UTILIZAÇÃO DE UM MODELO DINÂMICO NA OBSERVAÇÃO DE RISCO DE EPIDÊMIA POR VETOR EM CAMPINA GRANDE PB

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1 UTILIZAÇÃO DE UM MODELO DINÂMICO NA OBSERVAÇÃO DE RISCO DE EPIDÊMIA POR VETOR EM CAMPINA GRANDE PB Roberto Alan Ferreira Araújo, Nícolas Degallier 2, Fabricio Daniel dos Santos Silva 3, Renilson Targino Dantas 4, Manoel Francisco Gomes Filho 5, Eduardo Beserra Barbosa 6, Roni Valter de Souza Guedes 7,7 Doutorando do Departamento de Ciências Atmosféricas 2 Dr.Entomologista IRD/LOCEAN PARÍS FRANÇA; 3 Msc. Pesquisador do Instituto Nacional de Meteorologia INMETE/BR; 4,5 Professor Dr. do Departamento de Ciências Atmosféricas UFCG; 6 Professor Dr. Departamento de Biologia da UEPB/PB/BR. RESUMO: Os estudos que envolvem os conhecimentos da área da meteorologia e saúde são feitos pela biometeorologia, que é a observação das interações do meio ambiente e a saúde do homem. Tais observações levam em consideração uma interdisciplinaridade entre diversos cientistas das mais variadas áreas. Utilizando desta interdisciplinaridade, este trabalho visa à obtenção de um índice de risco relativo por ação de vetor, estudando o Aedes Aegypte, principal veículo de transmissão da dengue, na cidade de Campina Grande PB. O modelo do tipo mecanicista tem seu índice formatado através de variáveis entomológicas. O resultado obtido neste artigo, utilizando dados de temperatura média e umidade relativa do ar, demonstra que o inseto depende do clima para sua evolução e em condições favoráveis há um aumento na população que por sua vez caracteriza o risco de epidemia. Palavras-chave: Biometeorologia, interdisciplinaridade, risco de epidemia. ABSTRACT: Studies involving the knowledge of meteorology and health area are made by biometeorology, which is the observation of interactions of the environment and human health. Those observations take into account an interdisciplinary between different scientists from many areas. Using this interdisciplinary approach, this work aims to obtain an index of relative risk by vector action, studying the Aedes Aegypti, the main vehicle of transmission of dengue disease in the city of Campina Grande PB. The mechanistic model has its content formatted through entomological variables. Result obtained in this paper using average temperatures and relative humidity data, shows that the insect depends on the climate for its development and in favorable conditions there is an increasing population which in its turn characterizes the risk of epidemic. Keywords: Biometeorology, interdisciplinary, risk of epidemic. INTRODUÇÃO O clima tem uma relação direta com determinadas morbidades, sendo esta o objeto de estudo de várias linhas de pesquisa multidisciplinar, entre elas, a biometeorologia humana. A relação entre clima e transmissão dinâmica de patógenos vem sendo bem documentada através de pesquisas por todo o mundo, pois um terço da mortalidade humana é resultado de doenças

2 infecciosas (COLWELL e PATZ, 998). Vários estudos em diferentes países indicam que o comportamento sazonal de mortalidade diária, é uma função de diversas variáveis ambientais especialmente a temperatura (MONGENSTERN, 982). No Brasil, as condições socioambientais favorecem a expansão do Aedes Aegypti e possibilitam a dispersão do vetor desde sua reintrodução, em 976. De acordo com o Ministério da Saúde, programas essencialmente centrados no combate químico, sem integração inter setorial e comunitária e sem utilização do instrumental epidemiológico, mostraram-se incapazes de conter um vetor com altíssima capacidade de adaptação ao novo ambiente criado pela urbanização acelerada e pelos novos hábitos (STRINI, 2006). Depradine e Lovell (2004) observaram que a incidência de casos de dengue também flutua com as condições climáticas e está associada com o aumento da temperatura, pluviosidade e umidade do ar, sendo estas condições que favorecem o aumento do número de criadouros disponíveis e também o desenvolvimento do vetor. Beserra et al.( 2006), em sua pesquisa, observou que no Estado da Paraíba, a favorabilidade de temperatura para o ciclo de vida do mosquito se encontra entre 22ºC e 30ºC, podendo ocorrer sob nestas condições índices acima de 20 gerações de insetos ao longo do ano. Com isso este trabalho tem como finalidade, através de um modelo dinâmico, observar um índice de risco de epidemia, levando em consideração características entomológicas do inseto que são influenciadas diretamente pelo clima, auxiliando na adoção de medidas de monitoramento e controle. MATERIAL E MÉTODOS Os dados de umidade relativa e temperaturas médias utilizados nesse trabalho foram coletados para a cidade de Campina Grande PB (Lat ' 50''; Long ' 52''; Alt. 55 m), oriundos do INMET, no período de janeiro de 2000 a dezembro de 200 como mostra a figura abaixo. Figura(0): Entrada das variaveis meteorologicas. Fonte: INMETE Foi utilizado o modelo que observa a dinâmica de transmissão da dengue levando em consideração o risco climático de infecção pelo Aedes aegypti, sendo o mesmo escrito em linguagem computacional C++ no Laboratoire d Océanographie et du Climat :

3 Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN). O modelo tem como entrada de dados meteorológicos os valores de temperatura e umidade do ar dos 2 meses que servem de referência temporal, sendo que o arquivo de saída é o índice de risco. Por sua vez, a saída é um arquivo do tipo (.dat) que corresponde a um índice de risco epidemiológico (VIRGINIE, 2008). O modelo é do tipo mecanicista determinando a relação entre diferentes variáveis epidemiológicas e entomológicas, sendo utilizado para o entendimento de como funciona a transmissão de doenças causadas por vetores. Então foi feito uma previsão de doenças infecciosas pode ser feita através de modelagem dinâmica epidemiológica. O cálculo do índice de risco é feito com base em funções entomológicas que levam em consideração o R 0 =, onde temos a seguinte equação: SN exp( t ) J k R0 V N exp( te ) 2tN exp( tg 2 () em que: R0 - Taxa de reprodução Basal; V - Duração da virêmia; N - Número de ninfas; SN - Sobrevida na fonte; - Taxa de mortalidade do vetor; tj - Tempo necessário para a primeira picada; t - Duração do estado de ninfas; N tg - Duração do ciclo gonotrófico; k - Número de picadas por ciclo gonotrófico; t e - Duração do ciclo extrínseco. O modelo do LOCEAN/IRD utiliza ainda observações de resultados do modelo de animais poiquilotérmicos (animais de sangue frio), sendo estas dependentes da temperatura (VIRGINIE, 2008). A equação abaixo mostra como calcular estas observações. r( T ) ( T / 298) exp[( H / R)(( /298) (/ T))] (2) (25 C ) em que: r( T ) - Taxa de desenvolvimento da temperatura T (em K) e desenvolvimento à 25 C em da reação catalisada pela enzima h ; T - Temperatura em K; A H A cal. mol ; R - Constante dos gases perfeitos. - Taxa de h ; (25 C ) - Valor da entalpia de ativação Este modelo permitirá determinar um índice de risco de transmissão proporcional ao número de ninfas per capita para garantir o R 0 =. RESULTADOS E DISCUSSÕES De acordo com o modelo, vários fatores entomológicos a partir da entrada das temperaturas médias e umidade relativa do ar foram obtidos com a finalidade de se chegar no índice de risco passando pelos estágios de crescimento do inseto com se segue abaixo: Pupa é o estágio posterior às larvas: as pupas não se alimentam. Nesta fase ocorre a metamorfose para a fase final do processo de evolução do mosquito do dengue. Elas se mantêm, geralmente, na superfície da água flutuando para facilitar a eclosão, ou seja, a saída do inseto adulto de dentro da pupa. Este estágio dura aproximadamente de 2 a 3 dias. O

4 modelo estimou esta evolução entre valores mínimos de 2,2 dias e máximos de 3,4 dias como mostra a figura abaixo: Figura(02): Evolução das pupas em Campina Grande A fase imatura ou desenvolvimento larval se completa de 5 a 0 dias, desde que ocorra as condições favoravei de temperatura entre 25ºC e 29ºC, sendo que neste estudo, a temperatura média variou entre a mínima de 2ºC e a máxima de 26ºC, o que ocasionou na observação dos estados imaturos valores de 7 a 3 dias, ficando acima do normal como mostra a figura abaixo: Figura(03): Estados imaturos em Campina Grande Já a taxa de fecundidade está relacionada diretamente com a fêmea do inseto e por sua vez quanto maior essa taxa, maior o indice de infestação e também se torna eminente o aumento do indice de risco de epidemia relativo, como mostra as figuras abaixo: Figura(04): a) Taxa de fecumdidade, b) Ídice de Risco Relativo para Campina Grande. O índice de risco de epidemia relativo para a cidade de Campina Grande como vista na figura acima, leva em consideração o risco de epidemia quando os valores ultrapassam o

5 00%, onde é observada uma sazonalidade com picos que chegam a 20%, tendo os maiores valores de casos notificados de dengue pela Secretaria de Saúde do Estado, ocorridos nos meses de Junho de 200, abril de 2002, maio de 2003, abril de 2008 e julho de 200, observações essas inseridas dentro dos limites do índice de risco relativo. CONCLUSÕES Claramente, a previsão de incidência de epidemias e a adoção de medidas de controle acarretam reduções significativas de gastos com a saúde da população e a redução da taxa de mortalidade e/ou pessoas com sequelas causadas por essas doenças. A temperatura bem como a umidade, teve e têm significativa influência na observação do modelo onde a mesmo modificou tanto o período da evolução das pupas como o estagio imaturos, tendo a cidade em determinados períodos do ano uma favorabilidade a uma infestação e consecutivamente uma epidemia por dengue, de acordo com o modelo, e notificado através da incidência de pessoas infectadas. É importante tratar de todos os lugares onde se encontram as fases imaturas do inseto, neste caso, a água, sabendo que a população do vetor depende diretamente das condições favoráveis de temperatura, umidade e criadouros para que aconteça uma infestação. AGRADECIMENTOS: A CAPES pelo apoio a pesquisa, ao IRD-París /França, ao INMET, a Secretaria de Saúde do Estado da Paraíba, e a UEPB. BIBLIOGRAFICA BESERRA E B, CASTRO JR. FP, DOS SANTOS J W, SANTOS T S, FERANANDES C R M; Biologia e exigências térmicas de aedes aegypte (L.) (Diptera: Culecidae) proveniente de quatro regiões bioclimatológicas da Paraíba. Neotropical Entomology 65(6): (2006). COLWELL R R, PATZ J A (998) Climate, infectious disease and health: an interdisciplinary perspective. American Academy of Microbiology, Washington, DC. DEPREDINI C A, LOVELL E H. Climatological variables and the incidence of dengue fever in Barbados. International Journal Environments Health Res. 2004: 4: MONGENSTERN, H., 982. Use of ecologic analysis in epidemiologic research. American Journal of Public Health, 72: STRINI, EDWARD JOSÉ; Previsão da Incidência de Dengue por meio de Redes Neurais Artificiais. USP. Ribeirão Preto SP VIRGINIE P ; «Evaluation de la possibilité d adaptation d un modèle de risque climatique de transmission de la dengue à la transmission du virus du chikungunya par Aedes albopictus dans le nord de l Italie.». (LOCEAN). Rapport de stage de Master OACT, réalisé du 28 avril au 3 juin 2008.