Modelos de epidemia de múltiples cepas de virus mutantes con transmisión aérea basados en autómatas celulares y ecuaciones diferenciales ordinarias
Autores: Schimit, Pedro H. T.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Modelos de epidemia de múltiples cepas de virus mutantes con transmisión aérea basados en autómatas celulares y ecuaciones diferenciales ordinarias
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Aparición
Mutaciones del virus
Vacunación
Dinámica de transmisión
Número de reproducción
Propagación del virus
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
La aparición de mutaciones del virus SARS-CoV-2 es una preocupación apremiante en el contexto de la pandemia de COVID-19. En este estudio, se ha formulado un modelo compartimental Susceptible-Infectado-Recuperado (SIR) en términos de autómatas celulares y ecuaciones diferenciales ordinarias para simular la dinámica de transmisión de un virus. Este modelo tiene en cuenta el potencial de nuevas mutaciones del virus para crear infecciones adicionales de una enfermedad de múltiples cepas, al mismo tiempo que considera el impacto de la vacunación en el control de la enfermedad dentro de una población. Se deriva el número básico de reproducción de la enfermedad y se evalúa el efecto de las mutaciones del virus y las tasas de vacunación en una población durante cinco años. Los resultados de las simulaciones numéricas demuestran el papel significativo de mantener altas tasas de vacunación en el control de la propagación del virus, incluso al asumir que todas las variantes tienen características de enfermedad similares y que una sola dosis de vacuna proporciona protección completa y de por vida contra todas las cepas. Los hallazgos subrayan la necesidad de que los países implementen un plan de vacunación consistente y de alto nivel tan pronto como las vacunas estén disponibles para mitigar efectivamente el impacto de una pandemia. En conclusión, este estudio destaca la importancia de tener en cuenta el impacto potencial de las mutaciones del virus para controlar la pandemia de COVID-19. Además, enfatiza el papel crítico de la vacunación en limitar la propagación del virus y subraya la necesidad de implementar y mantener altas tasas de vacunación como parte de un enfoque integral para gestionar la pandemia en curso.
Descripción
La aparición de mutaciones del virus SARS-CoV-2 es una preocupación apremiante en el contexto de la pandemia de COVID-19. En este estudio, se ha formulado un modelo compartimental Susceptible-Infectado-Recuperado (SIR) en términos de autómatas celulares y ecuaciones diferenciales ordinarias para simular la dinámica de transmisión de un virus. Este modelo tiene en cuenta el potencial de nuevas mutaciones del virus para crear infecciones adicionales de una enfermedad de múltiples cepas, al mismo tiempo que considera el impacto de la vacunación en el control de la enfermedad dentro de una población. Se deriva el número básico de reproducción de la enfermedad y se evalúa el efecto de las mutaciones del virus y las tasas de vacunación en una población durante cinco años. Los resultados de las simulaciones numéricas demuestran el papel significativo de mantener altas tasas de vacunación en el control de la propagación del virus, incluso al asumir que todas las variantes tienen características de enfermedad similares y que una sola dosis de vacuna proporciona protección completa y de por vida contra todas las cepas. Los hallazgos subrayan la necesidad de que los países implementen un plan de vacunación consistente y de alto nivel tan pronto como las vacunas estén disponibles para mitigar efectivamente el impacto de una pandemia. En conclusión, este estudio destaca la importancia de tener en cuenta el impacto potencial de las mutaciones del virus para controlar la pandemia de COVID-19. Además, enfatiza el papel crítico de la vacunación en limitar la propagación del virus y subraya la necesidad de implementar y mantener altas tasas de vacunación como parte de un enfoque integral para gestionar la pandemia en curso.