedad ni el período de incubación
8. No hay pérdida de inmunidad.
9. La infección, la enfermedad y el contagio aparecen simultáneamente
Susceptibles InfectadosIncidencia
Poblacion total
Prevalencia
InmunesRecuperacion
Período deinfección
Ro
Dinamica_Epidemia_SIR_1.mdl
Tasa de incidencia
Tasa de contagio
MuertesTasa de letalidad
Valores iniciales del modelo
Infectados iniciales: 12Tasa de contagio: 0,5250Tasa de letalidad: 0Periodo de infección : 11Susceptibles iniciales: 500.000Inmunes iniciales: 0
Simulación 1. Simulación de una epidemia con Ro = 5,8
Todos se infectan durante la epidemia
No queda ningún infectado cando la epidemia termina
Susceptibles InfectadosIncidencia
Poblacion total
Prevalencia
InmunesRecuperacion
Período deinfección
Ro
Dinamica_Epidemia_SIR_1.mdl
Tasa de incidencia
Tasa de contagio
MuertesTasa de letalidad
Valores iniciales del modelo
Infectados iniciales: 12Tasa de contagio: 0,4Tasa de letalidad: 0Periodo de infección : 5Susceptibles iniciales: 500.000Inmunes iniciales: 0
Simulación 2. Simulación de una epidemia con Ro = 2
La epidemia desaparece antes de que todos los susceptibles se infecten
Modelo SIR (Susceptible‐Infeccioso‐Recuperado). Modelo para infecciones que no inducen inmunidad duradera por los que los individuos vuelven a ser susceptibles.
Este modelo sería útil para representar epidemias de Neisseria gonorrhoea, Cólera, Tricomonas vaginalis.
Valores iniciales del modelo
Infectados iniciales: 12Tasa de contagio: 0,65Tasa de letalidad: 0Periodo de infección : 7Susceptibles iniciales: 500.000Tasa pérdida inmunidad: 0,1
Simulación 3. Simulación de una epidemia con Ro = 4,6
El agente infeccioso no desaparece debido a la incorporación de nuevos susceptibles
Los valores de las poblaciones de susceptibles, infectados e inmunes se encuentran en un equilibrio dinámico.
La aparición de nuevos casos es constante.
La endemia se establece a partir del día 30
Valores iniciales del modelo
Infectados iniciales: 12Tasa de contagio: 0,65Tasa de letalidad: 0Periodo de infección : 2,5Susceptibles iniciales: 500.000Tasa pérdida inmunidad: 0,1
Simulación 4. Simulación de una epidemia con Ro = 1,6
El agente infeccioso no desaparece debido a la incorporación de nuevos susceptibles
Los valores de las poblaciones de susceptibles, infectados e inmunes se encuentran en un equilibrio dinámico.
La aparición de nuevos casos es constante.
La endemia se establece a partir del día 55
Modelo general de la historia natural
SL
I R
MV
Casos incidentes Casos observadosen latentes
Casos de curacion ensintomaticos
Muertes ensintomaticos
Tasa de mortalidaden sintomaticos
Crecimiento vegetativoen susceptibles
Tasa de curacionnatural en sintomaticos
Tasa de sintomaticosen latentes
Tasa de crecimientovegetativo en susceptibles
Casos de vuelta a lasusceptibilidad en
recuperadosTasa de vuelta a lasusceptibilidad en
recuperados
ACasos noobservados
Casos observadosen asintomaticos
Vacunaciones
Casos de vuelta a lasusceptibilidad en
vacunados
Casos de curacion enasintomaticos
Muertes enasintomaticos
C
Casos cronicos Muertes encronicos
Medidas deprevencion primaria
Tasa de vuelta a lasusceptibilidad en
vacunados
Tasa deasintomaticos
Tasa de mortalidad enasintomaticos
Tasa de curacionnatural en asintomaticos
Tasa decronificacion
Casos de curacionen latentes
Tasa de curacionen latentes
Casos observados porsintomatologia en latentes
Casos observados porprueba de cribado en
latentes
Casos observados porsintomatologia en
asintomaticos
Casos observadospor prueba de cribado
en asintomaticos
Casos de curacionnatural en asintomaticos
Casos de curacion porautomedicacion en
asintomaticos
Casos de curacionnatural en sintomaticos
Casos de curacion portratamiento ensintomaticos
Tasa de sintomaticosen asintomaticos
Tasa de curacion porautomedicacion en
asintomaticos
Medidas deprevencionsecundaria
Medidas deprevencion terciaria
Casos de curacionen cronicos
Inmigraciones enasintomaticos
Inmigraciones en susceptibles
Modelo general de la historia natural de enfermedades de transmisión persona a persona
Modelo general de la historia natural de enfermedades transmitidas por mosquitos
1. Manual de manejo de brotes y de alertas y crisis en salud públicahttp://www.proyectosame.com/brotes/inicio.htm
2. La mayor parte de los conceptos que aparecen en este documento se definen y desarrollan en:http://www.proyectosame.com/Manual_brotes_2016.pdf
3. Otros enlaces de interésDPDx ‐ Laboratory Identification of Parasites of Public Health Concernhttps://www.cdc.gov/dpdxl
Dirección General de Epidemiología de la República Dominicanahttp://digepisalud.gob.do/
Curso de Experto Universitario en Modelos Dinámicos en Salud Públicahttp://www.proyectosame.com/ds_cursos/DS_Doctorado_UAM.htmhttp://www.universia.es/estudios/uned/experto‐modelos‐dinamicos‐salud‐publica/st/234514http://www.proyectosame.com/ds_clases/Fernando/MDSP_2018_alumnos.pdf
Enlaces de interés en Epidemiología y Salud Públicahttp://www.proyectosame.com/same/inicio/enlaces.html
Bibliografía