Modelización y estudio de la propagación de la infección por Trypanosoma cruzi en escenarios rural y urbano

Authors
Fabrizio, María del Carmen
Publication Year
2011
Language
Spanish
Format
doctoral thesis
Status
Published version
Director/a de tesis
Schweigmann, Nicolás Joaquín
Description
Se formularon dos modelos matemáticos uno determinístico y el otro, estocástico para obtener una mejor comprensión de la dinámica de la infección por T. cruzi y los mecanismos asociados a la dispersión de la misma. Se recalca la importancia de la diferenciación de las tres etapas de la infección en humanos: aguda, crónica indeterminada y crónica con patología determinada. El modelo determinístico en el escenario rural también involucró a la población de triatominos y a la de los perros (principales reservorios domésticos de T. cruzi en la presencia del triatomino). Las vías de transmisión consideradas para los humanos fueron la vectorial, la congénita y la transfusional. Debido a que el flujo migratorio ha originado la expansión de la enfermedad desde zonas rurales hacia zonas urbanas en ciudades latinoamericanas, generando un problema sanitario en dichos lugares, incluso en países como Canadá, Estados Unidos, Australia, Japón y en países de Europa, se analiza el modelo correspondiente al denominado “Chagas urbano”, en el que se involucra sólo al humano. Se obtienen las fórmulas de la matriz de la próxima generación (interpretando el significado de cada uno de sus componentes) y a partir de ella, de diversos números reproductivos básicos. Se realizan sus correspondientes estimaciones en dos escenarios diferentes. (i) zona rural endémica del Gran Chaco Argentino y (ii) ciudad de Buenos Aires. Se resuelven numéricamente los sistemas de ecuaciones diferenciales de los modelos para (i) vivienda rural en la zona endémica mencionada y (ii) en la ciudad de Buenos Aires. Se deducen las expresiones analíticas de la cantidad de individuos en la dispersión inicial de la infección. Se planteó el modelo urbano en su versión estocástica, obteniéndose la resolución numérica del número esperado de individuos en cada una de las cuatro etapas consideradas.
Deterministic and stochastic mathematical models were formulated in order to get a better understanting of the development and mechanisms associated with the dispersion of the disease. The significance of the classification in three stages of infected individuals (acute stage, indeterminate chronic stage, and chronic stage with apparent symptoms), is stressed. Besides the human population, the deterministic model in the rural scenario involved both, the insect and the dog populations (which are the basic domestic reservoirs of T. cruzi when the insect is present). Three transmission mechanisms were considered: vectorial, congenital and through blood transfussions. Given the expansion of the disease from rural endemic zones toward the Latinoamerican cities caused by migratory streams, thus generating a public health issue in Canada, USA, European countries, Australia and Japan, the model of the so called “urban Chagas” is analyzed as well, in which only human beings are considered as the T. cruzi carriers. Expressions were obtained (and interpreted) from the next generation matrix and the basic reproductive numbers are calculated from it. Two estimations were obtained corresponding to two different scenarios: (i) endemic zone (Argentine Chaco) and, (ii) city of Buenos Aires. The systems of differential equations corresponding to (i) a farm household in the endemic area and, (ii) Buenos Aires city, are numerically solved. Analytical expressions for the number of individuals in the initial phase of the disease dispersion are obtained. A stochastic urban model of differential equations was constructed and numerically solved for the expected number on individuals in each of the four stages considered for the disease.
Fil:Fabrizio, María del Carmen. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.
Subject
ENFERMEDAD DE CHAGAS
TRYPANOSOMA CRUZI
TRIATOMINOS
PERROS
DINAMICA POBLACIONAL
MODELO MATEMATICO
NUMERO REPRODUCTIVO BASICO
MATRIZ DE LA PROXIMA GENERACION
ESCENARIO RURAL
ESCENARIO URBANO
CHAGAS DISEASE
TRYPANOSOMA CRUZI
TRIATOMINES
DOGS
POPULATION DYNAMICS
MATHEMATICAL MODEL
BASIC REPRODUCTIVE NUMBER
NEXT GENERATION MATRIX
RURAL SCENARIO
URBAN SCENARIO
Access level
Open access
License
http://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar
Repository
Biblioteca Digital (UBA-FCEN)
Institution
Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
OAI Identifier
tesis:tesis_n4927_Fabrizio