DUVI

Diario da Universidade de Vigo

Foi realizada por Faïçal Ndaïrou baixo a dirección de Iván Area e Delfim F. M. Torres

Unha tese propón novos modelos matemáticos para abordar a evolución da covid-19, o ébola, a Zika e a encefalite xaponesa

As simulacións realizadas amosan a idoneidade das propostas

Etiquetas
  • Estudantes
  • Medios
  • PAS
  • PDI
  • Público externo
  • Ourense
  • Saúde
  • Investigación
DUVI Ourense 21/01/2021

A covid-19, o ébola, a Zika e a encefalite xaponesa son enfermidades infecciosas que polo seu impacto cuantitativo ou cualitativo na poboación afectada teñen causado un grande impacto na sociedade. Na súa tese de doutoramento, o investigador camerunés Faïçal Ndaïrou propón novos modelos matemáticos para abordar a evolución destas enfermidades e contribuír desde a ciencia á súa mellor xestión.

A tese, titulada Modelado matemático de certas enfermidades relacionadas coa auga, estivo dirixida por Iván Area (Universidade de Vigo) e Delfim Fernando Marado Torres (Universidade de Aveiro, Portugal) e foi realizada no marco do Programa de Doutoramento Auga, Sustentabilidade e Desenvolvemento do proxecto de especialización do campus de Ourense como Campus Auga. A investigación desenvolvida por Faïçal Ndaïrou está recollida en catro artigos realizados en colaboración cos seus directores de tese e nos que tamén participaron Juan José Nieto (Universidade de Santiago de Compostela) e a doutora Cristiana João da Silva.

Segundo explica Faïçal Ndaïrou, a tese céntrase no estudo de algunhas dinámicas de enfermidades infecciosas desde un dobre punto de vista matemático: modelización e control. “O noso principal obxectivo é formular novos modelos matemáticos e combinalos cos existentes para analizar a dinámica das enfermidades relacionadas coa auga”, indica o xa doutor pola Universidade de Vigo. Para facelo, engade o matemático, “consideramos modelos compartimentais descritos por ecuacións diferenciais ordinarias e realizamos técnicas cualitativas e cuantitativas rigorosas para adquirir información sobre a dinámica destes modelos”.

A covid-19

Na tese proponse “un modelo matemático compartimental para a propagación da enfermidade da covid-19 con especial énfase na transmisibilidade dos individuos super-propagadores”. Así, detalla o seu autor, “calculamos o número básico de reprodución, estudamos a estabilidade local do punto de equilibrio libre da enfermidade en termos do número de reprodución básica e investigamos a sensibilidade do modelo con respecto á variación de cada un dos seus parámetros”. As simulacións numéricas realizadas, indica o investigador, amosan a idoneidade do modelo proposto para o brote de covid-19 ocorrido en Wuhan, China.

“Desde que a Organización Mundial da Saúde comezou a publicar datos sobre a existencia desta enfermidade comezamos a analizalos para tentar dispor dun modelo matemático que permitise explicar o avance da enfermidade”, comenta o investigador, explicando como “nos primeiros días de febreiro de 2020 xa tiñamos o modelo presentado nesta tese de doutoramento”. Con este modelo, lembra o director da tese Iván Area, e cando o 4 de marzo houbo o primeiro caso en Galicia, elaborouse un informe que foi remitido a todos os partidos políticos con representación no Parlamento de Galicia advertindo do avance da pandemia. “Segundo as simulacións realizadas, o maior número de persoas novas infectadas tería lugar o 5 de abril, coincidindo coa data inicialmente prevista para as eleccións galegas. Esta conxectura foi comprobada como certa posteriormente”, indica o profesor da UVigo, que lembra como se cumpre agora un ano desde que comezaron a estudar a evolución da pandemia provocada polo coronavirus.

Os traballos realizados, recóllese na tese, foron fundamentais para a predición dos números de persoas infectadas, hospitalizadas e nas unidades de coidados intensivos a nivel galego. “Ter predicións cun nivel aceptable de fiabilidade pode permitir pensar en decisións tan complexas como: é necesario un novo hospital? é necesario cancelar as operacións non vitais en toda Galicia? é preciso contar con estudantes de últimos anos para tarefas que deberan ser realizadas por profesionais nos hospitais?”, comenta Faïçal Ndaïrou sobre a relevancia do traballo desenvolvido.

E outras tres enfermidades infecciosas

Ademais da covid-19, a tese tamén aborda o caso de outras tres enfermidades. En primeiro lugar, céntrase na provocada polo virus do ébola. Neste caso, o modelo desenvolvido presenta como particularidade que nel introdúcese a vacinación da poboación susceptible co obxectivo de controlar a propagación da enfermidade. “Realizamos unha serie de simulacións numéricas para comparar os modelos coa vacinación e o modelo sen vacinación, que recentemente demostrou que se axusta aos datos reais. Deste xeito pretendeuse anticipar un problema real con cuestións tan complexas como a vacinación e unha enfermidade altamente letal”, recóllese na tese.

O traballo de Faïçal Ndaïrou tamén propón un novo modelo matemático para a propagación do virus da Zika, prestando especial atención á transmisión da microcefalia. A pesar de apuntar como “desde o punto de vista matemático a modelización de enfermidades transmitidas por mosquitos incrementa a súa dificultade”, no traballo realizáronse distintas simulacións numéricas para amosar a precisión do modelo con respecto ao brote desta enfermidade ocorrido en Brasil. Neste punto, na investigación indícase a relevancia de abordar esta enfermidade tendo en conta como o tipo de mosquito que a transmite “está a propagarse por territorios onde non existiu nos últimos tempos, de xeito que enfermidades ás que non se lles prestaba atención desde determinados grupos humanos comezan agora a preocupar”.

Tamén inclúe a tese a proposta dun modelo matemático para a propagación da encefalite xaponesa, con énfase sobre os efectos ambientais na fase acuática dos mosquitos, cuxas simulacións tamén deron bos resultados. “A diferenza de modelos anteriores, o modelo matemático para explicar a expansión desta enfermidade incorpora efectos ambientais na fase acuática dos mosquitos, como fonte principal de reprodución”, indícase na investigación.