Понимание передачи вируса Западного Нила: математическое моделирование для количественной оценки наиболее критических параметров для прогнозирования динамики инфекции.

Болезнь Западного Нила - это трансмиссивное заболевание, вызванное вирусом Западного Нила (ВНВ), которое включает в себя комаров в качестве переносчиков и птиц в качестве носителей. Люди и другие млекопитающие могут заражаться от укусов комаров, формируя симптомы от легкой лихорадки до сильной неврологической инфекции. В связи с распространением ВНВ во всем мире в ряде стран высок риск заражения людей. Тем не менее по-прежнему существует ряд пробелов в знаниях о динамике ВНВ. Некоторые аспекты передачи инфекции между птицами и комарами, такие, как продолжительность инфекционного периода у птиц или частота укусов комаров, до сих пор полностью не изучены, и по-прежнему отсутствуют точные количественные оценки в отношении соответствующих европейских видов. Такое отсутствие знаний влияет на точность значений параметров при моделировании инфекции, что ведет к потенциальному снижению надежности моделирования и прогнозов моделей и к отсутствию общего понимания распространения ВНВ. Поэтому для более глубокого понимания этих аспектов необходимы дальнейшие исследования, однако полевые исследования, особенно те из них, которые касаются нескольких видов дикой природы, например WNV, могут быть сопряжены с трудностями. Таким образом, становится крайне важным определить, какие процессы передачи больше всего влияют на динамику ВНВ. В рамках текущей работы мы предлагаем провести анализ чувствительности для изучения того, какие из выбранных эпидемиологических параметров ВНВ оказывают наибольшее воздействие на распространение инфекции. На основе математической модели, имитирующей ВНВ, распространенную в Ломбардийском регионе (северная Италия), было рассчитано базовое репродукционное число инфекции, которое использовалось для количественной оценки распространения инфекции на комаров и птиц. Затем мы подсчитали, как колебания в четырех эпидемиологических параметрах, отражающих продолжительность инфекционного периода у птиц, частота укуса комаров у птиц, а также компетентность и подверженность инфекции различных видов птиц, могут повлиять на передачу ВНВ. В нашем исследовании подчеркивается, что пробелы в знаниях в эпидемиологии ВНВ влияют на точность нескольких параметров. Хотя все изученные параметры повлияли на распространение ВНВ и точность моделирования, продолжительность инфекционного периода у птиц и частота укусов комаров является наиболее значительной, что указывает на необходимость сфокусировать будущие исследования сначала на более точной оценке этих параметров. Кроме того, наше исследование свидетельствует о том, что вспышка ВНВ, по всей вероятности, произойдет во всех районах с подходящими температурами, что свидетельствует о том, что ВНВ представляет серьезную угрозу для здоровья населения.