4: Modelado de enfermedades infecciosas

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A finales del\(1320^{\prime}\) s, un brote de la peste bubónica ocurrió en China. Esta enfermedad es causada por la bacteria Yersinia pestis y es transmitida de ratas a humanos por pulgas. El brote en China se extendió hacia el oeste, y el primer brote importante en Europa ocurrió en 1347. Durante un periodo de cinco años, 25 millones de personas en Europa, aproximadamente\(1 / 3\) de la población, murieron de la muerte negra. Otras epidemias más recientes incluyen la pandemia de influenza conocida como la gripe española que mató a 50-100 millones de personas en todo el mundo durante los años\(1918-1919\), y la actual epidemia de SIDA, originaria de África y reconocida por primera vez en Estados Unidos en 1981, matando a más de 25 millones de personas. A modo de comparación, la epidemia de SARS para la que Hong Kong fue el epicentro mundial en el año 2003 resultó en 8096 casos conocidos de SARS y 774 muertes. Sin embargo, sabemos bien que esta epidemia relativamente pequeña causó agitación social y económica local.

Aquí presentamos los modelos matemáticos más básicos de epidemias y endémicas de enfermedades infecciosas. Estos modelos forman la base de los modelos necesariamente más detallados actualmente utilizados por las organizaciones mundiales de salud, tanto para predecir la futura propagación de una enfermedad como para desarrollar estrategias de contención y erradicación.

4.1: El Modelo SI
4.2: El modelo SIS
4.3: El modelo de enfermedad epidémica SIR
4.4: Vacunación
4.5: El Modelo de Enfermedad Endémica SIR
4.6: Evolución de la Virulencia
Los microorganismos evolucionan continuamente debido a las presiones de selección en sus ambientes. Los antibióticos son una fuente común de presión de selección sobre las bacterias patógenas, y el desarrollo de cepas resistentes a los antibióticos presenta un importante desafío para la salud de la ciencia médica. Las bacterias y los virus también compiten directamente entre sí por el éxito reproductivo que resulta en la evolución de la virulencia. Aquí, utilizando el modelo de enfermedad endémica SIR, estudiamos cómo puede evolucionar la virulencia.