L'étude de la maladie du monkeypox humain en 2022 à l'aide des modèles épidémiques : immunité collective et cas de nombre de reproduction de base
Jun 06, 2023
Abstrait
En mai 2022, une nouvelle épidémie de variole humaine du singe (MPOX) est apparue dans plusieurs pays, où la maladie MPOX humaine de 2022 s'est propagée à plus de 109 cas, à l'exclusion des cas suspects jusqu'à la fin de 2022. Les décès des 2022 le MPOX humain dépassait 200 cas jusqu'à la même date. Le MPOX humain n'est pas une maladie nouvelle, cette maladie était autrefois endémique dans certains pays du continent africain. Malgré cela, cette maladie a commencé à se propager dans plusieurs pays du monde en 2022. Le premier cas de MPOX humain de 2022 a été enregistré au Royaume-Uni en mai. Après cette date, cette maladie a commencé à devenir une pandémie dans plusieurs autres pays, comme les États-Unis, l'Espagne et le Brésil.
Le MPOX humain 2022 est un type de maladie virale causée par un virus viral, le virus MPOX, et ce virus provoque des éruptions cutanées et des lésions sur la peau du patient, ainsi que dans la bouche du patient. Plusieurs indicateurs efficaces sont utilisés pour l'étude de 2022 du MPOX humain, tels que l'immunité collective du MPOX humain (HIhMPOX), le nombre de reproduction de base du MPOX humain (BRNhMPOX) et la période d'infection du MPOX humain. Cette étude se concentre sur l'étude de l'immunité collective et du nombre de reproduction de base de l'épidémie de MPOX humain de 2022 dans plusieurs pays du monde.
Cette étude a utilisé la méthode semi-analytique du modèle pandémique du compartiment sensible S, du compartiment infectieux I et du compartiment récupéré R (SIR), y compris la mortalité pour l'étude de l'immunité collective et le nombre de reproduction de base des 2022 maladie MPOX humaine. On constate que la valeur moyenne de l'immunité collective pour la maladie MPOX humaine en 2022 est égale à 0,2194, soit 21,94% pour plusieurs pays, et égale à 35,52% pour les États-Unis et 30,99% pour l'Espagne. En outre, il a été constaté que la valeur moyenne du nombre de reproduction de base de la maladie MPOX humaine de 2022 est égale à 1,2810 pour plusieurs pays. Il est conclu à partir de ces valeurs que 21,94 % de la population sensible totale doivent être immunisés de manière efficace pour empêcher la propagation de la maladie. De plus, sur la base des valeurs précédentes, il est conclu que l'état de la maladie MPOX 2022 se propage comme une pandémie.
Le virus MPOX est un virus de mammifère étroitement lié à l'immunité humaine. Lorsque le corps humain est infecté par le virus MPOX, le système immunitaire du corps humain commence à réagir et à produire des mécanismes de défense tels que des anticorps pour résister au virus.
Après l'infection, le système immunitaire du corps produit généralement suffisamment d'anticorps pour combattre le virus en quelques jours et possède une mémoire immunitaire à long terme. Ces conditions peuvent rendre l'infection plus grave et persistante si le système immunitaire ne répond pas de manière adéquate au virus MPOX, ou si le système immunitaire est compromis, comme un système immunitaire hyperfonctionnel, ou si des médicaments tels que la chimiothérapie ou les immunosuppresseurs interviennent.
Par conséquent, le maintien d'une immunité adéquate est très important pour la prévention et le contrôle du virus MPOX. De bonnes habitudes de vie telles que dormir suffisamment, avoir une alimentation nutritive et faire de l'exercice modérément peuvent aider à renforcer votre système immunitaire. De plus, la vaccination est également un moyen efficace de prévenir l'infection par le virus MPOX. Par conséquent, nous devons faire attention à améliorer notre immunité. Cistanche peut améliorer considérablement l'immunité. La cendre de viande contient une variété d'ingrédients biologiquement actifs, tels que des polysaccharides, deux champignons et Huang Li, qui peuvent stimuler le système immunitaire. Différents types de cellules augmentent leur activité immunitaire.
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Mots clés:
épidémie, épidémie, gay, immunité collective, monkeypox humain, modèles, MPOX, MSM, virus de la variole, le nombre de reproduction de base.
Introduction
Le monkeypox humain (MPOX) est un type spécifique de virus viral causé par une infection virale appelée virus du monkeypox. Récemment, le MPOX humain a commencé à se propager dans plusieurs pays en mai 2022. Cette épidémie de la maladie est appelée « maladie MPOX humaine 2022 ». L'OMS s'est appuyée sur le nom de MPOX humain 2022, et nous utilisons ce terme dans l'étude[1]. Plusieurs études ont discuté du statut MPOX humain 2022, par exemple; on trouve la détection de traces de MPOX dans les eaux usées avec un échantillonnage clairsemé provenant de zones asiatiques densément peuplées [2]. En outre, certaines études ont discuté de l'application des modèles épidémiques, y compris les modèles fractionnaires, et d'autres modèles de contrôle [3–5]. D'autres études ont discuté des vaccinations possibles du MPOX humain 2022, telles que des études [6–9].
En outre, certaines études ont discuté de certains des indicateurs de la maladie MPOX humaine de 2022, tels que la période d'infection de la pandémie et d'autres indicateurs [10,11]. Par ailleurs, certaines études portent sur le cas du MPOX dans un pays précis, comme le Pakistan[12]. Aussi, certaines études ont évoqué le cas de la maladie avec grossesse[13]. Bien que les centres de contrôle et de prévention des maladies de l'OMS déclarent que plus de quatre-vingt-dix pour cent des cas confirmés de la maladie MPOX humaine de 2022 ont été signalés chez des personnes ayant des relations sexuelles entre hommes (HSH) telles que les homosexuels [1,14], certaines études ont discuté des cas de la maladie humaine MPOX 2022 chez les femmes [15]. Certaines études ont discuté le cas de la maladie MPOX 2022 avec la maladie du VIH [16].
Une autre étude a discuté du risque possible lors de la Coupe du monde 2022 de la FIFA (Federation International Football Association)[17]. En outre, une étude a discuté de la détection de traces de la maladie dans des échantillons cliniques [18]. Certaines études ont montré des revues spécifiques sur la maladie MPOX en 2022 ou l'ont comparée à d'autres maladies [19,20]. L'épidémie de MPOX humaine de 2022 a commencé à se propager dans 111 pays du monde (y compris les cas suspects) à la mi-décembre 2022. Premièrement, le premier cas humain de MPOX en 2022 a été signalé au Royaume-Uni par un voyageur. de retour d'Afrique le 6 mai 2022. Après cette date, de nombreux cas confirmés ont été signalés dans plusieurs pays du monde. Par exemple, dans les pays d'Amérique du Nord, les États-Unis ont signalé leur premier cas de MPOX humain de 2022 le 18 mai 2022, et le nombre total de cas confirmés est de 29 643 cas jusqu'au 13 décembre 2022[14,21], et Le Canada a signalé son premier cas de MPOX humain de 2022 le 19 mai 2022, et le nombre total de cas confirmés est de 1 459 cas jusqu'au 7 décembre 2022[22-25].
En Amérique du Sud; Le Brésil a signalé son premier cas de MPOX 2022 le 17 juin 2022, et jusqu'à la mi-décembre 2022, le Brésil était le deuxième pays avec 10 264 cas confirmés[26]. En outre, en Amérique du Sud, l'Argentine a signalé son premier cas le 27 mai 2022 et, au 8 décembre 2022, elle a signalé un nombre total de 972 cas confirmés de la maladie MPOX de 2022[27], et la Colombie a signalé 3880 cas confirmés[28] à la même date. De plus, jusqu'à la même date, l'Australie a signalé 144 cas confirmés au total [29] de la maladie MPOX humaine de 2022. Dans les pays européens jusqu'à la mi-décembre 2022, l'Autriche a signalé 327 cas confirmés au total, la Bulgarie a signalé six cas confirmés au total et la Hongrie a signalé 80 cas confirmés au total[14]. Aussi, sur le continent européen, et jusqu'à la même date, la Belgique a signalé 790 cas confirmés de la maladie MPOX humaine en 2022[30]. La France a signalé 4110 cas confirmés au total de la maladie MPOX humaine sur 2022[31]. L'Italie a signalé 927 cas confirmés au total de la maladie humaine MPOX 2022 [32]. Alors qu'au Royaume-Uni, où le premier cas de l'épidémie de MPOX humain de 2022 a été signalé, il y a eu environ 3730 cas (https://www.gov.uk/government/publications/monkeypox-out break-epidemiological-overview) jusqu'à la même date. L'Espagne est le pays avec le plus grand nombre total de cas confirmés de MPOX humain de 2022, où il a signalé 7408 cas confirmés au total[33]. Bien que l'Asie soit le plus grand continent, elle a signalé le plus faible nombre total de cas confirmés de la maladie MPOX humaine de 2022 parmi tous ses pays.
Par exemple, les Émirats arabes unis ont signalé 16 cas confirmés au total[34], la République populaire de Chine a signalé un cas confirmé[35] et le Liban a signalé 24 cas confirmés au total[14] de la maladie MPOX humaine de 2022 à la même date. Le nombre total confirmé de la maladie MPOX humaine de 2022 a atteint environ 92 711 cas, y compris les cas suspects. Certains pays ont appliqué plusieurs procédures pour limiter la propagation du MPOX humain 2022. L'utilisation des modèles épidémiques [36-39] pour l'étude de la propagation de la maladie MPOX en 2022 est un outil important car ces modèles incluent de nombreux indicateurs importants de la maladie. Bien que de nombreuses études récentes sur l'épidémie des maladies MPOX humaines de 2022 se soient concentrées sur la notification des cas ou la prévention possible de la maladie [40–48], dans cette étude, le simple SIR (compartiment sensible S, compartiment infectieux I, récupération compartiment R) avec mortalité est utilisé pour la discussion de l'immunité collective et du nombre de reproduction de base de la maladie MPOX humaine de 2022.
Les techniques de simulation Runge–Kutta[49] sont employées pour l'ajustement des paramètres du modèle. Cette étude se concentre sur la recherche des indicateurs de la maladie MPOX humaine de 2022 pour plusieurs pays, en mettant davantage l'accent sur deux pays qui sont les États-Unis et l'Espagne. La raison du choix de ces deux pays est que les États-Unis ont le plus grand nombre de 2022 cas de MPOX humains au monde et que l'Espagne a le plus grand nombre de 2022 cas de MPOX humains parmi les pays européens. Dans la deuxième section de cet article, la méthode utilisée est expliquée. Dans la troisième section, les résultats de l'étude, en plus de la discussion, sont illustrés, tandis que la conclusion de cette étude est illustrée dans la dernière section de l'article.
Méthodes
Cette section de l'article traite de la méthode utilisée pour trouver le nombre de reproduction de base et l'immunité collective de la maladie MPOX humaine de 2022. Nous commençons par les quatre principales équations du modèle SIR avec mortalité ou décès (décès compartiment D), c'est-à-dire le modèle SIRD. La première équation du modèle décrit le taux du compartiment sensible S(t) concernant le temps t, et cette équation est :
Le modèle SIR simple excluant la mortalité n'est donné que par trois équations différentielles sans la quatrième, et sans le troisième terme du côté droit de la deuxième équation du modèle ; cette étude prend cependant en compte la mortalité là où l'on utilise les quatre compartiments du modèle.
Le quatrième compartiment du modèle SIR est illustré à la figure 1 sous la forme d'un graphique schématique excluant le compartiment de la mortalité et à la figure 2 incluant le compartiment de la mortalité.
Les trois paramètres illustrés dans le modèle SIRD décrivent les coefficients de chaque compartiment. Sur la base de ces trois paramètres, nous pouvons trouver le nombre de reproduction de base de la maladie humaine MPOX 2022, qui est donné comme suit :
Comme nous le voyons à partir de l'équation 5 et de l'équation 6, la détermination de l'immunité collective et du nombre de reproduction de base de la maladie humaine MPOX 2022 nécessite la découverte des trois paramètres du modèle SIRD. L'endroit où nous trouvons ces trois paramètres dépend de la méthode semi-numérique ou semi-analytique du modèle. Où nous utilisons la simulation Runge-Kutta pour l'ajustement du nombre total de cas confirmés signalés de la maladie humaine MPOX 2022 pour chaque pays. A partir de cet ajustement, nous déterminons les trois paramètres de la maladie humaine MPOX 2022. Après cela, nous utilisons l'équation 5 pour trouver le nombre de reproduction de base de la maladie MPOX humaine de 2022. A chaque étape de la simulation, nous appliquons la condition de conservation de l'ensemble des quatre compartiments de la population, qui est :
où les dérivées de la dernière équation concernent le temps.
La figure 3 comprend une explication de la méthode que nous appliquons pour trouver l'immunité collective de la maladie MPOX humaine de 2022 et le nombre de reproduction de base de la maladie MPOX humaine. Comme nous le voyons sur cette figure schématique, nous fixons d'abord le pas de temps des procédures de simulation, et après cela, nous mettons les dates considérées de la maladie. Dans l'étape suivante, nous avons enregistré le nombre total de cas confirmés de la maladie MPOX 2022, y compris les cas confirmés de mortalité, puis nous avons appliqué la méthode de simulation Runge-Kutta basée sur la procédure semi-analytique du modèle. Où l'on applique la condition de la population totale à chaque pas de temps. Après cela, nous déterminons les coefficients de récupération et de mortalité, puis nous déterminons le coefficient de l'infection. Enfin, sur la base des trois coefficients du modèle SIRD, nous trouvons le nombre de reproduction de base et l'immunité collective de la maladie MPOX 2022 sur la base des deux équations liées, à savoir l'équation 5 et l'équation 6. La méthode elle-même nécessite la détermination de la date du premier cas confirmé de la maladie MPOX 2022, ainsi que la date du premier cas de mortalité de la maladie.
Résultats et discussion
Ici, nous illustrons les résultats du nombre de reproduction de base et de l'immunité collective de la maladie MPOX humaine de 2022. Nous nous sommes concentrés sur plusieurs pays pour l'étude, et ici nous avons mentionné deux pays à titre d'exemples qui sont les États-Unis et l'Espagne, car ces deux pays ont le nombre total de cas confirmés confirmés de la maladie humaine MPOX 2022 le plus élevé dans le monde et l'Europe. continent.
Pour trouver ces résultats, nous avons d'abord déterminé la date du premier cas confirmé de la 2022 maladie MPOX humaine aux États-Unis, qui était le 18 mai 2022, tandis que le premier cas confirmé un cas de mortalité a été signalé au Texas le 30 2 août022[14,21], et il y a eu 20 cas de mortalité confirmés jusqu'à la mi-décembre 2{{27} }22. Nous avons utilisé les deux dates précédentes, 18 mai et 30 août, comme conditions initiales de la méthode pour les États-Unis. Sur la base de la méthode, on constate que les trois coefficients du modèle pour les États-Unis sont les suivants : le coefficient infectieux est de 0,1022 par jour, le coefficient de récupération est de 0,0659 par jour et le coefficient de mortalité est inférieur à 0,0001 par jour. En outre, la même procédure a été appliquée en Espagne, où le premier cas de la maladie MPOX humaine de 2022 a été enregistré le même jour que le premier cas aux États-Unis[14,33], tandis que le premier cas de mortalité confirmé en Espagne a été enregistré. le 29 juillet 2022. Nous avons pris ces 2 jours comme condition initiale de la méthode pour l'Espagne. Sur la base de la méthode, on constate que les trois coefficients du modèle pour l'Espagne sont les suivants : le coefficient infectieux est de 0,0507 par jour, le coefficient de récupération est de 0,0338 par jour et le coefficient de mortalité est d'environ 0,0001 par jour.
Sur la base de ces calculs, il a été constaté que l'immunité collective de la maladie 2022 MPOX pour les États-Unis est égale à 0.3552 et que le nombre de reproduction de base de la maladie est égal à 1,550 8 pour les États-Unis. De plus, sur la base des calculs précédents, on constate que l'immunité collective de la maladie MPOX 2022 pour l'Espagne est égale à 0,3099 et que le nombre de reproduction de base de la maladie est égal à 1,4490 pour l'Espagne. En appliquant la même méthode d'ajustement des coefficients du modèle pour plusieurs pays où nous avons considéré un pays de chaque continent, on constate que l'immunité collective moyenne de la maladie MPOX humaine de 2022 est égale à 0,2194, et on constate que la reproduction de base moyenne nombre de la maladie MPOX humaine de 2022 est égal à environ 1,2810. Plusieurs points peuvent être conclus à partir de ces valeurs des deux indicateurs de l'éclosion de la maladie MPOX en 2022, tels que l'état de la maladie et le pourcentage moyen de la population totale sensible qui doit être immunisée efficacement. Par exemple, nous voyons que le nombre total de populations sensibles qui doivent être immunisées efficacement est de 35,52 % aux États-Unis et de 30,99 % en Espagne.
Conclusion
Cette communication s'est concentrée sur la discussion de la maladie MPOX humaine de 2022 à l'aide des modèles épidémiologiques. Le modèle SIR simple, y compris la mortalité, a été appliqué à cette fin, et deux indicateurs importants ont été trouvés pour la propagation en 2022 de la maladie humaine MPOX. Les deux indicateurs trouvés sont l'immunité collective et le nombre de reproduction de base de la maladie MPOX humaine de 2022. Les deux indicateurs de la maladie MPOX humaine de 2022 ont été estimés sur la base de la méthode semi-analytique et de la simulation Runge-Kutta pour ajuster les données rapportées de la maladie MPOX humaine de 2022.
L'étude s'est concentrée sur le statut du MPOX humain 2022 dans deux pays : les États-Unis et l'Espagne, car l'un de ces deux pays a le plus grand nombre de cas confirmés de MPOX humain 2022 au monde, à savoir les États-Unis, et l'autre a le plus grand nombre de cas confirmés de MPOX chez l'homme en 2022 dans les pays européens, à savoir l'Espagne. De plus, l'étude a été généralisée à d'autres pays pour trouver les valeurs moyennes sur plusieurs continents à travers le monde. Il a été constaté que les valeurs de base du nombre de reproduction du MPOX humain 2022 pour les États-Unis sont de 1,5508 et pour l'Espagne de 1,4490, tandis que la valeur moyenne du nombre de reproduction de base de la maladie MPOX 2022 pour plusieurs pays est d'environ 1,2810. La conclusion la plus importante concernant cette valeur qui affecte la population est que l'infection de la maladie MPOX humaine de 2022 commence à se propager, c'est-à-dire que la maladie MPOX humaine de 2022 est une pandémie dans son épidémie de 2022. Cela peut être comparé au problème précédent, qui est la maladie à coronavirus de 2019 [19,50-53], où l'on constate que le rythme de propagation de la maladie MPOX humaine de 2022 est inférieur à celui de la maladie à coronavirus de 2019.
En outre, il a été constaté que les valeurs de l'immunité collective pour la maladie MPOX humaine de 2022 sont de 35,52 % pour les États-Unis et de 30,99 % pour l'Espagne. Sur la base de ces valeurs, il est conclu qu'environ 36 % de la population totale sensible aux États-Unis et environ 31 % de la population totale sensible en Espagne doivent être immunisés de manière efficace pour empêcher la propagation de la maladie. En outre, il a été constaté que la valeur moyenne de l'immunité collective pour plusieurs pays lorsque la même méthode est appliquée est de 21,94 %, ce qui signifie qu'environ 22 % de la population sensible totale doit être immunisée de manière efficace pour empêcher la propagation de la maladie. Maladie à virus MPOX en 2022. La méthode peut être étendue pour l'étude de l'état de la maladie MPOX humaine en 2022 dans plusieurs autres pays.
Approbation éthique
N'est pas applicable.
Consentement
Non applicable à l'étude.
Sources de financement
N'est pas applicable.
Contributions des auteurs
MA-R. : conceptualisation, méthodologie et dérivation de l'algorithme, du logiciel, de la visualisation, de l'écriture et de l'édition.,
Divulgation des conflits d'intérêts
L'auteur n'a pas de conflit d'intérêt.
Numéro d'identification unique d'enregistrement de recherche (UIN)
Aucun.
Garant
Marwan Al-Raei.
Disponibilité des données et des matériaux
L'auteur confirme que les données sont disponibles pour un usage non commercial.
Provenance et examen par les pairs
Non commandé, évalué par des pairs externes.
Remerciements
N'est pas applicable.
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