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Resumen Marco Teorico Metodologıa Analisis de Datos en SPSS Modelo Matematico Conclusiones y Recomendaciones Bibliografıa

Modelo Matematico de la Propagacion del T.Gondii a traves de gatos en Mujeres Embarazadas

en la Ciudad de Neiva

Jesus Mauricio Roa PolaniaJesus David Falla Arango

Programa Matematica AplicadaUniversidad Surcolombiana

11 de julio de 2016

Jesus Mauricio Roa Polania Jesus David Falla Arango Programa Matematica Aplicada Universidad Surcolombiana

Modelo Matematico de la Propagacion del T. Gondii a traves de gatos en Mujeres Embarazadas en la Ciudad de Neiva


Resumen

Se realizo un estudio transversal para conocer la frecuencia deanticuerpos IgG e IgM en 1082 mujeres embarazadas que asistieron alcentro de salud Carmen Emilia Ospina en la ciudad de Neiva. Se obtuvoa la vez, informacion sobre 14 factores de riesgo a adquirir la infeccionmediante encuesta telefonica. La prevalencia de anticuerpos a IgG fue de55, 4 % y para IgM 10, 4 %. Se encontraron tres factores asociados, elcontacto con gatos (ch2 9.028, P 0.003, O.R. 9.100, I.C. 1.998 41,445),el tomar agua de la llave (ch2 12.913, P 0.000, O.R. 4.149, I.C. 1.8749.185) y frecuentar zonas rurales (ch2 10.345, P 0.001, O.R. 4.452, I.C.1.719 11.530). Se concluye que la prevalencia de esta enfermedad esalta, la cual es similar a la encontrada en otras ciudades de Colombia, loque confirma un problema subestimado de salud publica que requieremayor atencion por parte de las autoridades de salud.




Objetivo del Proyecto

Objetivo del Proyecto

Determinar la propagacion de infeccion por el parasito ToxoplasmaGondii en mujeres embarazadas en la ciudad de Neiva, y elegir el modelomatematico que mas relacion tenga con los factores de riesgo asociados adicha enfermedad, para con esto proponer soluciones para contrarrestarla,y ası disminuir notablemente los casos de infeccion a largo plazo en laszonas mas afectadas.




Toxoplasmosis y Embarazo

Toxoplasmosis y Embarazo

El toxoplasma gondii es el agente responsable de la toxoplasmosis, unade las infecciones parasitarias mas frecuente en el mundo. La infeccion enel hombre es habitualmente asintomatica o puede tener un curso clınicobenigno. Sin embargo la infeccion o en los pacientes inmunodeprimidospuede ser muy seria y quizas mortal (1).

Las infecciones antes del embarazo producen inmunidad duradera.Cuando la Infeccion se adquiere por primera vez durante el embarazo estepuede traer consecuencias graves para el feto, como hidrocefalia,microcefalia, calcificaciones cerebrales, coriorretinitis, o en el peor de loscasos terminar en un aborto, dependiendo de la fecha en que la madre seinfecto.




Inter. de la Infec. T. Gondii

Interrelaciones de la Infeccion Toxoplasma Gondii




Pruebas de Estadıstica a aplicar


Prueba Chi-Cuadrado

El estadıstico ji-cuadrado (o chi cuadrado), que tiene distribucion deprobabilidad del mismo nombre, sirve para someter a prueba hipotesisreferidas a distribuciones de frecuencias. En terminos generales, estaprueba contrasta frecuencias observadas con las frecuencias esperadas deacuerdo con la hipotesis nula.

El Riesgo Relativo (RR)

Representa el riesgo de padecer la enfermedad entre aquellos pacientesque presentan el factor de riesgo, frente a los que no lo presentan, y seobtiene al dividir la incidencia de aparicion del evento en los pacientesque no presentaban el factor de riesgo.





La Odds Ratio (OR)

Mide la relacion entre la aparicion del evento y la no aparicion del evento,en los pacientes que tienen factor de riesgo, frente a los que no tienen elfactor de riesgo. Se refiere a cuantas veces es mas frecuente que ocurra elevento frente a que no ocurra, en los pacientes que tienen el factor deriesgo, frente a los que no la presentan.

Tanto la OR como el RR, se utulizan como medida de la fuerza de laasociacion entre las dos variables de estudio (una variable independientey otra dependiente)




Descripcıon del Modelo

Descripcıon del Modelo

En este trabajo se modela la difusion del parasito Toxoplasma gondii atraves de su hospedero Felis catus (gato). La dinamica esta descrita pormedio de un sistema de ecuaciones diferenciales parciales definido en unaregion rectangular, con condiciones de frontera e iniciales, que combinaun modelo tipo SIR con una ecuacion de difusion para el parasito.

El modelo esta basado en una version modificada del modeloepidemiologico clasico de Kermack y Mckendrick (11) que consideratransmision directa β entre susceptibles (S) e infecciosos (I ) y movilidadaleatoria dentro de un habitat limitado unidimensional.




Epidemiologıa en Colombia


En Colombia son escasos los estudios sobre toxoplasma congenita; en estepais en el estudio nacional de salud de 1983 la tasa de positividad para lapoblacion general es de 47,1 %; en este mismo estudio se encontro que el1.8 % de las mujeres embarazadas poseıan tıtulos altos de anticuerposespecıficos de toxoplasma (3); y de acuerdo con una revision hecha por laUniversidad del Quindio, Armenia, encontraron que en Colomabia entre 2y 10 de cada mil nacidos vivos tendrıan toxoplasmosis congenita (2), loque significa que con 300.000 nuevos nacimientos por ano habrıa entre600 y 3.000 ninos con infeccion congenita.





Prevalencia de anticuerpos IgG anti-toxoplasma e IgM enpoblacion de gestantes en diversos estudios colombianos




Metodologıa

Hicimos una revision bibliografica y sistematica acerca deprevalencia de Toxoplasmosis en Colombia y modelos matematicosque describian la propagacion de la infeccion por el parasitoToxoplasma Gondii

Obtuvimos informacion (base de datos) sobre la Toxoplasmosis enmujeres embarazadas, que acudian a la E.S.E. Carmen EmiliaOspina de Neiva.

Listamos y analizamos las variables de la base de datos con elsoftware estadıstico SPSS, e interpretamos la informacion paraidentificar los factores de riesgo.




Comparamos los modelos matematicos que describian la propagaciondel Toxoplasma Gondii a traves de gatos, incluyendo dispersion delparasito y transporte del agua, y elegimos el que mejor se adapto alos factores de riesgo mas significativos que encontramos.

Desarrollar la simulacion del modelo matematico escogido con elsoftware matematico MATLAB.

Preparacion de artıculos para ser publicado en revistasinstitucionales.

Estipular los resultados para que estos puedan dar enfasis a sucontinuacion.




Analisis de la Base de Datos en en el Software EstadısticoSPSS

Para el analisis de los datos, se utilizaron las variables obtenidas en laencuesta, se relacionaron en una base de datos, luego los datos serelacionaron en forma individual y en relacion con la infeccion. Primero sedeterminaron las frecuencias de cada una de las variables y luego serelacionaron con la presencia de infeccion por medio de analisisestadsticos: ch2, Prueba P, Odds Ratio (O.R.) e I.C. utilizando elprograma de SPSS version 21. Los resultados de la frecuencia encontradade los diferentes factores sociodemograficos y de los factores de riesgo dela poblacion estudiada, se encuentran relacionados en las siguientestablas.




Durante el periodo de enero de 2013 a febrero de 2014, en el centro desalud Carmen Emilia Ospina a 1152 mujeres se les realizaron la prueba deIgM anti T. gondii, de las cuales 1082 estaban embarazadas y 70 noestaban embarazadas. De las que estaban embarazadas 835 resultaronnegativos para IgM, 134 mujeres salieron dudosos y 113 tenanToxoplasmosis. Por otro lado, de las que no estaban embarazadas, 55 notenıan Toxoplasmosis, 8 salieron dudosos y 8 tenıan Toxoplasmosis. Estosresultados muestran que la prevalencia de la Toxoplasmosis en mujeresembarazadas en la ciudad de Neiva es de 10, 4 % para IgM.




Tambien a 913 mujeres se les realizaron la prueba de IgG anti T. gondii,de las cuales 846 estaban embarazadas y 67 no estaban embarazadas. Delas que estaban embarazadas 375 resultaron negativos para IgG, 2mujeres salieron dudosos y 469 si tenıan Toxoplasmosis. Tambien de lasque no estaban embarazadas 25 no tenıan Toxoplasmosis, 0 salierondudosos y 42 que si tenıan Toxoplasmosis. Estos resultados muestran quela prevalencia de la Toxoplasmosis en mujeres embarazas en la ciudad deNeiva es de 55, 4 % para IgG.




Resultados

Resultados

La variable sociodemografica que mostro mayor significanciaestadıstica fue la edad, subdividida en los rangos de edad de 14 - 19anos (ch2 7.440, P 0.006, O.R. 3.327, I.C. 1.371 - 8.077) con 31casos de los cuales 22 casos fueron positivos y 9 negativos, y de 20 -29 anos (ch2 6.791, P 0.009, O.R. 0.372, I.C. 0.175 - 0.788) con 62casos de los cuales 24 casos fueron positivos y 38 negativos.

El poseer mascotas y que estas fueran gatos mostro una relacionestadıstica significativa (ch2 6.214, P 0.013, O.R. 2.933, I.C. 1.237 -6.956) con 32 casos de los cuales 22 casos fueron positivos y solo 10negativos, ademas, que frecuentemente los acariciaran, mostro unamayor relacion estadıstica con la enfermedad (ch2 9.028, P 0.003,O.R. 9.100, I.C. 1.998 - 41,445) con 17 casos de los cuales 13 casosfueron positivos y 4 negativos.




Resultados

El consumir agua y que esta fuera de la llave tambien mostrosignificancia estadıstica (ch2 12.913, P 0.000, O.R. 4.149, I.C. 1.874- 9.185) con 69 casos de los cuales 44 fueron positivos y solo 25salieron negativos, ademas, que el agua fuera filtrada tambienmostro significancia estadıstica (ch2 11.697, P 0.001, O.R. 0.061,I.C. 0.008 - 0.482) con 14 casos de los cuales solo 1 caso fuepositivos y 13 salieron negativos.

Ademas, el frecuentar zonas rurales tambien mostro significanciaestadıstica (ch2 10.345, P 0.001, O.R. 4.452, I.C. 1.719 - 11.530)con 29 casos de los cuales 22 fueron positivos y solo 7 negativos.




Modelo Matematico

El modelo considera los siguientes supuestos:

1. Tasas de natalidad y mortalidad naturales para la poblacion defelinos.

2. No se consideran tasas de migracion de felinos.

3. La transmision es indirecta(Anderson y May, 1991), se da porcontacto adquirido (consumo de agua, presas o carnes infectadas)entre la concentracion del parasito T. gondii y los felinossusceptibles.

4. El modelo describe la posibilidad de que un felino se infecte, comolineal a partir de un umbral mınimo, y es contable, igual a 1, cuandola poblacion sobrepasa una cota superior.




5. El tiempo transcurrido entre el consumo del parasito y la expulsiondel ooquiste al suelo no se tiene en cuenta.

6. La infeccion no induce muerte en los hospederos.

7. Las concentraciones del parasito y de la poblacion del hospedero sonvariables en el espacio y el tiempo.

8. No se tiene encueta la forma infectante del parasito.

9. Los gatosinfectados, por mediode sus excrementos, contribuyen a latasa de incremento del parasito en el medio ambiente.

10. Se considera una tasa de decaimiento natural del patgeno.

11. Se tiene en cuenta la inmunidad natural de los gatos , adquiridacuando el gato se infecta.




Se considera la poblacion de gatos dividida en susceptiblesS = S(x , y , t), infectados I = I (x , y , t), y recuperados o inmunesR = R(x , y , t), y la poblacion de parasitos P = P(x , y , t), en el punto(x , y), con x,y medidos en kilometros, y en el tiempo t, medido en dıas.

Los parametros usados en el modelo son:

γ: Tasa de natalidad de felinos.

µ: Tasa de mortalidad de felinos.1

η: periodo de infecciosidad.

β: Numero de parasitos que excreta un felino infeccioso al medio,por dia.

θ: Decaimiento natural del parasito.

D: Coeficiente de dispersion del parasito (Km2/dia).







µ: Tasa de mortalidad de felinos.

1











µ: Tasa de mortalidad de felinos.1








λ(P) es la medida de la transmision eficiente del parasito al felinosusceptibles, de modo que λ(P)S es la proporcion de felinos susceptiblesque se infectan del parasito (bradizoito, ooquiste tisular, ooquiste ytaquizoito), se considera una distribucion uniforme, es decir, laprobabilidad de que un felino se infecte esta dada por la funcion uniforme(Trejos y Duarte, 2005):

λ(P) =

0, si P < Pmin

(P − Pmin)

(Pmax − Pmin), si Pmin ≤ P ≤ Pmax

1, si P > Pmax




donde Pmin es la cantidad minima de parasitos que debe ingerir un felinosusceptible para que haya infeccion y Pmax es tal que, por encima de estacantidad, hay infeccion segura. Esta funcion es una aproximacion de lalogıstica con la ventaja algorıtmica de que es lineal o constante (0 o 1).

Ası, 1λ(P) es el perıodo promedio del estado susceptible del felino, 1

µ es el

promedio de vida de los felinos, 1β es e tiempo promedio de excrecion de

ooquistes de un felino infectado y 1θ es el perıodo de vida del parasito en

el suelo.

−→V denota un campo vectorial de velocidades, que representa el fenomenodel transporte a traves del agua, de los parasitos.




Ası, el modelo correspondiente a estos supuestos y variables es elsiguiente:

Para S = S(x , y , t), I = I (x , y , t), R = R(x , y , t) y P = P(x , y , t),(x , y) ∈ Ω ⊂ R2, Ω un dominio, t ∈ J = (0,T ],

∂S

∂t= γ(S + I + R)− (λ(P) + µ)S ,

∂I

∂t= λ(P)S − (µ+ η)I ,

∂R

∂t= ηI − µR,

∂P

∂t= βI − θP + D∆P − V · ∇P

con P(x , y , 0) = P0, S(x , y , 0) = S0, I (x , y , 0) = I0, R(x , y , 0) = R0




La frontera es considerada con dos condiciones: Geograficamente, algunobstaculo impide el paso de parasitos en una de las partes, que llamamosΓ1; en la otra parte, que llamamos Γ2, el paso de parasitos es linealmenteproporcional a la propia poblacion. Ası tenemos, respectivamente,condiciones de von Neumann y Robin homogeneas:

∂P∂η |Γ1 = 0, −D ∂P

∂η |Γ2 = κP |Γ1 , Γ1 ∪ Γ2 = ∂Ω, Γ1 ∩ Γ2 = Φ,

con κ una constante de proporcionalidad, positiva.




Conclusiones

Conclusiones

Las variables sociodemograficas como la ocupacion o el estrato nomostraron mayor relacion con la infeccion, pero la edad si fue derelacion significativa para contraer Toxoplasmosis, siendo el rango deedad de 14 - 19 anos una relacion de riesgo, puesto que a esta edades mas factible que las mujeres que la tuvieron tengan pococonocimiento de ella, y de 20 - 29 anos una relacion favorable en nocontraerla, dado que a esta edad puede que empiecen o ya tenganconocimiento de la misma.

El hecho de poseer mascotas y que estas durmieran con las personaso se llevaran al veterinario no mostro una relacion de riesgosignificativa, pero que estas fueran gatos y estuvieran con ellosfrecuentemente o los acariciaran, no solo mostro una relacion altacon tener Toxoplasmosis sino que el riesgo de hacer este habitofrecuentemente fue de alto riesgo para contraer dicha infeccion.




Conclusiones

El consumir agua de la llave fue un factor de riesgo significativo paracontraer la enfermedad y el que fuera filtrada un factor protectorpara contrarrestarla, dado que aunque las dos mostraron buenaasociacion con la enfermedad, la primera tuvo mas casos positivosde infeccion y la segunda por el contrario mostro menos.

Un factor de riesgo nuevo que mostro significancia en contraer laenfermedad fue el frecuentar zonas rurales y dado que aunque fuepoco el porcentaje de encuestadas que vivia en esta zona 6 % sihubo una relacion significante en que estas estuvieran rodeadas deun ambiente silvestre y tener la enfermedad.




Conclusiones

Puesto que los factores culturales tienen relacion especial con esteparasito, la costumbre de comer carne cruda o mal cocida favorecenla infeccion, pero dado que en Colombia esta costumbre es bastantebaja pues se acostumbra a comerla bien cocida y este no es unfactor de riesgo, que consumiera carne y esta la consumiera cruda,semicruda o bien cocida y si comıa fuera de ella (restaurantes), nomostro relacion significativa con tener la infeccion ni riesgo relativopara contraerla.

Por otro lado el tener ratones, jardın o patio sin pavimentar ytrabajar o no con implementos de seguridad en el jardın y el tipo depiso de la vivienda, tampoco mostro relacion significativa con laenfermedad ni riesgo relativo para contraerla.




Recomendaciones

Recomendaciones

Para prevenir la infeccion en el hombre y en la mujer embarazada sesuguiere las siguientes recomendaciones:

Higiene personal y familiar para evitar la ingestion de ooquistespresentes en la tierra.

Saneamiento ambiental y control de cucarachas, moscas, etc., por laposibilidad de actuar como vectores mecanicos.

Buen cocimiento de las carnes y lavado de las manos despues demanipularlas.

Cuidados con los gatos. Se debe evitar su alimentacion con carnecruda, se debe tener cuidado con sus materias fecales, control deratones y ratas que son fuente de infeccion para los gatos, evitar elcontacto con ellos, especialmente las embarazadas y si son menoresde 6 meses.




Recomendaciones

En el caso de las mujeres embarazadas se deben detectar aquellasque son susceptibles de sufrir infeccion aguda, con el fin dedeterminar las seroconversiones a tiempo.

Deteccion de mujeres embarazadas que sufren la infeccion, con el finde adoptar medidas que prevengan la transmision al feto, a traves deterapias especıficas que eliminen o reduzcan el riesgo.

Realizar pruebas de tamizaje a las mujeres en edad fertil para poderconoer su estado inmunologico frente al toxoplasma en un tiempoanterior al embarazo.

Implementar tecnicas sencillas especıficas para la deteccion detoxoplasmosis en los laboratorios del primer nivel de atencion ensalud y que esten al alcance de todos.




Recomendaciones

Es importante y necesario que continuen las investigaciones referentes ala incidencia, prevalencia y factores de riesgo para que se puedanimplementar medidas de prevencion primaria y secundaria en lasgestantes de nuestrea region y de Colombia.




Bibliografıa

1. Gomez JE, Diagnostio de la toxoplasmosis humana: nuevosconceptos y tenicas. Revista Medicina y Laboratorio 2000; 9:3-4.

2. Gomez JE, Castano JC, Montoya MT. Toxoplasmosis congenita enColombia: un problema subestimado de salud publica. Colombiamedica 1995; 26:66-70.

3. Castro AT, Gongora A , Gonzales ME. Seroprevalenia de anticuerposa toxoplasma gondii en mujeres embarazadas de Villavicencio,Colombia. Rev Orinoquia 12(1):91-100, 2008.

4. Torres JJ, Prevalencia de infeccion por toxoplasma gondii en mujeresembarazadas, en Valledupar, Cesar. Rev Colombiana deMicrobiologıa 3(1), 2013.

5. Juliao O, Corredor A, moreno S. Ministerio de salud. EstudioNacional de salud: Toxoplasmosis en Colombia, Bogota. ImprentaInstituto Nacional de Salud. 1983.




6. Posada MP, Osorio LE, Alvarez CA, Lopez C, Moncada L, CaceresE, ET AL. Seroprevalencia del Toxoplasma gondii en mujeresconsultantes al hospital de Yopal, Casanare. Rev Fac Med UN.1997;45:128-31.

7. Barrera AM, Castiblano P, Gomez-Marın JE, Lopez MC, Ruiz A,Monada L, Reyes P, Corredor A. Frecuencia de toxoplasmosisadquirida durante el embarazo en el Instituto Materno Infantil deBogot. Revista de Salud Pblica. 2002;4:286-93.

8. Montoya MT, Gomez-Marın JE, Ruiz B, Castano JC. Frequency ofspecific IgM and IgA anti- Toxoplasma in pregnant women fromArmenia. Abstract WePS6-2. Abstract Book Volume 2. XVthInternational Congress for Tropical Medicine and Malaria.Cartagena, August 20-25, 2000. p.119.




9. Gomez-Marın JE, Castano JC, Montoya MT. A maternal screeningprogram for congenital toxoplasmosis in Quindo (Colombia) andapplication of mathematical models to estimate incidence usingage-stratified data. Am J Trop Med Hyg. 1997;57:180-6.

10. Gozalez MM, Castano JC, Jimenez IE, Barrera JG, Gomez JE.Seroprevalencia de la toxoplasmosis gestacional en el departamentodel Quindıo, 2002. Infectio. 2004;8:95.

11. Murray JD. Mathematical biology. Springer-Verlag. Berlin, alemania.1993.

12. Lorduy J, Dıaz A. Factores mas Comunes Presentes en el Riesgo y/oProteccion de Contraer Toxoplasmosis Congenita. Cartagena,Colombia. Ciencia y Salud 3(1):84-92, 2010.



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