Modelo matemático promete contribuir para combate à leishmaniose Mathematical model can contribute to fight leishmanisis 13/06/2013

Combinar a matemática, a análise de padrões de dados, com o trabalho de laboratório para entender melhor a ecologia, epidemiologia e evolução da leishmaniose visceral. Essa é a proposta do Dr. Huppert Amit, Ph.D.em Biologia Matemáticapela Universidade de Tel Aviv e especialista em pesquisa interdisciplinar, abrangendo epidemiologia, ecologia, clima, estatística e matemática.

Em entrevista à SBMT, o especialista conta que o projeto visa aplicar modelos matemáticos para facilitar a formulação de hipóteses, para orientar estratégias de coleta de dados racionais e determinar o tamanho da amostra necessária para discriminar entre as hipóteses concorrentes. A iniciativa busca contribuir para a elaboração de estratégias de controle mais eficientes, formulando critérios mensuráveis, a fim de se atingir o monitoramento ideal.

SBMT: Dr. Huppert o que o senhor descobriu com seu estudo?
HA: As doenças são transmitidas por vetores entre diferentes espécies de hospedeiros. Nesse estudo, descobrimos um mecanismo intuitivo curioso que, diferentemente de teorias anteriores, sugere que o risco de contágio das doenças de múltiplos hospedeiros transmitidas por vetores é aumentado quando se amplia ou diminui o número de hospedeiros de diferentes espécies que participam da transmissão.
A afirmação desse mecanismo implica em um duelo entre as premissas atuais, acerca da interação entre biodiversidade, mudanças climáticas e risco de contágio. Isso também indica que as políticas de saúde pública, de intervenções focadas em proteger o hospedeiro, pode aumentar o risco de contágio ao invés de diminuí-lo.

SBMT: O estudo desenvolvido tem tido boa aceitação?
HA: O estudo foi realizado por mim e por meus estudantes. Ele ainda não foi publicado, mas a comunidade científica está relutante em aceitá-lo, pois é um tanto provocativo.

SBMT: Como o senhor e seus alunos chegaram a essa conclusão?
HA: Nós lemos vários trabalhos mostrando que se eliminarmos mais hospedeiros, o risco cai em uns e aumentaem outros. Quando olhamos para todos os modelos, percebemos que todos caiam, então ficamos intrigados se poderíamos com um truque matemático descobrir um modelo que o faria aumentar – o que foi até fácil de fazer.

SBMT: Então o risco estaria crescendo em alguma proporção? Podemos entender que as ações para o controle da leishmaniose podem estar erradas?
HA: Existem proporções que aumentam o risco de transmissão. Mas para avaliar qual é essa proporção depende de fatores. Queremos mostrar que se fizermos tratamentos parciais pode-se aumentar o risco de contágio, o que demanda cuidados. O ponto principal apresentado é que, diferentemente do procedimento padrão, devemos ter cuidado, já que se pode aumentar o risco de contágio.

SBMT: Resumidamente, em que consiste esse seu modelo?
HA: No Brasil, temos, no caso da leishmaniose, como hospedeiros o cão e o homem. Com base nisso montamos um gráfico. Em nosso modelo há dois parâmetros, sendo que um é a preferência do vetor e o outro é o quão eficiente é a transmissão do hospedeiro. Digamos que existem dois hospedeiros, qual o vetor prefere? Esse é um dos questionamentos.

SBMT: O estudo focou somente no cão e no homem, ou já levaram em consideração morcegos, gatos, etc?
HA: Podemos complicar muito mais ampliando os parâmetros. Entretanto, o modelo já é considerado bem complexo para pessoas da área da saúde que não gostam de matemática. Contudo, para nós é interessante levando em conta essa nova matemática – mas para os práticos, o modelo simples é melhor, pois demonstra a ideia. Na minha avaliação, quando isso ocorre, o modelo não corresponde com a realidade, pois ela é muito mais complicada que nosso modelo.

Combine mathematics, the analysis of standard data with the laboratory work in order to better understand viscera leishmaniasis’ ecology, epidemiology and evolution. This is the proposition from Dr. Huppert Amit, PhD in Mathematical Biology from the Univeristy of Tel Aviv, and specialist in interdisciplinary research, gathering epidemiology, ecology, climate, statistics and mathematics.

In interview to the BSTM, the specialist tells that the project seeks to apply mathematical models to ease the formulation of hypothesis, to guide rational data collection strategies and determine the size of the necessary sample required to discriminate among the concurrent hypothesis. The initiative seeks to contribute to the elaboration of more effective control strategies, formulation measurable criteria, in order to reach ideal surveillance.

BSTM: Dr. Huppert, what did you find out with your research? 

HA: The diseases are vector-borne and have multiple hosts. During this research, we found an intuitive curious mechanism that unlike previous theories, suggests that the risk of contamination is increased when you increase or decrease the number of hosts of different species that take place in the transmission. 

This mechanism implies in a duel between the actual premises, about biodiversity interaction, climate change and infection risk. This also shows that the public health policies, of interventions focused in protecting the host, could increase the infection risk instead of reducing it.

BSTM: Has the developed study been well accepted?

HA: The study was conducted by me and my students. It has not been published yet, but the scientific community is having trouble accepting it, because it is quite provocative.

BSTM: How did you and your students reach this conclusion?

HA: We read multiple papers showing that if we eliminate more hosts, the risk drops in some cases, and raises in others. When we looked at all the models, we realized that the risk always dropped, so we were intrigued if we could, with a mathematical trick, discover a model that would make the risk raise – which was fairly easy to do.

BSTM: So the risk is raising in some proportion? Can we understand that the actions for leishmaniasis control may be wrong? 

HA: There are proportions that raise the risk of transmission. But in order to evaluate these proportions, we must take certain factors in consideration. We want to show that if we do partial treatments, the infection risk can raise, and this requires caution. The main point is that unlikely the standard procedure, we should be more careful, once the risk can raise.

BSTM: Explain briefly in what your model consists. 

HA: In Brazil, we have the in leishmaniasis case, dogs and humans as hosts. Based on this we built a graphic. In our model, we have two parameters, being one of them the vector’s preferred host, and the other the efficiency of the host’s transmission. Let us say there are two hosts: which one of these does the vector prefer? This is one of the questions.

BSTM: The study focused only dogs and humans or other animals were studied, such as bats, cats, etc? 

HA: We can make things very complicated by broadening the parameters. However, the model is already considered very complex for health area, who don’t like mathematics very much. Anyway, for us it is interesting because it uses a new mathematics – but for the empirical ones, the simple model is best, because it is enough to demonstrate the idea. In my evaluation, whenever this occurs, the model does not translate reality perfectly, because it is actually much more complicated.

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