Muitas doenças infecciosas são modeladas pelo modelo Susceptível-Infeccioso-Recuperado. Neste modelo, quando um indivíduo suscetível (alguém que não tem a doença) encontra um indivíduo infeccioso (alguém que tem a doença e pode transmiti-la), o suscetível pode se tornar infeccioso. Depois de algum tempo, o infeccioso pode ser recuperado (alguém que não tem a doença e não pode contraí-la). Este modelo deve ser modificado para que a etapa de infecção (quando suscetível se torna infecciosa) descreva o acúmulo de partículas de vírus até que o indivíduo tenha um genoma viral completo. Crédito:Tokyo Tech
Nem vivo nem não vivo, os vírus são geralmente estranhos. Entre os vírus, os vírus multipartidos estão entre os mais peculiares - seu genoma não é compactado em muitas partículas, em vez de uma. Os vírus multipartidos infectam principalmente plantas em vez de animais. Um artigo recente de pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Tóquio (Tokyo Tech) usa modelos matemáticos e computacionais para explicar essa observação.
Genomas de vírus multipartidos são divididos em diferentes partículas virais que, em princípio, propagam-se independentemente. Completar o ciclo de replicação requer o genoma completo, de modo que uma infecção persistente de um hospedeiro requer a presença simultânea de todos os tipos de partículas (ver Fig. 1). A origem dos vírus multipartidos é um quebra-cabeça evolucionário. Além de seu estilo de vida caro, a coisa mais peculiar sobre eles é que quase todos os vírus multipartidos conhecidos infectam plantas ou fungos - muito poucas espécies virais infectam animais.
Até aqui, a maioria das pesquisas teóricas tem se concentrado em explicar a viabilidade de um genoma dividido em múltiplas partículas. Os mecanismos que dão aos vírus multipartidos uma vantagem que compensa seu estilo de vida peculiar e caro não foram explicados. Este papel, publicado em Cartas de revisão física , fornece uma explicação teórica de por que os vírus multipartidos infectam principalmente plantas.
No estudo, Petter Holme da World Research Hub Initiative, Tokyo Tech e colegas da China e dos EUA formularam um modelo epidemiológico de rede mínimo. Eles usaram modelos matemáticos e simulações de computador para mostrar que os vírus multipartidos colonizam populações estruturadas (representando os padrões de interação entre as plantas) com menos resistência em comparação com uma população bem misturada (representando os padrões de interação entre os animais). Esta é, portanto, uma explicação de por que os vírus multipartidos infectam plantas em vez de animais.
Os pesquisadores da Tokyo Tech continuam a investigar a epidemiologia de diferentes tipos de doenças infecciosas por métodos teóricos. No momento, eles estão interessados em cenários de disseminação de doenças mais comuns, como a forma como a gripe se espalha nas cidades e como isso pode ser mitigado.
