As doenças contagiosas em interação, como a gripe e a pneumonia, seguem os mesmos padrões de propagação complexos das tendências sociais. Esta nova descoberta, publicado em Física da Natureza , pode levar a um melhor rastreamento e intervenção quando várias doenças se espalham por uma população ao mesmo tempo.

"A interação de doenças é a norma e não a exceção, "diz Laurent Hébert-Dufresne, um cientista da complexidade da Universidade de Vermont que co-liderou a nova pesquisa. "E ainda assim, quando os modelamos, quase sempre é uma doença isolada. "

Quando os modeladores de doenças mapeiam uma epidemia como o coronavírus, Ebola, ou a gripe, eles tradicionalmente os tratam como patógenos isolados. Sob essas dinâmicas chamadas "simples", é geralmente aceito que o tamanho previsto da epidemia será proporcional à taxa de transmissão.

Mas de acordo com Hébert-Dufresne, professor de ciência da computação na Universidade de Vermont, e seus co-autores, Samuel Scarpino da Northeastern University, e Jean-Gabriel Young da Universidade de Michigan, a presença de mais um contágio na população pode mudar dramaticamente a dinâmica do simples para o complexo. Assim que essa mudança ocorrer, mudanças microscópicas na taxa de transmissão desencadeiam saltos macroscópicos no tamanho epidêmico esperado - um padrão de disseminação que os cientistas sociais observaram na adoção de tecnologias inovadoras, gíria, e outros comportamentos sociais contagiosos.

Star Wars e espirros

Os pesquisadores começaram a comparar contágios biológicos e contágios sociais em 2015 no Instituto Santa Fé, um centro de pesquisa transdisciplinar onde Hébert-Dufresne estava modelando como as tendências sociais se propagam por meio do reforço. O exemplo clássico de reforço social, de acordo com Hébert-Dufresne, é "o fenômeno pelo qual dez amigos lhe dizem para ir ver o novo filme de Star Wars é diferente de um amigo lhe dizer a mesma coisa dez vezes."

Como vários amigos reforçando um comportamento social, a presença de múltiplas doenças torna uma infecção mais contagiosa do que seria sozinha. As doenças biológicas podem reforçar umas às outras por meio de sintomas, como no caso de um vírus de espirros que ajuda a espalhar uma segunda infecção, como a pneumonia. Ou, uma doença pode enfraquecer o sistema imunológico do hospedeiro, tornando a população mais suscetível a um segundo, terceiro, ou contágio adicional.

Quando as doenças se reforçam, eles aceleram rapidamente através da população, então fracassam à medida que ficam sem novos hospedeiros. De acordo com o modelo dos pesquisadores, o mesmo padrão superexponencial caracteriza a disseminação das tendências sociais, como vídeos virais, que são amplamente compartilhados e deixam de ser relevantes depois que uma massa crítica de pessoas os visualiza.

Dengue e antivaxxers

Uma segunda descoberta importante é que os mesmos padrões complexos que surgem para doenças que interagem também surgem quando um contágio biológico interage com um contágio social, como no exemplo de um vírus se espalhando em conjunto com uma campanha antivacinação. O documento detalha um surto de dengue em 2005 em Porto Rico, e Hébert-Dufresne cita um exemplo adicional de um surto de dengue em 2017 em Porto Rico, onde a falha em contabilizar com precisão a interação das cepas de dengue reduziu a eficácia de uma vacina contra dengue. Isso, por sua vez, deu início a um movimento antivacinação - uma epidemia social - que acabou levando ao ressurgimento do sarampo - uma segunda epidemia biológica. É um exemplo clássico de complexidade do mundo real, onde consequências não intencionais emergem de muitos fenômenos em interação.

Embora seja fascinante observar um padrão de disseminação universal em sistemas sociais e biológicos complexos, Hébert-Dufresne observa que também apresenta um desafio único. "Olhando apenas para os dados, poderíamos observar este padrão complexo e não saber se uma epidemia mortal estava sendo reforçada por um vírus, ou por um fenômeno social, ou alguma combinação. "

"Esperamos que isso abra a porta para modelos mais interessantes que capturem a dinâmica de múltiplos contágios, "ele diz." Nosso trabalho mostra que é hora da comunidade de modelos de doenças ir além de olhar para contágios individualmente.

E o novo estudo pode lançar luz sobre a disseminação do coronavírus. "Ao fazer previsões, como para o atual surto de coronavírus ocorrendo em uma temporada de gripe, torna-se importante saber quais casos têm infecções múltiplas e quais pacientes estão no hospital com gripe, mas com medo por causa do coronavírus, "Hébert-Dufresne diz." As interações podem ser de natureza biológica ou social, mas todos eles importam. "