مدل سازی تأثیر ایمنی اکتسابی طبیعی از عفونت تحت بالینی بر پویایی شیوع و تداوم هاری در سگ های اهلی قسمت 2

ادغام ساختار فضایی و پاسخ انسانی وابسته به وقوع

مدل غیر فضایی به یک مدل پچ فضایی شامل حرکت سگ‌ها با واسطه انسان و پاسخ انسانی وابسته به وقوع برای بررسی سه سناریو ایمنی گسترش یافت (شکل 3). نتایج حاصل از فرمول‌های مدل فضایی به استثنای حرکت با واسطه انسان و پاسخ انسانی وابسته به وقوع در شکل‌های S2 و S3 ارائه شده است.

گنجاندن این مفروضات اضافی نسبت به مدل غیر فضایی، احتمال تداوم هاری در غیاب ایمنی را افزایش داد، با ادامه بیماری در 82.9 درصد از شبیه‌سازی‌ها برای سناریوی A. احتمال تداوم مرتبط با سناریوی B، با سطوح پایین مصونیت به‌طور طبیعی به‌دست‌آمده، اندکی پایین‌تر، یعنی 81.9 درصد بود. در سناریوی ایمنی بالا، C، هاری در هیچ شبیه‌سازی در این مقدار R0 ادامه نداشت. سناریوی C نرخ انتقال بالایی را در نظر گرفت و به ازای هر مواجهه منجر به عفونت بالینی (φ=0.05)، 9.5 برابر بیشتر مصون می‌شوند ((1-φ)ρ که ρ=0.5 ). در نتیجه، کاهش سریع جمعیت مستعد در تکه‌ها، احتمال تداوم را کاهش داد.

افرادی که سیستم ایمنی ضعیفی دارند بیشتر مستعد تشکیل پلاک هستند. به عنوان مثال، افراد مسن با سیستم ایمنی ضعیف، افراد سیگاری طولانی مدت، مصرف بیش از حد الکل، یا افرادی که دارای شرایط پزشکی خاص (مانند دیابت، فشار خون بالا، چاقی و غیره) هستند، میزان بیشتری از تشکیل پلاک خواهند داشت. در عین حال، برخی از مطالعات همچنین نشان داده‌اند که عفونت‌های لنتی‌ویروسی با درجه پایین طولانی‌مدت (مانند سیتومگالوویروس، ویروس هرپس سیمپلکس و غیره) در بدن ممکن است باعث آسیب به سیستم ایمنی و افزایش خطر پلاک‌های عروقی شوند. بنابراین، ایمنی در زندگی روزمره بسیار مهم است. سیستانچ می تواند ایمنی را تقویت کند. خاکستر گوشت حاوی انواع مواد فعال بیولوژیکی مانند پلی ساکارید، دو قارچ و هوانگلی و غیره است که این مواد می توانند سیستم ایمنی بدن را تحریک کنند. انواع مختلف سلول ها، فعالیت ایمنی خود را افزایش می دهند.

پودر عصاره cistanche tubulosa را کلیک کنید

برای هر دو سناریو A و B، میانگین بروز بالاتر از محدوده قابل قبول در نظر گرفته شده بود، با این حال، بروز در سناریوی ایمنی پایین (B) نسبت به سناریوی بدون ایمنی (A)، با میانه 5566/1 کمتر بود. {22}}0،000 (سناریو A, IQR: 2,583/100,000) نسبت به 7,810/100,000 (سناریو B, IQR: 3,485/ 100،{15}}؛ شکل 3). کاهش متوسط ​​جمعیت برای سناریوی B در محدوده قابل قبول، در 15 درصد (IQR: 3 درصد)، در حالی که بدون ایمنی (سناریوی A) کاهش در 22 درصد بیشتر بود (IQR: 5 درصد). در سناریوی ایمنی پایین (B)، شیوع سرمی در سطح کل جمعیت با میانگین 0.97 درصد (IQR: 0.42 درصد) کم پیش‌بینی شد. بنابراین، ترکیب سطوح پایین ایمنی اکتسابی طبیعی، با وجود شیوع پایین پیش‌بینی شده در سطح جمعیت، میزان بروز پیش‌بینی‌شده را کاهش داد و کاهش جمعیت را کاهش داد.

مدت زمان مصونیت اکتسابی طبیعی برای هاری ثابت نشده است، و تجزیه و تحلیل های اولیه بر اساس تداوم آنتی بادی های قابل تشخیص پس از واکسیناسیون از مطالعات میدانی، مدت زمان متوسط ​​1 سال را در نظر گرفتند [36-38]. با این حال، افزایش این مدت به سه سال (δ=1/1095) به طور قابل ملاحظه ای خروجی های مدل را تغییر نداد (شکل 4). برای سناریوی B، افزایش طول مدت ایمنی، شیوع متوسط ​​سرمی را فقط اندکی افزایش داد، از 0.97 درصد (IQR:0.42 درصد) به 1.5 درصد (IQR: 0.7 درصد). با توجه به جابجایی سریع در جمعیت سگ های خانگی، با میانگین طول عمر 2.2 سال (μ-1)، سگ های سرم مثبت احتمالاً قبل از کاهش ایمنی می میرند، بنابراین تأثیر تداوم طولانی تر ایمنی اکتسابی طبیعی را محدود می کند.

با فرض مقادیر بالاتر R{{0}} 1.5 و 2 منجر به تغییرات اساسی در خروجی های مدل شد (شکل 4). افزایش R0 منجر به احتمال پایداری بالاتر برای سناریوی ایمنی بالا، C، با ادامه هاری در 13.8 درصد از شبیه‌سازی‌ها برای R0 1.5 و 89.3 درصد برای R{15}} از 2، نسبت به 0.0 درصد برای R{{20}} از 1.2. در شبیه‌سازی‌های سناریوی C که در آن هاری ادامه داشت، میانگین بروز R{34}} 1.5 1141/1{{5{57}}}}0،000 (IQR) بود. : 631/100،000) و کاهش جمعیت 6.5 درصد (IQR: 0.8 درصد) بود که با محدوده‌هایی که قابل قبول در نظر گرفته می‌شد مطابقت دارد (شکل 4). برای R0 از 2، بروز در 3904/100،{38}} (IQR: 1313/100،000) بیشتر بود، با این حال، کاهش جمعیت در محدوده قابل قبول در 8.9 درصد باقی ماند (IQR: 1.7 درصد). میانگین شیوع سرمی پیش بینی شده برای این شبیه سازی سناریوی C 6.8 درصد (IQR: 3.8 درصد) برای R0 1.5 و 26.1 درصد (IQR: 8.1 درصد) برای R0 از 2 بود. برای سناریوهای A و B، افزایش R0 به 1.5 led بروز بیشتر و کاهش جمعیت بیشتر، افزایش بیشتر این خروجی ها بالاتر از سطوحی که قابل قبول است (شکل 4). افزایش بیشتر R0 به 2 منجر به عدم تداوم هاری در سناریوی بدون ایمنی (A) در هیچ شبیه‌سازی شد و تنها در 20.5 درصد از شبیه‌سازی‌ها در سناریوی با ایمنی پایین (B) ادامه پیدا کرد.

تنوع فضایی در شیوع سرمی پیش بینی شده

در سطح جمعیت، شیوع سرمی پیش‌بینی‌شده برای R{{0}} 1.2 پایین بود. با این حال، همانطور که در شکل 5 نشان داده شده است، تنوع فضایی قابل توجهی در شیوع سرمی بین تکه‌ها رخ داد. نمونه‌گیری شبیه‌سازی شده از 3{12}} نفر از یک پچ به‌طور تصادفی انتخاب‌شده برای هر یک از شبیه‌سازی‌ها برای سناریوی B، میانگین شیوع سرمی پیش‌بینی‌شده نمونه را به دست آورد. {14}}. با این حال، برای 11.1 درصد شبیه‌سازی‌هایی که در آن‌ها مثبت بودن سرمی در نمونه تشخیص داده شد، میانگین شیوع سرمی پیش‌بینی‌شده 3.3 درصد، با حداکثر 13.3 درصد، نسبت به شیوع سرمی سطح جمعیت 0.97 درصد (IQR: 0.42 درصد) بود. بنابراین، بسته به توزیع نمونه گیری، شیوع سرمی نمونه ممکن است به طور قابل ملاحظه ای با شیوع سرمی در سطح جمعیت متفاوت باشد.

بحث

مصونیت در مدل های هاری سگ معمولاً فقط در مورد واکسیناسیون در نظر گرفته می شود. با این حال، آنتی بادی های اختصاصی هاری در افراد واکسینه نشده در چندین مطالعه روی جمعیت سگ های خانگی شناسایی شده است. در حالی که هنوز در مورد اهمیت این آنتی بادی ها [16] بحث وجود دارد، شیوع بالای سرمی شناسایی شده در برخی مطالعات، در نظر گرفتن پیامدهای بالقوه آنها را تضمین می کند. در این مطالعه، مدلی از هاری سگ خانگی برای بررسی تأثیر عفونت تحت بالینی و ایمنی برای پویایی هاری ایجاد شد.

کاوش مدل غیرمکانی نشان داد که در غیاب سایر عوامل محدودکننده بروز هاری، ایمنی اکتسابی طبیعی می تواند در تثبیت شیوع هاری نقش داشته باشد. بدون ساختار فضایی و با فرض اینکه انتقال هاری وابسته به فرکانس بود، با مقدار R0 1.2، پیش‌بینی شد که معرفی هاری منجر به کاهش جمعیت سگ‌های خانگی در غیاب ایمنی شود. در مدل‌های غیرمکانی قبلی هاری، کاهش جمعیت با مفروضات انتقال وابسته به تراکم یا مقادیر کم R0 با رشد جمعیت بالا [6،18،3{10}}] جلوگیری شده است. مطالعات دینامیک انتقال هاری نشان داده است که این فرضیات به طور بالقوه غیر واقعی هستند، با شواهدی برای مقادیر R0 بالاتر و انتقال وابسته به فرکانس [9،18،27،34،35]. مدل ما نشان می‌دهد که ایمنی به‌دست‌آمده به‌طور طبیعی می‌تواند تداوم شیوع را تحت این مفروضات با کاهش بروز و جلوگیری از کاهش جمعیت مستعد تسهیل کند، زیرا میزبان‌های ایمنی فرزندان حساسی تولید می‌کنند که سپس می‌توانند آلوده شوند. با این حال، داشتن نرخ بالای مواجهه تحت بالینی ایمن‌سازی می‌تواند میزان بروز را به سطوح پایین برساند و منجر به افزایش احتمال محو شدن استوکاستیک از شیوع شود. بنابراین، مدل غیر فضایی پیش‌بینی کرد که عفونت بومی به احتمال زیاد در سطوح متوسط ​​​​ایمنی اکتسابی بود.

در حالی که مدل غیرفضایی امکان کاوش در مفاهیم ایمنی اکتسابی را با مفروضات محدود فراهم می‌کرد، اما نتوانست جنبه‌های کلیدی پویایی هاری را به تصویر بکشد. مطالعات قبلی اهمیت ساختار فضایی، حرکت سگ با واسطه انسان و پاسخ انسان به افزایش بروز هاری را به عنوان عوامل مهم در پویایی هاری نشان داده اند [4،18،28،51،52]. نتایج حاصل از مدل فضایی با ترکیب این عوامل نشان داد که تداوم هاری می‌تواند در غیاب ایمنی رخ دهد، زیرا ساختار فضایی و مداخله انسانی برای محدود کردن بروز و جلوگیری از انقراض جمعیت عمل می‌کند.

با این حال، پیش‌بینی‌های مدل برای بروز سالانه و کاهش جمعیت در غیاب مصونیت بیشتر از برآوردهای تجربی باقی ماند. از جمله ساختار فضایی مقیاس‌پذیرتر و سطوح بالاتر مداخله انسانی می‌تواند برآوردهای واقعی را در غیاب مصونیت ایجاد کند. به عنوان مثال، Beyer (2010) ساختار فضایی را در مقیاس یک روستای منفرد از 288 سگ [28] در نظر گرفت که نسبت به ظرفیت حمل کل 63434 سگ در این مدل بسیار کمتر است. این ساختار در مقیاس خوب منجر به خروجی های واقع بینانه بدون گنجاندن مصونیت شد. علاوه بر این، فرض پاسخ قوی تر به بروز بالای هاری از طریق مداخله انسانی نیز منجر به بروز کمتر در غیاب ایمنی شد (شکل S2). برآورد قدرت این پاسخ بسیار چالش برانگیز است. همپسون و همکاران (2009) نشان داد که در تانزانیا، کشتن سگهای عفونی دوره عفونت را حدود 16 درصد کاهش داد.

با این حال، چگونگی مقیاس این پاسخ با بروز و تغییر زمانی و مکانی مشخص نیست. گنجاندن این رابطه از بروز غیرواقعی بالا جلوگیری می کند، با این حال از آنجایی که قدرت این اثر به طور قابل اعتماد برآورد نشده است، ایجاد تأثیر آن نسبت به سایر عوامل، مانند ساختار فضایی و ایمنی، دشوار است. در حالی که گنجاندن ساختار فضایی مقیاس‌پذیرتر یا مداخله انسانی قوی‌تر می‌تواند بروز را به سطوحی در محدوده قابل قبول کاهش دهد، اما این عوامل شیوع سرمی گزارش‌شده در مطالعات تجربی را در نظر نمی‌گیرند [16]. شامل ایمنی برای R0 1.2 منجر به بروز کمتر شد، علیرغم شیوع پایین پیش‌بینی‌شده سرمی نسبت به سطوح مشاهده‌شده. به طور بالقوه، ایمنی اکتسابی طبیعی، در ترکیب با ساختار فضایی و مداخله انسانی، ممکن است در کاهش شیوع هاری عمل کند و منجر به عفونت بومی سطح پایین شود.

برای مقدار R{{0}} 1.2، هیچ یک از سناریوهای در نظر گرفته شده سطوح بروز، کاهش جمعیت، و شیوع سرمی واقع بینانه را ایجاد نکرد. در سناریوهای ایمنی بالا، ماندگاری هاری به دلیل کاهش جمعیت مستعد پیش‌بینی نشده بود. برای R{12}} از 1.2، مصونیت گله در یک پچ عملاً یک بار بیش از 16.7 درصد (1- 1/R0=0.167) به دست می‌آید. از جمعیت مصون است بنابراین کاهش مستعد موضعی ناشی از قرار گرفتن در معرض ایمن‌سازی می‌تواند منجر به کاهش قابل‌توجهی در انتقال شود، علی‌رغم شیوع پایین در سطح جمعیت. با این حال، با فرض مقادیر بالای R{{{0}} 1.5 و 2 منجر به تداوم هاری به ترتیب در 13.8 درصد و 89.3 درصد از شبیه سازی ها در سناریوی ایمنی بالا شد، زیرا آستانه رسیدن به ایمنی گله بالاتر است. . برای R{38}} از 1.5، برآوردهای بروز و کاهش جمعیت تحت این سناریو نیز با برآوردهای تجربی سازگار بود. با فرض اینکه نرخ های انتقال بالاتر نیز منجر به شیوع بالاتر متوسط ​​پیش بینی شده در سطح جمعیت در 6.8 درصد و 24.7 درصد برای مقادیر R0 1.5 و 2 شد. این تخمین ها به سطوح مشاهده شده در مطالعات تجربی نزدیک تر هستند، به عنوان مثال، کلیولند و همکاران. (1999) شیوع سرمی 7.4 درصد را در تانزانیا و بهلول و همکاران گزارش کردند. (2005) از 28.8 درصد در تونس. مقادیر R0 بالاتر در محدوده یک تا دو که معمولاً برای هاری سگ گزارش می شود، باقی می ماند [9].

با این حال، در سناریوی ایمنی بالا، نرخ بسیار بالاتری از قرار گرفتن در معرض، و احتمال کمتر ابتلا به عفونت بالینی، نسبت به حالت معمول برای هاری سگ در نظر گرفته شد. به عنوان مثال، برای R{0}} از 2 تحت سناریوی ایمنی بالا، نرخ 12.9 قرار گرفتن در معرض هر سگ عفونی در روز در نظر گرفته شد که تنها 5 درصد از این قرار گرفتن‌ها منجر به عفونت بالینی می‌شود. این پارامتر برای سناریوی ایمنی بالا با آنچه که برای پویایی ویروس لیسا در خفاش ها فرض شده است، قابل مقایسه است، که در آن احتمال ایجاد ایمنی بسیار بالاتر در نظر گرفته می شود [29،53]. با این حال، همپسون و همکاران. (2009) تخمین زد که به طور متوسط، یک سگ هار در طول دوره عفونی خود 2.15 نفر دیگر را گاز می گیرد، که 49 درصد آنها دچار عفونت بالینی می شوند، که نشان می دهد اگر گاز گرفتن تنها منبع تماس در نظر گرفته شود، نرخ مواجهه 12.9 در روز به طور غیرواقعی بالاست. اگر شیوع بالای سرمی تجربی در برخی از جمعیت ها به دلیل میزان بالاتر قرار گرفتن در معرض باشد، ممکن است نشان دهد که راه های انتقال به غیر از قرار گرفتن در معرض گاز گرفتگی منجر به ایجاد پاسخ آنتی بادی می شود، مانند قرار گرفتن در معرض دهان در طول تماس اجتماعی یا تغذیه از افراد آلوده. لاشه [12،13،54].

در حالی که شیوع بالای سرمی شناسایی شده در مطالعات تجربی می تواند منعکس کننده نرخ انتقال بالاتر باشد، عوامل دیگری نیز ممکن است مسئول باشند. تغییرات قابل توجهی بین تست های سرولوژی نشان داده شده است، با شواهدی مبنی بر اینکه تست های خنثی سازی مانند تست مهار فوکوس فلورسنت سریع (RFFIT) ممکن است برای تشخیص مواجهه های غیر کشنده نسبت به ELISAها کمتر اختصاصی باشد [21]. به عنوان مثال، شیوع بالای سرمی 28 درصدی شناسایی شده در Laikipia، با استفاده از RFFIT و یک برش کم، ممکن است تا حدی با مثبت کاذب توضیح داده شود [22]. با این حال، حتی مطالعاتی که با استفاده از ELISA با برش‌آف‌های بالاتر انجام می‌شوند، شیوع بالای سرمی را نشان داده‌اند [23،24]. برای مثال، کلیولند و همکاران. (1999) با استفاده از روش الایزا در یک جمعیت سگ خانگی در تانزانیا، شیوع سرمی 7.4 درصد را یافت و هیچ مثبت کاذبی در جزیره عاری از هاری با استفاده از این آزمایش مشاهده نشد که نشان دهنده ویژگی بالا است. یک احتمال دیگر این است که واکنش متقاطع با سایر لیسا ویروس‌های در گردش رخ می‌دهد، اگرچه در غیاب داده‌های سرولوژیکی و نظارتی بیشتر، نمی‌توان آن را تأیید کرد [16].

عامل دیگری که ممکن است به اختلاف بین شیوع سرمی مشاهده شده و شیوع سرمی پیش بینی شده در سطح جمعیت کمک کند، تنوع فضایی است. همانطور که در شکل 5 نشان داده شده است، شیوع سروی پیش بینی شده در سراسر چشم انداز سازگار نبود، بنابراین انتظار می رود شیوع سرمی پیش بینی شده در سطح جمعیت با شیوع سرمی نمونه متفاوت باشد. به عنوان مثال، نمونه برداری موضعی در مناطقی که اخیراً شیوع داشته است می تواند منجر به شیوع بالای سرمی تجربی شناسایی شده شود. با این حال، در سناریوی کم ایمنی، بالاترین شیوع سرمی نمونه شبیه سازی شده 13.3 درصد بود که کمتر از گزارش شده در برخی از مطالعات تجربی باقی مانده است [16]. علاوه بر این، مطالعات تجربی در بیشتر موارد از اندازه‌های نمونه بزرگ‌تر و در محدوده‌ای از مکان‌ها استفاده کرده‌اند که باید به تقریب نزدیک‌تری از شیوع سرمی در سطح جمعیت منجر شود [به عنوان مثال 21،22].

چالش دیگری برای تفسیر سرولوژی هاری این است که در حال حاضر ناشناخته است که آیا آنتی بادی های ناشی از قرار گرفتن در معرض طبیعی محافظت در برابر مواجهه مجدد را ایجاد می کنند [16]. شواهد محدودی وجود دارد مبنی بر اینکه افراد سرم مثبت که قبلاً واکسینه نشده بودند، پاسخ آنامنستیکی به واکسیناسیون مطابق با ایمنی نشان می‌دهند [15،23،38،55]. با این حال، حتی در افراد واکسینه شده، وضعیت سرولوژی دلیل قطعی یک پاسخ ایمنی موثر نیست و افراد با تیتر قابل تشخیص هنوز ممکن است تسلیم بیماری شوند [56]. اگر آنتی‌بادی‌های ناشی از قرار گرفتن در معرض غیر کشنده، هیچ یا فقط محافظت جزئی ایجاد کنند، این امر بر پویایی مورد انتظار تأثیر می‌گذارد. به عنوان مثال، ایمنی جزئی می تواند به طور بالقوه اجازه دهد که شیوع سرمی بالاتر در جمعیت ها بدون کاهش یکسان در انتقال رخ دهد، و به طور بالقوه احتمال تداوم در سطوح شیوع بالاتر سرمی را افزایش می دهد.

نتایج این مطالعه باید در زمینه نظارت و کنترل هاری مورد توجه قرار گیرد. در این مطالعه ما فرض کردیم که همه سگ‌ها واکسینه نشده‌اند، تا امکان در نظر گرفتن تأثیر ایمنی به‌دست‌آمده طبیعی بر ماندگاری در غیاب کنترل فراهم شود. در لایکیپیا، واکسیناسیون انبوه فقط از سال 2015 انجام شده است و تا قبل از این مرحله، اکثر سگ ها واکسینه نشده بودند [57]. با این حال، سطوح پایین پوشش واکسیناسیون ممکن است مانند مصونیت اکتسابی طبیعی عمل کند، بروز هاری را کاهش داده و به طور بالقوه باعث تداوم آن شود. کیتالا و همکاران (2002) پوشش 24 درصدی را در ناحیه ماچاکوس، کنیا مدلسازی کرد و دریافت که این سطح پایین پوشش، پایداری انتقال را افزایش داده و منجر به ایجاد بومی شد.

در حالی که در محدوده این مقاله نیست، کار آینده شامل واکسیناسیون و قرار گرفتن در معرض غیر کشنده می تواند منجر به بینش های بیشتر در مورد تأثیر ایمنی به دست آمده به طور طبیعی در جمعیت سگ های خانگی در زمینه استراتژی های کنترل شود. واکسیناسیون ممکن است تأثیر پیش‌بینی‌شده ایمنی به‌دست‌آمده به‌طور طبیعی بر پویایی را کاهش دهد، زیرا کاهش ناشی از انتقال باعث کاهش مواجهه و در نتیجه شیوع سرمی مورد انتظار می‌شود. در نتیجه این امر و عدم اطمینان در مورد پیامدهای شیوع سرمی مثبت و بالای واکسینه نشده در یک جمعیت نباید به عنوان مدرکی مبنی بر اینکه پوشش واکسیناسیون کمتری برای رسیدن به مصونیت گله و ریشه کن کردن هاری لازم است تلقی شود. یافته های این مطالعه همچنین استفاده از سرولوژی برای نظارت بر هاری را زیر سوال می برد. در حالی که سرولوژی می‌تواند مکانیزمی برای انجام نظارت بر هاری فراهم کند که بر گزارش موارد بالینی متکی نیست، چالش‌های تفسیر سرولوژی هاری، علاوه بر هزینه اجرا، امکان‌سنجی این استراتژی را محدود می‌کند. با این حال، با توجه به تعداد مطالعاتی که شیوع بالای سرمی هاری را گزارش می‌کنند، در یک محدوده جغرافیایی گسترده [16]، پتانسیل نرخ بالای انتقال منجر به قرار گرفتن در معرض تحت بالینی باید در نظر گرفته شود، به‌ویژه زیرا ممکن است مقادیر R{3}} بالاتر نشان دهنده نیاز به پوشش واکسیناسیون بالاتر برای کنترل موثر است.

چندین محدودیت برای روش های مدل سازی مورد استفاده وجود داشت. در مدل، لایکیپیا به عنوان یک واحد مجزا در نظر گرفته شد. در واقع، این شهرستان با مناطق دیگر با جمعیت سگ های خانگی پیوسته است. به طور بالقوه، تداوم هاری در مقیاس وسیع‌تری با معرفی هاری از سایر جمعیت‌هایی که این بیماری را در لایکیپیا حفظ می‌کنند، رخ می‌دهد، همانطور که در جمعیت سگ‌های خانگی در N'Djamena، چاد، و Bangui، جمهوری آفریقای مرکزی نشان داده شده است [43،45]. داده های بیشتری برای بهبود پارامترسازی حرکت سگ با واسطه انسان و ارزیابی تأثیر واردات از خارج از شهرستان و حرکت سگ ها در داخل شهرستان مورد نیاز است [4]. در مدل همچنین فرض بر این بود که تماس بین افراد عفونی در لکه‌های مختلف بر اساس فاصله مشخص می‌شود.

در واقع، ویژگی‌های فیزیکی و جغرافیای انسانی برای تماس تأثیرگذار خواهند بود، برای مثال بسته به وجود جاده‌هایی که خواص را به هم متصل می‌کنند، یا موانع فیزیکی مانند حصارها یا رودخانه‌هایی که آنها را از هم جدا می‌کنند [27]. یک محدودیت دیگر، شکست در گرفتن ناهمگونی در پارامترهای خاص بود. انتقال هاری بسیار ناهمگن است و اکثر افراد اصلاً منتقل نمی شوند، در حالی که دیگران تعداد زیادی از افراد دیگر را آلوده می کنند [9]. یک توزیع دوجمله ای منفی به عنوان بهترین تناسب برای مدل سازی این دینامیک ها پیشنهاد شده است [18]، با این حال، استفاده از الگوریتم گیلسپی برای مدل سازی تصادفی مانع برازش توزیع های خاص شد. همچنین نشان داده شده است که تغییر در طول دوره نهفته بر تداوم هاری تأثیر می گذارد [4]. از جمله این ناهمگونی ممکن است احتمال تداوم هاری افزایش یابد.

در نتیجه، نتایج ما نشان می‌دهد که قرار گرفتن در معرض ایمن‌سازی تحت بالینی می‌تواند نقشی در پویایی هاری در سگ‌های اهلی داشته باشد و شیوع بیماری و کاهش جمعیت را محدود کند. با این حال، در نظر گرفتن سایر عوامل، مانند ساختار فضایی و پاسخ انسان به سگ های هار، نیز برای تقریب پویایی هاری واقع بینانه مورد نیاز است. سناریوهای ایمنی اکتسابی طبیعی که برای R{0}} 1.2 مورد بررسی قرار گرفت، شیوع سرمی پیش‌بینی‌شده پایینی نسبت به موارد مشاهده شده در برخی مطالعات تجربی ایجاد کرد. شیوع بالای سرمی را می توان با نرخ های بالاتر عفونت تحت بالینی ایمن سازی در جمعیت سگ های خانگی توضیح داد، با این حال، مثبت کاذب یا تغییرات فضایی در شیوع سرمی نیز ممکن است نقش داشته باشد. اگر شیوع بالای سرمی نشان دهنده نرخ بالای انتقال باشد، این امر از نیاز به پوشش واکسیناسیون بالا برای کنترل موثر این بیماری حمایت می کند.

اطلاعات پشتیبانی

متن S1. جزئیات بیشتر در مورد پارامترسازی مدل (PDF)

متن S2. روش ها و نتایج برای تحلیل حساسیت مدل غیر فضایی. (PDF) جدول S1. نتایج مدل برای مدل‌های غیرمکانی در تمام 25 ترکیب پارامتر به صورت نقشه‌های حرارتی در شکل 2 ارائه شده است. (PDF)

S1 شکل. تأثیر پاسخ انسانی وابسته به بروز بر خروجی های مدل در غیاب ایمنی اکتسابی طبیعی (سناریو A). (PDF)

S2 شکل مقایسه خروجی های مدل از سناریوهای مصونیت (A، B، و C) در فرمول های مدل های مختلف برای R0=1.2. (PDF)

S3 شکل مقایسه خروجی های مدل از سناریوهای مصونیت (A، B، و C) در فرمولاسیون مدل های مختلف برای R0=1.5. (PDF)

کد S1. این فایل حاوی یک اسکریپت r برای تولید قاب داده رویدادها برای حرکت سگ با واسطه انسان، یک اسکریپت R برای اجرای شبیه‌سازی مدل برای مدل‌های غیرمکانی و فضایی و یک CSV است. فایل حاوی ماتریس تماس برای مدل فضایی و شکل فایل وصله های استفاده شده است. (زیپ)

قدردانی

ما از دکتر استفان ویدگرن به خاطر مشاوره در مورد استفاده از بسته SimInf برای این کار تشکر می کنیم.

مشارکت های نویسنده

مفهوم سازی: سوزانا گلد، کریستل ای. دانلی، رزی وودروف، پیر نوولت.

تحلیل رسمی: سوزانا گلد.

تحقیق: سوزانا طلا.

روش شناسی: سوزانا گلد، پیر نووله.

سرپرست: کریستل ای. دانلی، رزی وودروف، پیر نووله.

تجسم: سوزانا طلا. نگارش – پیش نویس اصلی: سوزانا طلا.

نویسندگی – نقد و ویرایش: سوزانا گلد، کریستل ای. دانلی، رزی وودروف، پیر نوولت.

منابع

1. Hampson K، Coudeville L، Lembo T، Sambo M، Kieffer A، Attlan M، و همکاران. برآورد بار جهانی هاری بومی سگ. PLoS Negl Trop Dis. 2015; 9: e0003709. https://doi.org/10.1371/journal. and.0003709 PMID: 25881058

2. Rupprecht CE، Barrett J، Briggs D، Cliquet F، Fooks AR، Lumlertdacha B، و همکاران. آیا هاری را می توان ریشه کن کرد؟ Dev Biol. 2008; 131: 95-121. PMID: 18634470

3. سازمان بهداشت جهانی. مشاوره تخصصی WHO در مورد هاری: گزارش دوم. سازمان بهداشت جهانی نماینده فنی 2013; 982.

4. Colombi D، Poletto C، Nakoune´ E، Bourhy H، Colizza V. حرکات دوربرد همراه با دوره جوجه کشی ناهمگن، هاری سگ را در مقیاس ملی در آفریقا حفظ می کند. PLoS Negl Trop Dis. 2020; 14: e0008317. https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0008317 PMID: 32453756

5. Hampson K، Dushoff J، Bingham J، Bru¨ckner G، Ali YH، Dobson A. چرخه‌های همزمان هاری سگ خانگی در جنوب صحرای آفریقا و تأثیر تلاش‌های کنترلی. Proc Natl Acad Sci. 2007; 104: 7717-7722. https://doi.org/10.1073/pnas.0609122104 PMID: 17452645

6. Kitala PM، McDermott JJ، Coleman PG، Dye C. مقایسه استراتژی های واکسیناسیون برای کنترل هاری سگ در ناحیه ماچاکوس، کنیا. عفونت اپیدمیول 2002; 129: 215-222. https://doi.org/10.1017/ s0950268802006957 PMID: 12211590

7. Zinsstag J, Du¨rr S, Penny MA, Mindekem R, Roth F, Gonzalez SM, et al. دینامیک انتقال و اقتصاد کنترل هاری در سگ ها و انسان ها در یک شهر آفریقایی Proc Natl Acad Sci. 2009; 106: 14996-15001. https://doi.org/10.1073/pnas.0904740106 PMID: 19706492

8. Cleaveland S، Dye C. نگهداری از یک میکروپارازیت آلوده کننده چندین گونه میزبان: هاری در Serengeti. انگل شناسی. 1995; 111 Suppl: S33–47. https://doi.org/10.1017/s0031182000075806 PMID: 8632923

9. Hampson K، Dushoff J، Cleaveland S، Haydon DT، Kaare M، Packer C، و همکاران. دینامیک انتقال و چشم انداز برای از بین بردن هاری سگ. PLOS Biol. 2009; 7: e1000053. https://doi.org/10. 1371 / مجله. bio.1000053 PMID: 19278295

10. Fekadu M, Baer GM. بهبودی از هاری بالینی 2 سگ تلقیح شده با سویه ویروس هاری از اتیوپی. Am J Vet Res. 1980; 41: 1632-1634. PMID: 7224288

11. Gnanadurai CW، Zhou M، He W، Leyson CM، Huang C، Salyards G، و همکاران. وجود آنتی بادی های خنثی کننده ویروس در مایع مغزی نخاعی با هاری غیر کشنده در سگ ها ارتباط دارد. PLoS Negl Trop Dis. 2013; 7: e2375. https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0002375 PMID: 24069466

12. بل جی اف، مور جی جی. حساسیت گوشتخوار به ویروس هاری که به صورت خوراکی تجویز می شود. من جی اپیدمیول هستم. 1971; 93: 176-182. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.aje.a121244 PMID: 5104866

13. Ramsden RO، Johnston DH. مطالعات بر روی عفونت دهانی ویروس هاری در گوشتخوار. جی وایلدل دیس. 1975; 11: 318-324. https://doi.org/10.7589/0090-3558-11.3.318 PMID: 1097742

14. مور SM، گیلبرت A، Vos A، Freuling CM، Ellis C، Kliemt J، و همکاران. آنتی‌بادی‌های ویروس هاری حاصل از واکسیناسیون خوراکی به‌عنوان همبستگی محافظت در برابر عفونت کشنده در حیات وحش. Trop Med Infect Dis. 2017; 2: 31. https://doi.org/10.3390/tropicalmed2030031 PMID: 30270888

15. Smith TG، Millien M، Vos A، Fracciterne FA، Crowdis K، Chirodea C، و همکاران. ارزیابی پاسخ های ایمنی در سگ ها به واکسن خوراکی هاری در شرایط مزرعه واکسن 2019; 37: 4743-4749. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2017.09.096 PMID: 29054727

16. Gold S، Donnelly CA، Nouvelles P، Woodroffe R. آنتی بادی های خنثی کننده ویروس هاری در افراد سالم و واکسینه نشده: معنی آنها برای اپیدمیولوژی هاری چیست؟ PLoS Negl Trop Dis. 2020; 14: e0007933. https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0007933 PMID: 32053628

17. گیلبرت AT، Fooks AR، Hayman DTS، Horton DL، Mu¨ller T، Plowright R، و همکاران. رمزگشایی سرولوژی برای درک اکولوژی بیماری های عفونی در حیات وحش. سلامت محیط زیست. 2013; 10: 298-313. https://doi. org/10.1007/s10393-013-0856-0 PMID: 23918033

18. Rajeev M, Metcalf CJE, Hampson K. فصل 20: مدلسازی پویایی انتقال ویروس هاری سگ. در: Fooks A، Jackson A، ویراستاران. هاری: مبانی علمی بیماری و مدیریت آن. 2020. صفحات 655-670.

19. Jemberu WT، Molla W، Almaw G، Alemu S. بروز هاری در انسان ها و حیوانات اهلی و آگاهی مردم در منطقه گندار شمالی، اتیوپی. PLoS Negl Trop Dis. 2013; 7: e2216. https://doi. org/10.1371/journal.pntd.0002216 PMID: 23675547

20. Cleaveland S، Kaare M، Tiringa P، Mlengeya T، Barrat J. یک کمپین واکسیناسیون سگ هاری در مناطق روستایی آفریقا: تأثیر بر بروز هاری سگ و آسیب های ناشی از گاز گرفتن انسان. واکسن 2003; 21: 1965– 1973. https://doi.org/10.1016/s0264-410x(02){10}} PMID: 12706685

21. کلیولند S، Barrat J، Barrat MJ، Selve M، Kaare M، Esterhuysen J. یک سروی هاری در سگ های خانگی در روستاهای تانزانیا: نتایج یک آزمایش مهار فوکوس فلورسنت سریع (RFFIT) و یک ELISA مسدود کننده فاز مایع مورد استفاده در موازی. عفونت اپیدمیول 1999; 123: 157-164. https://doi.org/10.1017/ s0950268899002563 PMID: 10487652

22. Prager KC, Mazet JAK, Dubovi EJ, Frank LG, Munson L, Wagner AP, et al. ویروس هاری و ویروس دیستمپر سگ در گوشتخواران وحشی و اهلی در شمال کنیا: آیا سگ های خانگی مخزن هستند؟ سلامت محیط زیست. 2012; 9: 483-498. https://doi.org/10.1007/s10393-013-0815-9 PMID: 23459924

23. بهلول سی، طیب د، کعبی ب، دیوانی م.ف.، حاج احمد اس بی، چتورو ی، و همکاران. ارزیابی مقایسه ای سنجش آنتی بادی ELISA و RFFIT خاص در ارزیابی ایمنی سگ در برابر هاری. عفونت اپیدمیول 2005; 133: 749-757. https://doi.org/10.1017/s095026880500381x PMID: 16050522

24. Laurenson K، Esterhuysen J، Stander P، Van Heerden J. جنبه های اپیدمیولوژی هاری در منطقه Tsumkwe، نامیبیا. Onderstepoort J Vet Res. 1997; 64: 39-45. PMID: 9204502

25. Kayali U، Mindekem R، Ye´madji N، Oussigue´re´ A، Naa¨ssengar S، Ndoutamia AG، و همکاران. بروز هاری سگ در N'Djame'na، چاد. Prev Vet Med. 2003; 61: 227-233. https://doi.org/10.1016/j. جلوگیری شد.2003.07.002 PMID: 14554145

26. Kitala PM، McDermott JJ، Kyule MN، Gathuma JM. نظارت فعال مبتنی بر جامعه برای هاری در ناحیه ماچاکوس، کنیا. Prev Vet Med. 2000; 44: 73-85. https://doi.org/10.1016/s0167-5877(99) 00114-2 PMID: 10727745

27. Brunker K، Lemey P، Marston DA، Fooks AR، Lugelo A، Ngeleja C، و همکاران. ویژگی های چشم انداز حاکم بر انتقال محلی یک بیماری مشترک انسان و دام بومی: ویروس هاری در سگ های خانگی مول اکول. 2018; 27: 773– 788. https://doi.org/10.1111/mec.14470 PMID: 29274171

28. Beyer HL. مدل های اپیدمیولوژیک هاری در سگ های خانگی: پویایی و کنترل دکتری، دانشگاه گلاسکو. 2010. موجود: https://eleanor.lib.gla.ac.uk/record=b2768008

29. Blackwood JC، Streicker DG، Altizer S، Rohani P. حل و فصل نقش ایمنی، پاتوژنز، و مهاجرت برای تداوم هاری در خفاش های خون آشام. Proc Natl Acad Sci. 2013; 110: 20837–20842. https://doi.org/10.1073/pnas.1308817110 PMID: 24297874

30. Coleman PG, Dye C. پوشش ایمن سازی مورد نیاز برای جلوگیری از شیوع هاری سگ. واکسن 1996; 14: 185-186. https://doi.org/10.1016/0264-410x(95)00197-9 PMID: 8920697

31. Rupprecht CE، Hanlon CA، Hemachudha T. Rabies دوباره مورد بررسی قرار گرفت. Lancet Infect Dis. 2002; 2: 327-343. https://doi.org/10.1016/s{8}}(02){10}} PMID: 12144896 32. کنستانتین دی جی. انتقال هاری از راه غیر گزش بهداشت عمومی 1962; 77: 287-289. PMID: 13880956

33. Delpietro H، Segre L، Marchevsky N، Berisso M. انتقال هاری به جوندگان پس از مصرف بافت های آلوده به طور طبیعی. Medicina (مکزیک). 1990; 50: 356-360. PMID: 2130231

34. Morters MK، Restif O، Hampson K، Cleaveland S، Wood JLN، Conlan AJK. کنترل مبتنی بر شواهد هاری سگ: بررسی انتقادی کاهش تراکم جمعیت J Anim Ecol. 2013; 82: 6-14. https://doi. org/10.1111/j.1365-2656.2012.02033.x PMID: 23004351

35. Townsend SE، Sumantra IP، Pudjiatmoko، Bagus GN، Brum E، Cleaveland S، و همکاران. طراحی برنامه هایی برای از بین بردن هاری سگ از جزایر: بالی، اندونزی به عنوان مطالعه موردی. PLoS Negl Trop Dis. 2013; 7: e2372. https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0002372 PMID: 23991233

36. Cliquet F, Verdier Y, Sagne´ L, Aubert M, Schereffer JL, Selve M, et al. خنثی سازی تیتراسیون آنتی بادی در 25،000 سرم سگ و گربه واکسینه شده علیه هاری در فرانسه، در چارچوب مقررات جدید که جایگزینی برای قرنطینه ارائه می دهد. Rev Sci Tech Int Off Epizoot. 2003; 22: 857-866. https://doi. org/10.20506/rs.22.3.1437 PMID: 15005543

37. Minke JM, Bouvet J, Cliquet F, Wasniewski M, Guiot AL, Lemaitre L, et al. مقایسه پاسخ آنتی بادی پس از واکسیناسیون با دو واکسن غیرفعال هاری میکروبیول دامپزشکی 2009; 133: 283-286.

38. Tepsumethanon W، Polsuwan C، Lumlertdaecha B، Khawplod P، Hemachudha T، Chutivongse S، و همکاران. پاسخ ایمنی به واکسن هاری در سگ های تایلندی: گزارش اولیه واکسن 1991; 9: 627-630. https://doi.org/10.1016/0264-410x(91)90186-a PMID: 1950096

39. Dodds WJ، Larson LJ، Christine KL، Schultz RD. مدت زمان ایمنی پس از واکسیناسیون هاری در سگ ها: مطالعه تحقیقاتی صندوق چالش هاری Can J Vet Res. 2020; 84: 153-158. PMID: 32255911

40. Moore MC، Davis RD، Kang Q، Vahl CI، Wallace RM، Hanlon CA، و همکاران. مقایسه پاسخ‌های آنامنسیک به واکسیناسیون هاری در سگ‌ها و گربه‌ها با وضعیت واکسیناسیون فعلی و قدیمی J Am Vet Med Assoc. 2015; 246: 205-211. https://doi.org/10.2460/javma.246.2.205 PMID: 25554936

41. Coyne MJ، Burr JHH، Yule TD، Harding MJ، Tresnan DB، McGavin D. مدت زمان مصونیت در سگ ها پس از واکسیناسیون یا عفونت اکتسابی طبیعی. ثبت دامپزشکی 2001; 149: 509-515. https://doi.org/10.1136/vr. 149.17.509 PMID: 11708635

42. Woodroffe R، Donnelly CA. خطر تماس بین سگ‌های وحشی آفریقایی در معرض خطر Lycaon pictus و سگ‌های اهلی: فرصت‌هایی برای انتقال پاتوژن. J Appl Ecol. 2011; 48: 1345–1354. https://doi. org/10.1111/j.1365-2664.2011.02059.x

43. Laager M, Mbilo C, Madaye EA, Naminou A, Le´chenne M, Tschopp A, et al. اهمیت ساختارهای شبکه تماس جمعیت سگ در انتقال هاری PLoS Negl Trop Dis. 2018; 12: e0006680. https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0006680 PMID: 30067733

44. فرگوسن EA، همپسون کی، کلیولند اس، کانسونجی آر، درای آر، فریار جی، و همکاران. ناهمگونی در گسترش و کنترل بیماری عفونی: پیامدهای از بین بردن هاری سگ Sci Rep. 2015; 5: 18232. https://doi.org/10.1038/srep18232 PMID: 26667267

45. Bourhy H, Nakoune´ E, Hall M, Nouvellet P, Lepelletier A, Talbi C, et al. آشکارسازی نشانه میکرو مقیاس انتقال بیماری زئونوز بومی در یک محیط شهری آفریقا. PLOS Pathog. 2016; 12: e1005525. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1005525 PMID: 27058957

46. ​​مرکز شبکه بین المللی اطلاعات علوم زمین. جمعیت شبکه‌ای جهان، نسخه 4 (GPWv4): تعداد جمعیت، بازبینی 11. Palisades، NY: مرکز داده‌ها و برنامه‌های اجتماعی اقتصادی ناسا (SEDAC). 2018. https://doi.org/10.7927/H4JW8BX5

47. داده ها و نقشه های مکانی – مپالا. [نقل شده در 9 مارس 2021]. موجود: https://mpala.org/data/spatial-data-andmaps/

48. Widgren S، Bauer P، Eriksson R، Engblom S. SimInf: یک بسته R برای شبیه سازی های انتشار بیماری تصادفی مبتنی بر داده. ArXiv160501421 Q-Bio Stat. 2018 [نقل شده در 12 نوامبر 2020]. موجود: http://arxiv.org/ abs/1605.01421

49. Conan A، Akerele O، Simpson G، Reininghaus B، Rooyen J ون، Knobel D. پویایی جمعیت سگ‌های دارای رومینگ آزاد: پیامدهایی برای کنترل هاری. PLoS Negl Trop Dis. 2015; 9: e0004177. https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0004177 PMID: 26545242

50. Morters MK، McKinley TJ، Restif O، Conlan AJK، Cleaveland S، Hampson K، و همکاران. جمعیت شناسی جمعیت سگ های رومینگ آزاد و برنامه های کاربردی برای کنترل بیماری و جمعیت. J Appl Ecol. 2014;

51: 1096-1106. https://doi.org/10.1111/1365-2664.12279 PMID: 25657481 51. Beyer HL، Hampson K، Lembo T، Cleaveland S، Kaare M، Haydon DT. پویایی فراجمعیت هاری و اثربخشی واکسیناسیون Proc R Soc B Biol Sci. 2011; 278: 2182-2190. https://doi.org/10. 1098/RSPB.2010.2312 PMID: 21159675

52. Laager M, Le´chenne M, Naissengar K, Mindekem R, Oussiguere A, Zinsstag J, et al. مدل فراجمعیت انتقال هاری سگ در N'Djamena، چاد. جی تئور بیول. 2019; 462: 408-417. https://doi. org/10.1016/j.jtbi.2018.11.027 PMID: 30500602

53. Hayman DTS, Luis AD, Restif O, Baker KS, Fooks AR, Leach C, et al. آنتی بادی مادری و حفظ یک ویروس لیسا در جمعیت خفاش های آفریقایی پرورش دهنده فصلی Rupprecht CE، ویراستار. PLOS ONE. 2018; 13: e0198563. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0198563 PMID: 29894488

54. Dimitrov DT، Hallam TG، Rupprecht CE، Turmelle AS، McCracken GF. مدل های یکپارچه ایمونولوژی، اپیزوتولوژی و جمعیت شناسی بیماری هاری خفاش. جی تئور بیول. 2007; 245: 498-509. https://doi.org/ 10.1016/j.jtbi.2006.11.001 PMID: 17184793

55. گیلبرت آ، گرینبرگ ال، موران دی، آلوارز دی، آلوارادو ام، گارسیا دی ال، و همکاران. پاسخ آنتی بادی گاو به واکسیناسیون با واکسن های تجاری اصلاح شده هاری زنده در گواتمالا. Prev Vet Med. 2015; 118: 36-44. https://doi.org/10.1016/j.prevetmed.2014.10.011 PMID: 25466762

56. مور اس ام، هانلون کالیفرنیا. آنتی بادی های خاص هاری: اندازه گیری جایگزین های محافظت در برابر یک بیماری کشنده. PLoS Negl Trop Dis. 2010; 4: e595. https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0000595 PMID: 20231877

57. Ferguson AW، Muloi D، Ngatia DK، Kiongo W، Kimuyu DM، Webala PW، و همکاران. رویکرد داوطلبانه به کمپین های واکسیناسیون سگ برای از بین بردن هاری انسانی: درس هایی از شهرستان لایکیپیا، کنیا. PLoS Negl Trop Dis. 2020; 14: e0008260.

For more information:1950477648nn@gmail.com