• Home
  • Chimie
  • Astronomie
  • Énergie
  • La nature
  • Biologie
  • Physique
  • Électronique
  •  science >> Science >  >> Physique
    Un modèle jette un nouvel éclairage sur la coopération avec les agents pathogènes

    Crédit :Institut de physique

    De nouvelles approches sont nécessaires pour contrôler la propagation des maladies épidémiques, selon les développeurs d'un nouveau modèle de la façon dont les agents pathogènes peuvent « coopérer ».

    Leur étude a examiné les façons dont deux agents pathogènes travaillent ensemble, constatant que la coopérativité entre les processus de contagion est susceptible d'aggraver la propagation des infections contagieuses.

    Écrire dans le Nouveau Journal de Physique , les chercheurs de l'Université normale du Shaanxi en Chine, l'Institut Robert Koch, et l'Université Humboldt, Allemagne, présentent une extension du modèle traditionnel SIS (Susceptible-Infected-Susceptible) utilisé pour modéliser les processus de contagion unique.

    Auteur principal Dr Li Chen, de l'Université normale du Shaanxi, a déclaré:"Les modèles informatiques de pointe sont devenus remarquablement efficaces pour reproduire les modèles observés et prédire la tendance des épidémies en cours."

    Cependant, la plupart des modèles épidémiques se concentrent sur la dynamique de transmission bactéries ou virus pathogènes. Diverses maladies infectieuses existent, cependant, qui interagissent directement ou indirectement, par ex. en modifiant la sensibilité de l'hôte à l'infection par un autre agent pathogène.

    Le Dr Chen a déclaré :« Les systèmes de co-contagion, donc, sont encore mal compris. Nous voulions découvrir à quelles fonctionnalités dynamiques de base vous pouvez vous attendre dans un processus de contagion coopératif, et dans quelle mesure la coopérativité modifie le scénario classique d'épidémie. »

    Les chercheurs ont développé un modèle de la dynamique de deux transmissibles, agents en interaction (étiquetés A et B). Le modèle était basé sur le modèle SIS, dans lequel les individus hôtes sont soit sensibles (S) soit infectés (I). Les sujets sensibles peuvent être infectés par l'un ou l'autre agent. Lorsqu'il est infecté par A, par exemple, ils peuvent transmettre A à d'autres susceptibles.

    Les « infectés » restent à l'état infectieux pendant une période typique, après quoi ils récupèrent et redeviennent sensibles. La dynamique de transmission des agents A et B est régie par les nombres de reproduction de base spécifiques à l'agent, qui décrivent la dynamique d'un agent en l'absence de l'autre. L'équipe a incorporé la coopérativité avec deux paramètres supplémentaires :les coefficients de coopérativité A et B qui capturent l'influence d'une infection par A sur l'infection ultérieure par B, et vice versa.

    Ils ont découvert que la coopérativité entre les processus de contagion génère une variété de propriétés intéressantes qui sont absentes dans la dynamique d'agent unique. Pour une coopérativité suffisamment forte, augmenter le nombre de reproduction de base d'un ou des deux agents produits brusquement, transitions épidémiques discontinues et stabilité multiple.

    En outre, de nouveaux modes d'ondes progressives émergent lors de la projection de leur modèle dans le contexte géométrique, où la propagation de l'infection recule ou même se fige, en dehors du mouvement vers l'avant traditionnel.

    Le Dr Chen a déclaré :« Notre modèle et ses résultats peuvent être utilisés pour comprendre des systèmes réalistes comme la pneumonie, où une bactérie comme Streptococcus pneumoniae interagit avec des infections respiratoires virales comme la grippe, et un agent pathogène augmente la sensibilité envers l'autre jusqu'à 100 fois.

    « Un autre exemple important sont les syndémies du VIH, où le système immunitaire supprimé des hôtes augmente considérablement la susceptibilité aux infections secondaires comme l'hépatite, paludisme, syphilis, virus de l'herpès, ou la tuberculose. Dans le dernier cas, les interactions coopératives sont mutuelles, car les hôtes atteints de tuberculose sont également plus susceptibles de contracter le VIH.

    L'étude suggère que les contagions réalistes pourraient être beaucoup plus complexes que l'image capturée dans la plupart des travaux antérieurs basés sur une seule infection. Par conséquent, les chercheurs ont déclaré:"Ces nouvelles complexités découvertes dans notre étude suggèrent un besoin de nouvelles stratégies de confinement pour lutter contre la propagation de l'épidémie dans des circonstances plus réalistes."

    © Science https://fr.scienceaq.com