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Epidemiologia de Doenças Transmissíveis
Introdução à teoria matemática
14 milhões de mortes por DTs (1999)
CAUSAS Africa Americas Médio Orien Europa SE Asia TotalDoenças não transmissíveis 2300057 4255439 2318027 7775901 16832109 33484000Doenças transmissíveis 6308923 634586 1100621 451162 5530938 14025498Acidentes 776426 552389 404388 750322 2617243 5100768Desconhecidas ou outras 1050595 244499 395071 79952 1585972 3354354Total de mortes 10436001 5686913 4218107 9057337 26566262 55964620
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Africa Americas Médio Orien Europa SE Asia
% m
orte
s
Doenças não transmissíveis Doenças transmissíveisAcidentes Desconhecidas ou outras
Principais DTs por 1 agentemundo, 2003
DoençaMortes por
anoNovos casos
por ano
% em países em vias de
desenvolvimentoHIV/SIDA 3 milhões 5.3 milhões 92%Tuberculose 1.8 milhões 8.8 milhões 84%Malaria > 1 milhão 300 milhões aproxim 100%
Portugal 2001-2004 Doenças de Notificação Obrigatória(8 a 10 mil casos/ano)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
2001
2002
2003
2004
Rubé
ola
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A+B+
C)Fe
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Salm
onelo
se
SIDA HI
VTB
pulm
onar
Sara
mpo
Número de notificaçõespor ano
Portugal - Doenças infecciosas semnotificação obrigatória
Varicela: 100–120 mil casos / ano ?
Gripe: 90-120 mil / ano ?
Infecções por Streptococcus pneumonia(pneumonia, meningite, sépsis)
Internamentos hospitalares: 2152 / anoMortes: 207/ ano
Agentes etiológicos (micro-)
Microparasitas (Vírus, bactérias, protozoários, ricketsias, …)
Mto mais pequenos que os hospedeirosTaxas reprodução mto elevadas e gerações mto curtasInduzem em geral algum grau de imunidadeInfecções em geral curtas (mtas excepções)
Unidade de estudo: número de hospedeiros infectados
HIV Polio Streptococus pneumonia Neisseria meningitidis
Agentes etiológicos (macro-)
Macroparasitas (Nemátodes, tremátodes, céstodes, artrópodes, ...)
Gerações + longas que os microparasitasCV’s complicados (em geral requerem + de 1 hospedeiro)Imunidade induzida: em geral e depende do número de parasitasInfecções em geral persistentes
Unidade de estudo: em geral é o número de macroparasitas
Formas de transmissão
Directa
Contacto directo entre hospedeiros (e.g. DST’s)Partículas infecciosas inaladas (e.g. gripe, TB, sarampo)
HorizontalEntre hospedeiros coexistentes na população
Vertical Do ascendente para o descendente (ainda não-nascido)(Explos: HIV, Varicela-zoster, rubéola, hepatite B, sífilis)
Formas de transmissão
Indirecta
Contacto entre hospedeiros através de reservatóriosintermediários da infecção
Reservatórios vivos = vectoresmosquitos (malária), carraças (peste), mamíferos (raiva), aves (gripe)…
são requeridos pelo microparasita para completar o seu CV
Reservatórios inanimadosExplo: solo (tétano), água (cólera)
Vibrio cholerae
Infecção, virémia, infecciosidade
Infecção Deslocação para orgãos-alvo Virémia
InfecciosidadeNova Infecção
Sintomas e doença
T1 T0
Períodos de latência, infecciosidade, incubação
Inicio capacidadetransmissão(Virémia)
Iniciosintomasclínicos
Fim dacapacidadede transmissão
Recuperaçãoda doença
P. Latência P. infeccioso
P. Incubação Doença
Infecção
Abundância do microparasita e daimunidade
Ponto de
infecção
Susceptibilidade(anos)
Latência(dias)
Infecciosidade(dias)
Imunidade(anos)
Incubação (dias)
Anticorpos
DoenDoenDoençççaaa
Ab u
ndâ n
cia
Diversidade de viroses
Vírus Incubação Latência Infecciosi. ImunidadeSarampo / measles
morbillivirus da fam. Paramyxoviridae (RNA) 8 a 12 6 a 9 5 a 7 permanente
Rubéola / rubella fam. Togaviridae (RNA) 16 - 20 7 a 14 13 - 15 permanente
Varicela / chickenpox varicela-zoster virus (DNA) 14 - 17 8 a 12 10 a 20 permanente
Parotidite / mumps
fam. Paramyxoviridae (RNA) 10 a 20 10 a 18 7 a 11 permanente
Varíola / smallpox
orthopoxvirus da fam. Poxviridae (DNA) 10 a 14 8 a 11 2 a 3 permanente
Gripe / influenza fam. Orthomyxoviridae (RNA) 1 a 3 1 a 3 1 a 4 baixa
Poliomelite / poliomyelitis
Poliovirus 1, 2 e 3 (subgrupo dos picornavirus) (RNA) 7 a 12 1 a 3 14 - 20 permanente
SIDA / AIDS V. Imunodeficiência Humana (HIV-1 e HIV-2) (RNA) 8 a 10 anos 5 a 20 anos 1 a 2 anos nula
Herpes / herpes simplex
Herpesvirus hominis (HSV-1 e HSV-2) (DNA) ? ? longo
(recorrente) intermitente
Diversidade de doenças causadas porbactérias
Bactéria Incubação Latência Infecciosi. ImunidadeDifteria / diphtheria
Corynebacterium diphtheriae (Gram +) 2 a 5 14 - 21 longa
Tosse convulsa / whooping cough Bordetella pertussis (Gram -) 7 a 10 6 a 7 15 - 21 permanente
Escarlatina / Scarlet fever
Streptococcus pyogenes (Gram +) 2 a 3 1 a 2 14 - 21
Tétano / tetanus Clostridium tetani (Gram +) 4 a 13 21 - 30 permanente
Febre tifóide / typhoid fever
Salmonella typhi (Gram -) 5 a 50 7 a 21 curta
mto baixaNeisseria gonorrhoeae (Gram -)
Gonorreia / gonorrhea 2 a 7 > 30
EpidemiologiaEstudo da distribuição das doenças e dos factores que as determinam.
“Medicina das populações”
Epidemiologia de doenças não-transmissíveisEpidemiologia de doenças transmissíveis (= infecciosas)
Dinâmica de Doenças Transmissíveis
A Epidemiologia pode...... ser meramente descritiva (epidemiologia descritiva) ... ser explicativa e/ou predictiva (epidemiologia explicativa)
A epidemiologia explicativa e predictiva de doençastransmissíveis identifica-se com a Dinâmica de DoençasTransmissíveis
Morbilidade, definições
Número de novos casos por unidade de tempo, em geralreferente a uma área geográfica definida.
Incidência “anormalmente” elevada num contextoespacial definido. Pandemia = epidemia à escala do planeta
Número ou proporção de indivíduos infectados(ou doentes) num contexto espaço-tempo definido
Incidência
Epidemia
Prevalência
Expl – incidência de difteria, Portugal, 1940-96
DIFTERIA: Notificações/100 mil habts/ano
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1943 1948 1953 1958 1963 1968 1973 1978 1983 1988 1993
Vacinação em massa começa
Desde 1990sempre 0, excepto 92 (=3)
Notificações/100 mil habts/mês
0
2
4
6
8
10
1952 1956 1960 1964 1968 1972 1976 1980 1984
Meses
Oscilações sazonais
Expl – mortes por complicações do sarampo, Portugal, 1940-96
0
500
1000
1500
2000
1930 1935 1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980
Num
b de
aths
Antibiotics begin
Mass vaccination begins
Deaths due to complications of measles
Epidemias plurianuaisregulares
Incidência de sarampo, UK, 1945-90 (númnotificações)
Tuberculose: novos casos por 100 mil habts
0
20
40
60
80
80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99
novo
s ca
sos
por 1
00 m
il ha
bts
França Irlanda PortugalReino Unido Bélgica ItáliaHolanda Espanha Alemanha
Portugal
Morbilidade, + definições
Doença que persiste na população há muito tempo
Período de tempo que decorre entre duas epidemiasconsecutivas
Período interepidémico
Doença epidémica
Doença cuja incidência é “anormalmente” elevadaesporádica ou periodicamente, no espaço e/ou no tempo
Doença endémica
Epidémicas não endémicas e endémicas não epidémicas
0
20
40
60
80
80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99
novo
s ca
sos
por 1
00 m
il ha
bts
França Irlanda PortugalReino Unido Bélgica ItáliaHolanda Espanha Alemanha
Portugal
Núm casos sarampo por mês nas Ilhas Faroe(aproxim 25 mil habts)
TB na Europa Ocidental
Modelação da realidade
É possível construir modelos matemáticos capazes de reproduzir estes padrões dinâmicos ?
Nomeadamente,
Persistência da doença na população nos períodosinterepidémicosOscilações não-aleatórias e sustentadas da incidênciaImpacto da vacinação