A vektor által terjesztett betegség (konkrétan egy biológiai átutalás helyett mechanikus), ahol a fertőzés átvitelének a lakosság (a fogadó népesség) csak akkor következik be, keresztül egy második lakosság (vektorok). A vektorok általában vérszívó (vérrel táplálkozó) ízeltlábúak, mint például szúnyogok, homoklepkék vagy kullancsok. Sok ilyen betegség van, amelyek dinamikája nagy jelentőséggel bír a fertőzés ellenőrzése szempontjából. A malária, a leishmaniasis, a dengue-láz és a nyugat-nílusi vírus csak néhányat említ, amelyek jelenleg hatalmas társadalmi hatást gyakorolnak az emberi populációkra.

évente 225 millió ember fertőzött a malária parazitával, 2009-ben pedig körülbelül 781 000 ilyen betegség okozta mortalitást eredményezett. A történet hasonló a leishmaniasishoz, ahol világszerte körülbelül 12 millió ember van, akiről azt gondolják, hogy bármikor fertőzött, és évente mintegy 80 000 ember hal meg a legsúlyosabb formában, a zsigeri leishmaniasisban. Az ilyen betegségek elterjedtek a fejlődő világban; a trópusi régiókban a vektorok optimális élőhelyének kombinációja és az orvosi segítség hiánya nagy léptékű endémiákhoz vezet.

az emberi betegségek nem az egyetlen aggodalomra adnak okot; sokan mások is megfertőzik a gazdaszervezetek más osztályait, amelyek szintén érdekesek, különösen a veszélyeztetett fajok megőrzése szempontjából.

A tipikus persze a fertőzés a vektor által terjesztett adás, figyelmen kívül hagyva betegség, fogadó, vagy a vektor specics, azzal kezdődik, hogy egy fertőzött vektor (a vér etetés, vagy egyéb felnőtt ízeltlábú) vesz egy vér-étkezés a fogékony tagja a fogadó népesség. Miután megharapta, a gazdaszervezetnek esélye van arra, hogy megfertőződjön a betegséggel. Ebben a szakaszban, ha fertőzött, a gazdaszervezetet kitettnek tekintik, de a fertőzés nem okoz káros hatást, és nem tudja továbbítani a betegséget. A fertőzés utáni idő, de mielőtt fertőzővé válna, a késleltetési időszaknak nevezik. Amikor a parazita elérte a reproduktív ciklus egy bizonyos szakaszát, a gazdaszervezet fertőzővé válik, amely után, ha megharapják, parazita-fertőzött vérén keresztül továbbíthatja a betegséget egy fogékony vektornak, és kitölti az átviteli ciklust (az alábbi ábrán látható).

a betegség átvitelét általában a következők jellemzik:

• bőség, valamint térbeli terjedése mind a házigazdák pedig vektorok
• demográfia
• a szoptatás aránya, vagy a vektor vágy, hogy harapni
• siker vagy kudarc az adás

Általában matematikai modellek vektor által terjesztett betegségek alapján két lakosság SI(R) modell kiállítóként “criss-cross” – fertőzés szempontjából, ahol a vagy vagy az erő, a fertőzés szempontjából a házigazdák pedig vektorok, illetve:

a betegségtől és a modellezett populációtól függően ez más, specifikusabb jellemzők beépítéséhez igazítható.

A vektor által terjesztett betegségek dinamikájának modellezése

a vektor által terjesztett betegség átvitelének sokféle matematikai modellje létezik; ideális esetben ezeket matematikailag nyomon követhetőnek és a lehető legegyszerűbbnek kell tartani, miközben meg kell őrizni a biológiai rendszer általános dinamikáját. Nem meglepő, hogy az irodalmi modellek nagyban különböznek; a determinisztikus, hogy sztochasztikus, endemikus (beleértve a születés, a halál árak) vagy járvány (kitörése korlátozott időtartamú), amely térbeli terjedését, térbeli heterogenitás, várakozási időszakok, korstruktúra, a beszerzés, valamint elvesztése immunitás, több törzsek, illetve sokan mások. Még ha csak egy konkrét betegséget is figyelembe veszünk, a betegség különböző populációkon belüli eltérései nemcsak a paraméterezés változásához vezethetnek, hanem ahhoz is, hogy miként lehet a modellezési megközelítést alkalmazni.

Kat néhány munkája a modellek összetettségének csökkentésére gyakran alkalmazott egyszerűsítésekre összpontosít. Ez a munka figyelembe veszi a “csak fogadó” átviteli modellek használatának hatásait, például a betegség dinamikájára vonatkozó kvázi-egyensúlyi feltételezést, valamint a késleltetési időszak kihagyásának hatását a járvány előrejelzésére.

Leishmaniasis

kell kitölteni Erin

humán afrikai Trypanosomiasis (kalap)

humán afrikai trypanosomiasis (kalap), több köznyelvben ismert alvászavar, egy halálos betegség, amely endemikus szerte sok szubszaharai Afrikában. 70 millió ember él a több mint másfél millió négyzetkilométert lefedő veszélyeztetett területeken. Míg a kalap prevalenciája nem olyan magas, mint más vektoros eredetű betegségeké, mint például a malária vagy a dengue (2012-ben alig több mint 7000, de 207 millió becsült malária eset volt), a kémiai profilaxis hiánya, a rendkívül kellemetlen (és gyakran halálos) kezelés és a jelentős scientikus kutatások hiánya kalapot helyezett a WHO elhanyagolt trópusi betegségek listájára.

A kalap vektora a tsetse; az éhínség és az egyedülálló vektor-parazita interakció (“tenerális érzékenységi jelenséget” okozva) megelőzése érdekében szükséges vérellátása azt jelenti, hogy a kalap modellezése határozottan különbözik más vektoros eredetű betegségektől, mint például a malária.

az alábbi ábra egy kalap modelljének kompartmentális karikatúrája, amely magában foglalja:

• (részleges) teneral fly érzékenység
• multi-fogadó fajok (köztük a tározó, illetve a nem-tározó hosts)
• cece etetés előnyben
• az éhezés, a unfed cece

Kéknyelv-Betegség (BTV)

Kéknyelv-betegség vírusos betegség (BTV) a kérődzők által továbbított különböző Culicoides nemzetség harapás midge faj. A BTV-vel fertőzött állatok tünetei közé tartozott a kellemetlen érzés, a magas láz, a nyelv cianózisa, ami a betegség nevét adja. Között juhok BTV betegség magas kapcsolódó mortalitás. Az 1990-es évek végéig a BTV Európai tartománya teljes mértékben a C. Imicola midge vektor tartományához kapcsolódott. A 90-es évek végén és a 2000-es évek elején a BTV korábban soha nem látott mértékben terjeszkedett EURÓPA olyan területein, amelyek más törpefajok, például a C. Obsoletus complex és a szorosan kapcsolódó midge Fajok körébe tartoznak. Különösen a Hollandiából származó 2006-os kitörés az első feljegyzett példa a BTV behatolására az északi szélesség 50 fokára. A következő nyarakban BTV-es eseteket fedeztek fel Észak-Európában, többek között Belgiumban, Németországban, Nagy-Britanniában és Dániában, bizonyítva, hogy az észak-európai környezetben a kéknyelv-betegség képes a tél túlteljesítésére. A kéknyelv-betegség észak-európai szerológiájának egyik rejtélyes vonása, hogy a betegséget a Dél-Európába, azaz Spanyolországba (BTV-4) és Olaszországba (BTV-2) behatolóktól eltérő törzs (BTV-8) okozta.

a BTV behatolásának és az állattartás és a betegség elleni védekezés legjobb tervezésének előrejelzéséhez élvonalbeli modellezési módszertanra van szükség. Nagyon sokat értettem epidemiológiai BTV például egy alapos megértése az várható időtartama viraemia, szarvasmarha, juh házigazdák, s a hatás az éghajlati hőmérséklet esetén a lappangási idő a Kéknyelv-betegség belül a midge vektor. A fertőzött gazdaállattól távol eső vektoros diszpergálás által jelentett spatio-temporális kockázat becslése azonban továbbra is jelentős kihívás. A következtetési probléma itt több faktoriális, amely nemcsak paraméteres következtetést igényel, hanem statisztikailag elvi modellválasztást is.

malária

a malária a korábban leírt általános átviteli ciklust követi; a vektor a nőstény szúnyog, aki vérét a reprodukciós folyamat részeként veszi; a faj hímjei nektavorikusak, és mint ilyen, nem játszanak szerepet az átviteli ciklusban. Az etetés gyakoriságát ez a biológiai szükséglet határozza meg, így az etetés átlagos sebessége általában négynaponta egyszer van, és általában feltételezzük, hogy egy tétel tojásra való telítettség érhető el ezen az étkezésen belül. Sok különböző típusú malária, néhány érintő emberek (ez okozhatja az egyik négy különböző típusú Plasmodium), mások érintő állatok. Az Anopheles nemzetség felelős az emberre történő átvitelért, amelyből 400 fajból körülbelül 30 elsősorban a fertőzés terjedését okozza.

a malária egyik legfontosabb jellemzője a hőmérséklet; még akkor is, ha a szúnyog az adott területen tartózkodik, a külső hőmérséklet körülbelül 16C alatt van (a pontos mérsékelt a parazita fajától függ), nem elég meleg ahhoz, hogy lehetővé tegye a fejlődést. Általában, mivel a hőmérséklet 16C-ról növekszik, annál rövidebb az inkubációs időszak, hirtelen megállva körülbelül 32C felett, mivel a parazita nem képes túlélni ezen a hőmérsékleten.

madárinfluenza és a Hawaii Méhsejt

egyes rendszerek azonban sokkal összetettebbek lehetnek, mint a korábbi általános példa. Az egyik ilyen példa a Hawaii Méhsejt (Drepanididae); nemcsak a madár malária (Plasmodium relictum) káros hatásait szenvedi el, amelyet a szúnyogon (Culex quinquefasciatus) keresztül továbbítanak, hanem az éghajlatváltozás és a predáció is. A domináns tényezők közötti kölcsönhatás nagy, a hőmérséklet és a ragadozók bősége befolyásolja a betegség lefolyását, valamint a madarak azon képességét (vagy képtelenségét), hogy ellenálljanak a kihalásnak. Továbbá az egyes fajok a honeycreeper kiállítás a képesség, hogy ellenállást biztosít, hogy a malária, a szenvedés nem káros hatások a betegség, míg a fennmaradó fertőző (ezek ismertebb nevükön a fuvarozók pedig véletlenül, mert egy víztározó-fertőzés által túlélő a normál “a betegség-mentes” a várható élettartam, de még mindig terjed a fertőzés.

Ez a mű a következőképpen jelent meg:

K. S. Rock et al. “The Future of the Hawaii Honeycreeper: an Ecological and epidemiológiai Problem”. Ökológiai modellezés (2012. június)