Eventos raros de cambio de huésped para enfermedades utilizando un modelo susceptible-infectado-recuperado con...

Área de la Ciencia:

• Epidemiología La epidemiología.
• Biología computacional Biología computacional.
• Modelado matemático de modelos.

Sus antecedentes:

• La aparición de enfermedades en los seres humanos a menudo se origina en reservorios animales.
• Los modelos anteriores suelen comenzar con infecciones humanas, pasando por alto la adaptación del patógeno.
• Comprender la dinámica del cambio de anfitrión es crucial para la preparación para una pandemia.

Objetivo del estudio:

• Para investigar numéricamente la dinámica de la enfermedad del cambio de huésped de animales a humanos.
• Para modelar el proceso completo, incluida la mutación del patógeno y el brote de epidemia.
• Para cuantificar la probabilidad de eventos de contagio zoonótico y la gravedad de la enfermedad.

Principales métodos:

• Susceptible-Infectado-Recuperado (SIR) modelo en una red humano-perro.
• Técnicas numéricas de gran desviación, específicamente el algoritmo 1/t de Wang-Landau.
• Cálculo de probabilidades extremadamente pequeñas (hasta 10^-120) y funciones de densidad de probabilidad.

Principales resultados:

• Modelado con éxito la evolución del patógeno de los huéspedes no humanos a los humanos.
• Cuantificó la probabilidad de cambio de huésped y el potencial epidémico subsiguiente.
• Se obtuvo la función de densidad de probabilidad completa para las fracciones de infección humana y la gravedad del brote.

Conclusiones:

• El estudio proporciona un nuevo marco para analizar la aparición de enfermedades zoonóticas.
• Los algoritmos de eventos raros permiten la resolución de eventos de muy baja probabilidad críticos para la evaluación de riesgos.
• La metodología permite una caracterización completa de los brotes de enfermedades y su gravedad.