Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Khả năng chuyển giao không gian của mô hình dựa trên tác nhân để mô phỏng các can thiệp kiểm soát Taenia solium
Tóm tắt
Các mô hình có thể được sử dụng để nghiên cứu và dự đoán tác động của các can thiệp nhằm kiểm soát sự lây lan của các tác nhân nhiễm trùng, chẳng hạn như Taenia solium, một loại ký sinh trùng zoonotic mà giai đoạn ấu trùng của nó gây ra động kinh và tổn thất kinh tế ở nhiều khu vực nông thôn của các quốc gia đang phát triển. Để nâng cao độ tin cậy của các ước lượng mô hình, việc hiệu chỉnh so với dữ liệu quan sát là cần thiết. Tuy nhiên, quá trình này có thể dẫn đến sự phụ thuộc nghịch lý của các tham số mô hình vào dữ liệu đặc thù theo địa điểm, do đó hạn chế khả năng chuyển giao địa lý của mô hình. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã áp dụng cách tiếp cận hiệu chỉnh không địa phương để đánh giá liệu nó có thể cải thiện khả năng chuyển giao không gian của CystiAgent, mô hình dựa trên tác nhân của chúng tôi về việc truyền T. solium ở quy mô địa phương. Tập dữ liệu hiệu chỉnh cho CystiAgent bao gồm dữ liệu cắt ngang về nhiễm trùng người, bệnh nang lợn và huyết thanh lợn thu thập từ tám làng ở Tây Bắc Peru. Sau khi hiệu chỉnh, mô hình đã được chuyển giao đến một nhóm 21 làng đích trong cùng một khu vực mà không cần hiệu chỉnh lại các tham số của nó. Các đầu ra của mô hình được so sánh với dữ liệu huyết thanh lợn thu thập trong khoảng thời gian 2 năm tại các làng đích trong một thử nghiệm các can thiệp kiểm soát T. solium, dựa trên việc điều trị con người và lợn theo hình thức mass và nhắm mục tiêu. Khi xem xét những bất định liên quan đến dữ liệu thực nghiệm, mô hình đã sản xuất các giá trị huyết thanh lợn giả định trước can thiệp đã được xác thực thành công với dữ liệu thu thập tại 81% các làng đích. Hơn nữa, các đầu ra của mô hình có khả năng tái tạo các giá trị tỷ lệ mắc huyết thanh lợn đã được xác thực ở 76% các làng đích khi so với dữ liệu thu được sau các can thiệp. Các kết quả chứng minh rằng mô hình CystiAgent, khi được hiệu chỉnh bằng cách tiếp cận không địa phương, có thể được chuyển giao thành công mà không cần hiệu chỉnh thêm. Tính năng này cho phép mô hình mô phỏng cả điều kiện truyền bệnh trước can thiệp và kết quả của các can thiệp kiểm soát ở các làng hình thành các vùng đồng nhất về địa lý, cung cấp cơ sở để phát triển các mô hình quy mô lớn đại diện cho sự lan truyền T. solium ở cấp độ vùng.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
García HH, Gonzalez AE, Evans CA, Gilman RH. Taenia solium cysticercosis. The Lancet. 2003;362:547–56.
Ndimubanzi PC, Carabin H, Budke CM, Nguyen H, Qian Y-J, Rainwater E, et al. A systematic review of the frequency of neurocyticercosis with a focus on people with epilepsy. PLoS Negl Trop Dis. 2010;4:e870.
Centers for Disease Control and Prevention. Recommendations of the international task force for disease eradication. Mort Morb Week Rep. 1993;42:27.
Beam M, Spencer A, Fernandez L, Atto R, Muro C, Vilchez P, et al. Barriers to participation in a community-Based program to control transmission of Taenia solium in Peru. Am J Trop Med Hyg. 2018;98:1748–54.
Beam M, Spencer AG, Atto R, Camizan R, Vilchez P, Muro C, et al. To really know the disease: creating a participatory community education workshop about Taenia solium focused on physical, economic, and epidemiologic evidence. Am J Trop Med Hyg. 2019;100:1490–3.
Carabin H, Traoré AA. Taenia solium taeniasis and cysticercosis control and elimination through community-based interventions. Curr Trop Med Rep. 2014;1:181–93.
Gabriël S, Dorny P, Mwape KE, Trevisan C, Braae UC, Magnussen P, et al. Control of Taenia solium taeniasis/cysticercosis: the best way forward for sub-Saharan Africa? Acta Trop. 2017;165:252–60.
O’Neal SE, Pray IW, Vilchez P, Gamboa R, Muro C, Moyano LM, et al. Geographically targeted interventions versus mass drug administration to control Taenia solium cysticercosis. Peru Emerg Infect Dis. 2021;27:2389–98.
Ramiandrasoa NS, Ravoniarimbinina P, Solofoniaina AR, Rakotomanga IPA, Andrianarisoa SH, Molia S, et al. Impact of a 3-year mass drug administration pilot project for taeniasis control in Madagascar. PLoS Negl Trop Dis. 2020;14:1–13.
Gabriël S, Mwape KE, Hobbs EC, Devleesschauwer B, Van Damme I, Zulu G, et al. Potential elimination of active Taenia solium transmission in Africa. N Engl J Med. 2020;383:396–7.
Garcia HH, Gonzalez AE, Tsang VCW, O’Neal SE, Llanos-Zavalaga F, Gonzalvez G, et al. Elimination of Taenia solium transmission in northern Peru. N Engl J Med. 2016;374:2335–44.
Basáñez M-G, McCarthy JS, French MD, Yang G-J, Walker M, Gambhir M, et al. A research agenda for helminth diseases of humans: modelling for control and elimination. PLoS Negl Trop Dis. 2012;6:e1548.
CystiTeam Group for Epidemiology and Modelling of Taenia solium Taeniasis/Cysticercosis. The World Health Organization 2030 goals for Taenia solium: insights and perspectives from transmission dynamics modelling: CystiTeam Group for Epidemiology and Modelling of Taenia solium Taeniasis/Cysticercosis. Gates Open Res. 2019;3:1546.
Dixon MA, Braae UC, Winskill P, Walker M, Devleesschauwer B, Gabriël S, et al. Strategies for tackling Taenia solium taeniosis/cysticercosis: a systematic review and comparison of transmission models, including an assessment of the wider Taeniidae family transmission models. PLoS Negl Trop Dis. 2019;13:e0007301.
Garira W. A primer on multiscale modelling of infectious disease systems. Infect Dis Model. 2018;3:176–91.
Lescano AG, Pray IW, Gonzalez AE, Gilman RH, Tsang VCW, Gamboa R, et al. Clustering of necropsy-confirmed porcine cysticercosis surrounding Taenia solium tapeworm carriers in Peru. Am J Trop Med Hyg. 2019;100:314–22.
Wardrop NA, Thomas LF, Atkinson PM, Glanvillede WA, Cook EAJ, Wamae CN, et al. The influence of socio-economic, behavioural and environmental factors on Taenia spp. transmission in Western Kenya: evidence from a cross-sectional survey in humans and pigs. PLoS Negl Trop Dis. 2015;9:e0004223.
Pizzitutti F, Bonnet G, Gonzales-Gustavson E, Gabriël S, Pan WK, Pray IW, et al. Non-local validated parametrization of an agent-based model of local-scale Taenia solium transmission in North-West Peru. PLoS ONE. 2022;17:e0275247.
Dixon MA, Winskill P, Harrison WE, Whittaker C, Schmidt V, Sarti E, et al. Force-of-infection of Taenia solium porcine cysticercosis: a modelling analysis to assess global incidence and prevalence trends. Sci Rep. 2020;10:17637.
Jayashi CM, Arroyo G, Lightowlers MW, García HH, Rodríguez S, Gonzalez AE. Seroprevalence and risk factors for Taenia solium cysticercosis in rural pigs of Northern Peru. PLoS Negl Trop Dis. 2012;6:e1733.
Khaing TA, Bawm S, Wai SS, Htut Y, Htun LL. Epidemiological survey on porcine cysticercosis in Nay Pyi Taw Area. Myanmar J Vet Med. 2015;2015:340828.
Pray IW, Pizzitutti F, Bonnet G, Gonzalez E, Wakeland W, Pan WKY, et al. Validation of an agent-based model for Taenia solium transmission against a trial of six control strategies in northern Peru. PLoS Negl Trop Dis. 2021;15:e0009885.
Gonzalez AE, Verastegui M, Noh JC, Gavidia C, Falcon N, Bernal T, et al. Persistence of passively transferred antibodies in porcine Taenia solium cysticercosiss. Vet Parasitol. 1999;86:113–8.
Deckers N, Kanobana K, Silva M, Gonzalez AE, Garcia HH, Gilman RH, et al. Serological responses in porcine cysticercosis: a link with the parasitological outcome of infection. Int J Parasitol. 2008;38:1191–8.
Del Brutto OH, O’Neal SE, Dorny P, García HH. Spontaneously arrested transmission of cysticercosis in a highly endemic village with a very low migration rate. Am J Trop Med Hyg. 2018;98:776–8.
Flecker RH, Pray IW, Santivaňez SJ, Ayvar V, Gamboa R, Muro C, et al. Assessing ultrasonography as a diagnostic tool for porcine cysticercosis. PLoS Negl Trop Dis. 2017;11:e0005282.
Guyatt HL, Fèvre EM. Lingual palpation for porcine cysticercosis: a rapid epidemiological tool for estimating prevalence and community risk in Africa. Trop Med Int Health. 2016;21:1319–23.
Tsang VC, Pilcher JA, Zhou W, Boyer AE, Kamango-Sollo EI, Rhoads ML, et al. Efficacy of the immunoblot assay for cysticercosis in pigs and modulated expression of distinct IgM/IgG activities to Taenia solium antigens in experimental infections. Vet Immunol Immunopathol. 1991;29:69–78.
Gomez-Puerta L, Vargas-Calla A, Castillo Y, Lopez-Urbina MT, Dorny P, Garcia HH, et al. Evaluation of cross-reactivity to Taenia hydatigena and Echinococcus granulosus in the enzyme-linked immunoelectrotransfer blot assay for the diagnosis of porcine cysticercosis. Parasit Vectors. 2019;12:1–7.
Sisson SA, Fan Y, Tanaka MM. Sequential Monte Carlo without likelihoods. Proc Natl Acad Sci USA. 2007;104:1760–5.
Conover WJ, Johnson ME, Johnson MM. A comparative study of tests for homogeneity of variances, with applications to the outer continental shelf bidding data. Technometrics. 1981;23:351–61.
Bates D, Mächler M, Bolker B, Walker S. Fitting linear mixed-effects models using lme4. J Stat Softw. 2015;67.
Guezala MC, Rodriguez S, Zamora H, Garcia HH, Gonzalez AE, Tembo A, et al. Development of a species-specific coproantigen ELISA for human Taenia solium taeniasis. Am J Trop Med Hyg. 2009;81:433–7.
Haby MM, Sosa Leon LA, Luciañez A, Nicholls RS, Reveiz L, Donadeu M. Systematic review of the effectiveness of selected drugs for preventive chemotherapy for Taenia solium taeniasis. PLoS Negl Trop Dis. 2020;14:1–31.
Gonzales AE, Garcia HH, Gilman RH, Gavidia CM, Tsang VC, Bernal T, et al. Effective, single-dose treatment or porcine cysticercosis with oxfendazole. Am J Trop Med Hyg. 1996;54:391–4.
Luke S, Cioffi-Revilla C, Panait L, Sullivan K, Balan G. MASON: a multiagent simulation environment. Simulation. 2005;1–18.
La A, Zhang Q, Cicek N, Levin DB, Coombs KM. Dose–response modelling of infectious animal diseases coupled with computational fluid dynamics: a simulation of airborne porcine reproductive and respiratory syndrome virus. Biosyst Eng. 2021;208:58–78.
Rhodes SJ, Knight GM, Kirschner DE, White RG, Evans TG. Dose finding for new vaccines: the role for immunostimulation/immunodynamic modelling. J Theor Biol. 2019;465:51–5.
Andrade-Mogrovejo DA, Gonzales-Gustavson E, Ho-Palma AC, Prada JM, Bonnet G, Pizzitutti F, et al. Development of a dose–response model for porcine cysticercosis. PLoS ONE. 2022;17:e0264898.
Poonsuk K, Zimmerman J. Historical and contemporary aspects of maternal immunity in swine. Anim Health Res Rev. 2018;19:31–45.
Pray IW, Muro C, Gamboa R, Vilchez P, Wakeland W, Pan W, et al. Seasonal patterns in risk factors for Taenia solium transmission: a GPS tracking study of pigs and open human defecation in northern Peru. Parasit Vectors. 2019;12:1–12.