Epidemiologia pode calcular quais doenças se espalham
Às vezes, uma doença se espalha como um incêndio. Alguns não. Algumas doenças simplesmente morrem. Como podemos descobrir quais doenças vão se espalhar e quais não vão?
Bem, há um termo para isso, R0, pronunciado R "Naught". Imagine uma turma de alunos da primeira série. Um chega na escola doente.
A doença desta criança doente infecta outra criança. O segundo filho poderia infectar um filho; o terceiro filho poderia infectar outro.
Uma cadeia de infecções poderia espalhar a doença por toda a classe.
Em epidemiologia, isso é o que chamamos de doença com um R0 de 1. Cada caso leva a um novo caso.
Definição
R0 é o número reprodutivo básico. Ele descreve quantas crianças ficarão doentes quando uma criança doente entrar na sala de aula (a população) e todas as crianças ficarem doentes (elas são suscetíveis). Depende da doença em si e das interações das crianças.
Quando os R0 são maiores que 1, mais crianças são infectadas. Um alto R0 não é uma doença mais perigosa. Um resfriado pode ter um R0 alto; uma doença rara, mas mortal, pode ter um valor baixo, menor que 1.
Agora de volta para a sala de aula.
R0 <1
Imagine que, em média, nem toda criança tenha infectado outra criança. A primeira criança infecta um segundo; o segundo, um terceiro. No entanto, talvez o terceiro não infecte nenhum.
A doença iria parar de se espalhar.
É o que acontece quando R0 é menor que 1.
As crianças podem ficar doentes no início, mas a doença vai se esgotar.
R0> 1
Vamos voltar para o primeiro filho, agora imagine que essa criança infecta 2, essas 2 crianças infectam 2 cada (4 todas juntas). No total, 7 seriam infectados. Os últimos 4 poderiam infectar 2 cada, levando a 15 infecções no total. Muito em breve, haveria muitas crianças doentes.
Isto é o que acontece quando R0 é 2 e nenhum garoto doente é mantido em casa.
Suscetibilidade
Na vida real, nem todo mundo é capaz de pegar o bug. Algumas crianças podem ser vacinadas. Alguns ficarão doentes e não poderão ficar doentes duas vezes ao mesmo tempo. Algumas crianças ficaram doentes, recuperadas e estão imunes. Dizemos que nem todo mundo é "suscetível".
Nos surtos em curso, a "taxa reprodutiva efetiva" (R) explica a disseminação da doença. Este é o número de crianças que adoecem em uma classe que tem uma mistura de crianças que não podem ficar doentes e crianças que podem. (R aumenta com a proporção suscetível. R = R0x, onde x é a fração suscetível)
O número suscetível mudará durante um surto, à medida que mais crianças adoecem e se recuperam ou são vacinadas. A mistura de crianças doentes, imunes e recuperadas também pode não ser uniforme.
Immunity do rebanho
Se o primeiro garoto entrasse em uma sala cheia de crianças imunes, a doença não se espalharia. Se quase toda criança já estivesse doente e estivesse imune, a doença não se espalharia. Se 8 de 10 crianças fossem vacinadas, a doença provavelmente não se espalharia. O garoto doente pode não interagir com as 2 entre 10 crianças que podem ficar doentes.
Nós chamamos isso de imunidade de rebanho. Ou seja, a imunidade de algumas crianças protege outras crianças não imunes de adoecerem.
É a fração de crianças imunes que cada criança recebe apenas uma criança doente (em média). Se mais uma criança estivesse imune, a doença não se espalharia.
Se R0 for grande, a imunidade de rebanho só protegerá se muitos estiverem imunes. (Limiar de imunidade de rebanho = 1 - 1 / R0) Maior o R0, mais crianças precisam ser vacinadas.
Superespalhadores
Algumas crianças espalham mais doenças do que outras - como um professor doente que trabalha com todas as crianças. Surtos podem ser mais complicados do que R0.
Exemplos da vida real
Uma das doenças mais infecciosas é o sarampo com um R0 entre 12-18. Antes da vacinação contra o sarampo, uma criança pode infectar 15 crianças em uma sala de aula.
Esses 15 colegas de turma poderiam, então, infectar 15 colegas de escola. O sarampo se espalha rapidamente. Para evitar a propagação do sarampo, 83-95% precisam ser vacinados.
Calculamos R0 observando a rapidez com que a doença se espalha inicialmente. A R0 de Ebola é provavelmente 1,34, 1,86 ou 1,6-2,0. Varíola foi erradicada com um R0 de 3,5-6, que exigiu 8 em 10 para ser imune. A pertussis (coqueluche) tem um alto R0: 15-17 . Tuberculose não tratada 'R0 = 10, enquanto a R0 da influenza é geralmente menor que 2.
Também podemos estimar R0 dos contatos. Em uma sala de aula, o contato pode ser crianças brincando de jogar blocos e espirrar nas mãos, espalhando infecção. O valor de R0 depende deste contato. Depende de quanto tempo dura a doença, quantos contatos uma criança tem quando está doente, com que frequência uma doença se espalha durante cada contato.