Investigação dos efeitos da sazonalidade e da mobilidade humana na dinâmica de transmissão da dengue em patches

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Data

2022-07-22

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Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Resumo

A dengue é uma arbovirose transmitida pelos mosquitos do gênero Aedes. Estudar como se dá a dispersão do mosquito transmissor é essencial para compreender as interações que ocorrem na dinâmica da doença e propor estratégias de controle. Este trabalho propõe uma modelagem matemática para analisar a dispersão da dengue, considerando características heterogêneas como a temperatura, a pluviosidade e a mobilidade humana na dinâmica do Aedes. O modelo matemático é descrito por um sistema de equações não lineares que acopla a interação de transmissão do vírus entre as populações de humanos e mosquitos. A mobilidade humana é descrita formalmente via abordagem patch (sítios). Foram realizadas as análises matemáticas e obtidas simulações numéricas para diferentes padrões de temperaturas, pluviosidades e tipos de movimentos humanos, entre dois sítios. Os resultados mostraram que as variáveis climáticas, especialmente a temperatura, influenciam fortemente a dinâmica da doença. As condições para a ocorrência de surtos de doenças são favoráveis quando a temperatura está próxima de 30°C. Em relação à mobilidade humana, as simulações ilustraram que esse fator pode levar a doença de uma região para a outra e, dependendo do tipo de movimento, agravar ou atenuar os surtos de dengue. A comparação com dados reais mostrou que o modelo proposto, tanto para um como para dois patches, faz boas estimativas para a incidência da dengue.
Dengue is an arbovirus transmitted by mosquitoes of the genus Aedes. Study how the dispersal of the transmitting mosquito occurs is essential to understand the interactions that take place in the dynamics of the disease and propose control strategies. This work proposes a mathematical model to analyze dengue dispersion, considering heterogeneous characteristics such as temperature and human mobility in the dynamics of Aedes. The mathematical model is described by a system of non-linear equations that couple the virus transmission interaction between humans and mosquito populations. Human mobility is formally described by the patch approach. Mathematical analysis of the models and numerical simulations were performed for different temperatures, rainfall and types of human movements, between two patches. The results showed that climatic variables, especially temperature, strongly influences the dynamics of the disease. The conditions for the occurrence of disease outbreaks are favorable when the temperature is close to 30°C. In relation to human mobility, the simulations illustrated that this factor can take the disease from one region to another and, depending on the type of movement, aggravate or alleviate dengue outbreaks. The comparison with real data showed that the proposed model, both for one and for two patches, makes good estimates for the incidence of dengue.

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Palavras-chave

Dengue, Temperatura, Pluviosidade, Abordagem patch, Modelagem matemática, Temperature, Rainfall, Patch approach, Mathematical modeling

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