Бороться с инфекциями помогают модели прогнозов

Чтобы преодолеть инфекцию, нужно исследовать причину и пути ее передачи. В противном случае - может возникнуть угроза пандемии.

"Когда уровень инфекции является выше уровня выздоровления, один больной может заразить в среднем от 3 до 5, а то до 12, других людей. Тогда это приводит к росту заболеваемости в геометрической прогрессии, до своеобразного взрыва на местном уровне", - рассказывает физик Дирк Брокманн (изучает распространение опасных инфекций).

Когда инфекционная болезнь прогрессирует на региональном уровне, это трактуется как эпидемия. В активном обществе эпидемия очень быстро распространяется.

С незапамятных времен болезни передавались по всему миру инфицированными людьми, которые путешествовали с места на место. В Средневековье чума распространялась по Европе, подвигаясь примерно на 2 км в сутки. В современном мире патогены за считанные часы преодолевают тысячи километров.

Как только появилась атипичная пневмония, терапевты разработали модель, которая учитывает не только характеристики различных патогенов, но и динамику авиаперелетов. Она описывает и предусматривает маршруты, которыми может двигаться эпидемия.

"Центральными пунктами являются аэропорты. Эти линии обозначают авиасообщение между ними. Яркость или интенсивность линии указывает на пассажиропоток на данном маршруте. Эта сеть охватывает, конечно же, весь земной шар. Итак, Вы видите, что может случиться в случае эпидемии: болезнь распространяется этими путями на весь мир", - говорит Дирк Брокманн.

Основой математической модели является международный воздушный транспорт. 2 млн. полетов в день, 500 аэропортов и индивидуальные характеристики каждого отдельного патогена. Это позволяет модели спрогнозировать мировое распространение таких инфекционных болезней, как атипичная пневмония.

Ученые исследовали, что для сдерживания инфекции недостаточно прервать работу на определенных линиях. Крупные центры с высоким пассажиропотоком, такие как Нью-Йорк, Гонконг и Франкфурт, должны быть изолированы. Но как это работает?

"Как изменится распространение эпидемии, если принять меры эпидемической гигиены? К примеру, если у пассажиров измерить температуру при входе. Этот фактор также можно внести в наши модели, и прогноз покажет, какие последствия это будет иметь на распространение эпидемии", - говорит инфектолог Рене Готтшальк (Управление здравоохранения Франкфурта).

Другой очень опасный патоген: H5N1 - вирус птичьего гриппа. Если он сочетается с человеческим гриппом, человечество столкнется с новым угрожающим супервирусом. Благодаря анализу путешествий в мире и характеристике патогенов, ученые уже сейчас могут составить маршрут их возможного распространения.

"В случае атипичной пневмонии больной вызывает появление от 2 до 4-х побочных инфекций. Но в случае гриппа эта цифра может быть намного выше. Наша модель позволяет симулировать последствия. Мы задаем известные нам факты, оставляя распространение по миру, определенное сетью гражданских авиалиний. Тогда мы запускаем симуляцию и видим, что же происходит", - сказал Дирк Брокманн.

Симулирование эпидемии позволяет пока не поздно принять нужные меры. Эпидемиологи получают общую картину - как сдерживать инфекцию и как предотвратить распространение болезни миром. Например, такой как грипп.

"Первое, что необходимо - закрыть школы и детсады, ведь грипп легко подхватывается детьми. Нам также следует поощрять людей одевать защитные маски на лицо, это очень простая, но и очень эффективная вещь при распространении эпидемии или пандемии", - советует инфектолог Рене Готтшальк.

Сегодня вирусы распространяются миром фактически мгновенно. С помощью модели прогнозов, можно разработать меры стратегии, ведь в случае вирусной вспышки необходимо немедленно изолировать страны и закрыть крупные аэропорты. И цена времени здесь - сохраненные жизни людей.