R0 para determinar la propagación de la enfermedad

A veces una enfermedad se propaga como un incendio forestal. Algunos no lo hacen Algunas enfermedades simplemente desaparecen. ¿Cómo podemos descubrir qué enfermedades se propagarán y cuáles no?

Bueno, hay un término para esto, R0, pronunciado R “Nada”. Imagina una clase de alumnos de 1er grado. Se llega enfermo al colegio. 

La enfermedad de este niño enfermo infecta a otro niño. El segundo niño podría infectar a un niño; El tercer niño podría infectar a otro. Una cadena de infecciones podría propagar la enfermedad en toda la clase.

En epidemiología, esto es lo que llamamos una enfermedad con un R0 de 1. Cada caso conduce a un nuevo caso.

Definición

R0 es el número básico de reproducción. Describe cuántos niños se enfermarán cuando un niño enfermo ingrese al aula (la población) y todos los niños puedan enfermarse (sean susceptibles). Depende tanto de la enfermedad en sí como de las interacciones de los niños.

Cuando los R0 son más altos que 1, más niños están infectados. Un alto R0 no es una enfermedad más peligrosa. Un resfriado puede tener un alto R0; una enfermedad rara pero mortal puede tener un valor bajo, menos de 1. 

Ahora volvamos al aula.

R0 <1

Imagine que, en promedio, no todos los niños infectaron a otro niño. El primer niño infecta un segundo; El segundo, un tercero. Sin embargo, tal vez el tercero no infecta a ninguno. 

La enfermedad dejaría de propagarse.

Esto es lo que sucede cuando R0 es menor que 1. Los niños pueden enfermarse al principio, pero la enfermedad desaparecerá.

R0> 1

Volvamos al primer niño, ahora imagine que este niño infecta 2, esos 2 niños infectan 2 cada uno (4 todos juntos). En total, 7 estarían infectados. Los últimos 4 podrían infectar 2 cada uno, lo que lleva a 15 infecciones en total. Muy pronto, habría muchos niños enfermos. Esto es lo que sucede cuando R0 es 2 y ningún niño enfermo se queda en casa.

Susceptibilidad

En la vida real, no todos pueden atrapar el error. Algunos niños pueden ser vacunados. Algunos se enfermarán y no pueden enfermarse dos veces al mismo tiempo. Algunos niños se habrán enfermado, recuperado y serán inmunes. Decimos que no todos son “susceptibles”.

En los brotes en curso, la “Tasa de reproducción efectiva” (R) explica la propagación de la enfermedad. Esta es la cantidad de niños que se enferman en una clase que tiene una mezcla de niños que no pueden enfermarse y niños que pueden enfermarse. (R aumenta con la proporción susceptible. R = R0x, donde x es la fracción susceptible)

El número susceptible cambiará durante un brote, a medida que más niños se enfermen y se recuperen o se vacunen. La mezcla de niños enfermos, inmunes y recuperados también puede no ser uniforme.

La inmunidad de grupo

Si el primer niño entraba en una habitación llena de niños inmunes, la enfermedad no se propagaría. Si casi todos los niños ya estuvieran enfermos y fueran inmunes, la enfermedad no se propagaría. Si 8 de cada 10 niños fueran vacunados, la enfermedad probablemente no se propagaría. El niño enfermo puede no interactuar con el 2 de cada 10 niños que podrían enfermarse.

Llamamos a esta manada inmunidad. Es decir, la inmunidad de algunos niños protege a otros niños no inmunes de enfermarse. Es la fracción de niños que son inmunes, por lo que cada niño enferma (en promedio). Si un niño más fuera inmune, la enfermedad no se propagaría.

Si R0 es grande, la inmunidad de rebaño solo protege si muchos son inmunes. (Umbral de inmunidad del rebaño = 1 – 1 / R0) Cuanto más alto es el R0, más niños necesitan vacunarse.

Super-esparcidores

Algunos niños transmiten más enfermedades que otros, como un maestro enfermo que trabaja con todos los niños. Los brotes pueden ser más complicados que R0.

Ejemplos de la vida real

Una de las enfermedades más infecciosas es el sarampión  con un R0 entre 12-18 . Antes de la vacunación contra el sarampión, un niño podría infectar a 15 niños en un aula. Esos 15 compañeros de clase podrían infectar a 15 compañeros de clase. El sarampión se propaga rápidamente. Para evitar la propagación del sarampión, el 83-95% necesita vacunarse.

Calculamos R0 observando la rapidez con que la enfermedad se propaga inicialmente. El n R0 de Ebola es probable  1.34 , 1.86  o 1.6-2.0 . La viruelase erradicó con un R0 de  3.5-6  que requirió que 8 de cada 10 fueran inmunes. La tos ferina (tos ferina) tiene un alto R0:  15-17 . Tuberculosis no tratada  ‘  R0 = 10,  mientras que la gripe R0 es generalmente menor que 2.

También podemos estimar R0 a partir de contactos. En un aula, el contacto puede ser niños jugando bloques y estornudando en sus manos, propagando infecciones. El valor R0 depende de este contacto. Depende de cuánto tiempo dura la enfermedad, cuántos contactos tiene un niño cuando está enfermo, con qué frecuencia se contagia una enfermedad durante cada contacto.