Técnicas de otimização na determinação de estratégias de controle populacional do mosquito Aedes aegypti

Abstract

Neste ano, 2024, o Brasil tem testemunhado um grade aumento no número de casos de dengue em todo o país, resultando em um cenário preocupante de aumento nas hospitalizações e fatalidades associadas a esta doença. Este quadro se deve a combinação de diversos fatores como: condições climáticas favoráveis a proliferação do mosquito Aedes aegypti (calor excessivo e chuvas intensas); ressurgimento dos sorotipos 3 e 4 do vírus da dengue no Brasil; o aumento no número de viagens, facilitando o trânsito do vírus entre cidades; o relaxamento de medidas de prevenção; o descuido com medidas de controle, como manutenção e limpeza de áreas propícias à reprodução do mosquito; e muitos outros. Este cenário impacta a saúde pública, sobrecarrega o sistema de saúde, prejudica os tratamentos de outras doenças e destaca a necessidade de medidas eficazes de prevenção, controle e tratamento da dengue. Neste contexto, este trabalho propõe um modelo matemático para descrição da dinâmica de transmissão do vírus da dengue, assim como técnicas matemáticas de otimização para auxiliar na determinação de estratégias ótimas de controle que integrem diferentes medidas de controle da dengue, como exemplo, controle mecânico, controle químico, controle biológico, controle educacional, entre outros. Os resultados alcançados mostram que a metodologia proposta ´e uma ferramenta com grande potencial para auxílio nas tomadas de decisão em políticas públicas.

In this year, 2024, Brazil has witnessed an alarming increase in dengue cases nationwide, resulting in a concerning rise in hospitalizations and fatalities associated with the disease. This situation is due to a combination of factors, such as favorable climatic conditions for the proliferation of the Aedes aegypti mosquito (excessive heat and heavy rains); the resurgence of dengue virus serotypes 3 and 4 in Brazil; increased travel, which facilitates the spread of the virus between cities; relaxation of preventive measures; negligence in control measures, such as the maintenance and cleaning of areas conducive to mosquito breeding; and many other factors. This scenario impacts public health, overburdens the healthcare system, hinders treatments for other diseases, and highlights the urgent need for effective measures for dengue prevention, control, and treatment. In this context, this work proposes a mathematical model to describe the dynamics of dengue virus transmission, as well as optimization techniques to aid in determining optimal control strategies that integrate various dengue control measures, such as mechanical control, chemical control, biological control, educational control, vaccination, among others. This study has shown that both the population and health surveillance play a crucial role in vector control.