Las matemáticas para contener el avance explosivo del nuevo coronavirus





En solo tres meses, de diciembre de 2019 a marzo de este año, la nueva variedad de coronavirus surgió en China infectando a 185,000 personas en 159 países, propagando una enfermedad respiratoria similar a la gripe, pero más grave y letal. En ese corto tiempo, hubo más de 8 mil muertes, entre ellas 11 en Brasil, confirmadas hasta el 20 de marzo.

Un análisis inicial de los datos brasileños realizado por investigadores de la Universidade Estadual Paulista (Unesp), la Universidad de São Paulo (USP) y la Universidad Federal de ABC (UFABC) indica que el número de casos se duplica en el país cada 2,5 días. El avance de la epidemia de coronavirus, de proporciones planetarias, posiblemente la propagación más rápida en los últimos 100 años, ha sido acompañada por una avalancha de información en tiempo real, algunos con conceptos desconocidos para las personas.

Uno de ellos ganó las noticias e incluso las conversaciones de café, al mismo tiempo que surgían medidas gubernamentales más severas para reducir el contacto social: es el concepto de una curva epidémica, que surgió con la idea de que es necesario aplanarla para evitar la implosión. sistemas de salud.

Pero, ¿qué es esa curva y qué significa aplanarla? La curva epidémica está representada por un gráfico simple, pero útil para las autoridades sanitarias. Antiguo conocido por los epidemiólogos, investigadores que investigan cómo las enfermedades afectan a diferentes poblaciones, muestra el número de casos a lo largo del tiempo y permite conocer la evolución inicial de la enfermedad, algo fundamental para planificar acciones de salud pública.

Muchas de las nuevas infecciones que afectan a la humanidad se comportan de manera similar y producen una curva epidémica con la misma apariencia, casi siempre un gráfico en forma de campana. El gráfico es más angosto en el eje horizontal y alargado en el vertical cuando la infección se propaga rápidamente. Es más voluminoso horizontalmente y aplanado verticalmente en epidemias de propagación lenta. Presentado en las páginas de la revista británica. El economista a principios de marzo, la figura viajó por el mundo simplemente representando el desafío del sistema de salud de los distintos países frente a la propagación del nuevo coronavirus, el Sars-Cov-2, que causó Covid-19.





Al igual que las curvas epidémicas de otras infecciones, el nuevo coronavirus se ha dividido en tres bandas verticales para evaluar la evolución del problema: una a la izquierda, otra central y la tercera a la derecha. El carril más a la izquierda es el que más llama la atención de los funcionarios de salud de hoy. En el caso de nuevas infecciones, contra las cuales las personas aún no tienen inmunidad y que pueden infectar a toda la población, esta parte de la curva describe la fase de crecimiento exponencial o acelerado de la epidemia. En él, el número de casos crece tan rápido que el total se duplica en unos pocos días. Cuanto mayor es esta tasa de crecimiento, más empinada se vuelve la curva.

Cada epidemia, ya sea local o extendida en una vasta región del planeta, la llamada pandemia, tiene un comienzo, un pico y una fase final, en la que puede seguir dos caminos: extinguirse por completo o mantener un número más o menos estable de casos (se vuelven endémicos).

Los epidemiólogos y los funcionarios de salud permanecen enfocados en esta fase de crecimiento acelerado porque dicta la velocidad a la que avanzará la enfermedad y nos permite proyectar cuándo la epidemia alcanzará su punto máximo y cómo se verá. Si el crecimiento inicial es demasiado pronunciado, el número de casos puede exceder rápidamente la capacidad de atención médica del sistema de salud, causando su colapso, como sucedió en febrero y marzo en el norte de Italia.

«Desde el punto de vista de la salud pública, esta fase inicial es el momento de actuary actúe lo antes posible para tratar de frenar el ritmo de crecimiento de la epidemia y reducir la altura del pico al nivel más bajo posible, haciendo que la curva sea plana «, dice el físico Roberto Kraenkel, del Instituto de Física Teórica de la Unesp, que trabaja con modelos matemáticos vinculados a ecología y epidemiología. Con colaboradores de USP y UFABC, Kraenkel está utilizando datos oficiales para seguir la evolución de la epidemia del nuevo coronavirus en Brasil.

A partir de los datos publicados hasta el 17 de marzo, cuando había 291 personas infectadas en el país, el grupo calculó uno de los parámetros que influyen en la fase acelerada de la epidemia: el tiempo para duplicar el número total de casos de la enfermedad. Según los cálculos del grupo Kraenkel, actualmente el número de casos se duplica, en promedio, cada 2.5 días. “Como el tiempo desde el comienzo de la epidemia en Brasil todavía es corto, tenemos pocos datos y el margen de error es grande, lo que significa que los casos pueden duplicarse un poco más rápido, cada 2.2 días, o un poco más lentamente, cada 3,1 días ”, informa el investigador.

Este número, sin embargo, es suficiente para estimar con un buen grado de precisión cómo será la situación en los próximos días. El grupo proyecta que alrededor de 1,700 casos ya han sido identificados para el próximo lunes 23. Este número puede ser ligeramente menor, en el rango de 1,300, si el tiempo de duplicación es más largo. , o más, del orden de 2.300, si la epidemia se propaga más rápidamente, como lo indica el intervalo en el gráfico en el sitio web del Observatorio Covid-19BR, lanzado el 18 de marzo.

La reducción de la velocidad inicial de la epidemia con el consiguiente aplanamiento de la curva es esencial para evitar sobrecargar los hospitales y sus unidades de cuidados intensivos (UCI). Se estima que solo el 20% de las personas infectadas con SARS-CoV-2 tienen algún síntoma. De estos, el 14% necesita hospitalización y el 5% termina en UCI.

Como el número de camas es limitado, el rápido aumento de las infecciones y el empeoramiento pueden exceder la capacidad de hospitalización del país: en Brasil hay alrededor de 450 mil camas en hospitales públicos y privados, de las cuales 41 mil están en la UCI, según una encuesta realizada en 2016 por la Asociación Brasileña de Medicina Intensiva.

Al reducir la propagación de infecciones, aunque el número total de personas que contraerán el virus sigue siendo el mismo, el pico de la epidemia se extiende más con el tiempo, lo que significa que menos personas terminarán en el hospital al mismo tiempo. Esa medida, según Anthony Fauci, director del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas de los Estados Unidos, a la prensa el 10 de marzo, llevaría a menos personas infectadas y, en última instancia, menos muertes.

Una forma efectiva de aplanar el pico de epidemias es vacunar a la población. Como todavía no hay una vacuna desarrollada y probada contra el nuevo coronavirus, las medidas más efectivas han sido el distanciamiento y el aislamiento social. Este procedimiento ayuda a disminuir la cantidad de personas a quienes una persona infectada puede transmitir el virus.

“Al hacerlo, probablemente la misma cantidad de personas se habrán infectado al final de la epidemia, que se espera que dure más tiempo, pero la cantidad de casos graves ocurrirá con menor moderación. Esto significa que si se traza una gráfica del número de casos a lo largo del tiempo, la curva de subida y bajada es más extensa, pero su pico es menor. Al ‘aplanar la curva’ de esta manera, las UCI tienen menos probabilidades de verse abrumadas ”, escribió el trío de matemáticos Andrew Black, Dennis Liu y Lewis Mitchell de la Universidad de Adelaida, Australia, en un artículo publicado el 16 de marzo en revista electrónica La conversación.

La idea de que aplanar la curva podría funcionar ganó crédito después de que el gobierno chino canceló las festividades de Año Nuevo en enero, restringió los viajes e instruyó a millones de personas en diferentes ciudades a quedarse en casa. Por lo tanto, en aproximadamente un mes, el país logró reducir el número diario de casos nuevos de casi 3.900 en el pico, a poco más de una docena.

Aparentemente, es posible aprovechar el comportamiento acelerado de la fase inicial de la epidemia para acelerar su control. Para hacer esto, sin embargo, es necesario actuar lo antes posible en esta fase inicial, explicó la epidemióloga británica Britta Jewell, investigadora del Imperial College de Londres y especialista en modelos de enfermedades infecciosas, en una entrevista publicada el 11 de marzo en el periódico. The New York Times.

Jewell informa que los modelos matemáticos que muestran el efecto de la distancia social en la aparición de nuevos casos le llamaron la atención. «Solo necesitas una diferencia de un día en la adopción de la medida para tener una reducción del 40% en los casos. Este es un gran efecto. Realmente transmite la urgencia de la situación ”, dijo.

Utilizando datos de la epidemia en los Estados Unidos la semana pasada, con el número de casos aumentando en un 30% por día, Jewell proyectó lo que sucedería si se tomaran medidas como cancelaciones de eventos, restricciones de viaje ahora o una semana después. En esta situación hipotética, la prevención de una sola infección en la actualidad aumentaría cuatro veces el número de casos que se evitarían un mes después.

«Si actuamos hoy, habremos prevenido cuatro veces más infecciones en el próximo mes: aproximadamente 2.400 infecciones prevenidas, en comparación con solo 600 si esperamos una semana», dijo el investigador.

En Brasil, los datos son aún más iniciales y no hay otras características de la epidemia que permitan rastrear su evolución, como el número de personas a las que un individuo infectado puede transmitir el virus. Kraenkel y sus colaboradores tienen la intención de monitorear la evolución de la situación en las próximas semanas para evaluar si las medidas adoptadas (cancelación de clases y orientación para que las personas se queden en casa y eviten el contacto con otras personas) son suficientes para reducir la velocidad de propagación del virus o si se necesitan acciones más drásticas, como cerrar lugares públicos y restringir la movilidad de las personas, ya adoptadas en Italia, Francia y España. «Lo sabremos pronto», dice Kraenkel.

Este texto fue publicado originalmente por Agência FAPESP bajo la licencia Creative Commons CC-BY-NC-ND. Lee el original aquí.


Ana Gomez

Ana Gómez. Nació en Asturias pero vive en Madrid desde hace ya varios años. Me gusta de todo lo relacionado con los negocios, la empresa y los especialmente los deportes, estando especializada en deporte femenino y polideportivo. También me considero una Geek, amante de la tecnología los gadgets. Ana es la reportera encargada de cubrir competiciones deportivas de distinta naturaleza puesto que se trata de una editora con gran experiencia tanto en medios deportivos como en diarios generalistas online. Mi Perfil en Facebook: https://www.facebook.com/ana.gomez.029   Email de contacto: ana.gomez@noticiasrtv.com

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