Jak sociální izolace a společná infekce mohou vyvolat epidemie

I když by se zdálo logické, že čím více lidí zůstane ve svých vlastních sociálních skupinách a vyhne se ostatním, tím menší je pravděpodobnost, že se malé ohnisko nemoci změní v úplnou epidemii. Nový článek nyní naznačuje opak.

Vědci z multidisciplinárního institutu Santa Fe v Novém Mexiku tvrdí, že při vzájemném působení dvou samostatných nemocí může populace seskupená do relativně izolovaných skupin vyvolat epidemie, které se šíří jako požár.

Práce Dr. Laurent Hébert-Dufresne a Benjamin Althouse byly zveřejněny v Sborník Národní akademie věd.

"Mysleli jsme si, že chápeme, jak klastrování funguje," řekl Hébert-Dufresne, "ale chová se přesně opačně, než jsme si mysleli, jakmile se do něj přidají interakce. Naše intuice byla naprosto špatná."

Jádrem nové studie jsou dva efekty, které si v posledních letech získaly velkou pozornost - sociální shlukování a koinfekce - ale nebyly studovány společně. To se, jak říkají Hébert-Dufresne a Althouse, ukazuje jako zásadní opomenutí.

Dvojice obvykle říká, že shlukování omezuje ohniska. Možná například onemocní děti v jedné předškolní škole, ale protože tyto děti nevidí děti z jiných předškolních zařízení příliš často, není pravděpodobné, že by se nemoc rozšířila příliš daleko.

Koinfekce často funguje jiným způsobem. Jakmile je někdo nemocný, řekněme, pneumokokovou pneumonií, je u něj pravděpodobnější, že u jiných dojde k chřipce, což sníží hranici pro epidemii obou nemocí.

Vědci se dozvěděli, že když se tyto dva efekty spojí, dojde k neočekávanému výsledku. Výpočtové modelování ukázalo, že když dáte dohromady efekty, dostanete něco, co je více a jiné než součet jeho částí.

Zatímco seskupování pracuje na prevenci epidemií jedné nemoci, interakce mezi nemocemi, jako je zápal plic a chřipka, pomáhají udržovat se navzájem v sociální skupině dostatečně dlouho na to, aby jeden z nich mohl proniknout do jiných klastrů a stát se oporou druhého, nebo možná jiskra v suchém lese.

Jakmile dojde ke společné infekci, nemoci, jak říká Althouse, „se mohou vznítit“. Konečným výsledkem je větší a rychleji se rozvíjející epidemie, než by bylo jinak možné.

Tento závěr má okamžité důsledky pro úředníky v oblasti veřejného zdraví, jejichž nejhorší scénáře mohou být odlišné nebo dokonce krotké ve srovnání s ohnisky, které Hébert-Dufresne a Althouse předpokládají.

Existují však zajímavé důsledky pro vědce v oblasti sítí a výzkumníky komplexních systémů, kteří často uvažují epidemiologicky. Mohou například vzájemně interagovat dva nápady, takže se oba šíří rychleji, než by samy o sobě, stejně jako nemoci.

"Doufáme, že tuto práci pojmeme novými a odlišnými směry v epidemiologii, společenských vědách a studiu dynamických sítí," říká Althouse. "Existuje velký potenciál."

Institut Santa Fe zkoumá společné základní principy ve složitých fyzikálních, výpočetních, biologických a sociálních systémech, které jsou základem mnoha nejhlubších problémů, kterým dnes věda a společnost čelí. Podle institutu složité problémy vyžadují nové myšlenky, které vyplývají z přemýšlení o nerovnováze a vysoce propojených komplexních adaptivních systémech.

Zdroj: Santa Fe Institute / Newswise