A study on social contact rates relevant for the spread of infectious diseases in a Brazilian slum / Um estudo sobre as taxas de contatos sociais relevantes para a difusão de doenças infecciosas em um aglomerado brasileiro / Un estudio sobre las tasas de contactos sociales relevantes para la propagación de enfermedades infecciosas en un barrio popular del Brasil

Abstract Inspired by the POLYMOD study, an epidemiological survey was conducted in June 2021 in one of the most densely populated and socially vulnerable sectors of Belo Horizonte (Brazil). A sample of 1000 individuals allowed us to identify, within a 24-hour period, the rates of social contacts by age groups, the size and frequency of clique in which respondents participated, as well as other associated sociodemographic factors (number of household residents, location of contact, use of public transportation, among others). Data were analyzed in two phases. In the first one, results between two SIR models that simulated an eight-day pandemic process were compared. One included parameters adjusted from observed contact rates, the other operated with parameters adjusted from projected rates for Brazil. In the second phase, by means of a log-lin regression, we modeled the main social determinants of contact rates, using clique density as a proxy variable. The data analysis showed that family size, age, and social circles are the main covariates influencing the formation of cliques. It also demonstrated that compartmentalized epidemiological models, combined with social contact rates, have a better capacity to describe the epidemiological dynamics, providing a better basis for mitigation and control measures for diseases that cause acute respiratory syndromes.

Resumo Inspirado no estudo POLYMOD, foi realizado, em junho de 2021, um survey epidemiológico num dos setores de maior densidade populacional e vulnerabilidade social de Belo Horizonte (Brasil). Uma amostra de 1.000 domicílios permitiu identificar, num período de 24 horas, as taxas de contatos sociais por faixas etárias, o tamanho e a frequência de cliques do qual participou o respondente, assim como outros fatores sociodemográficos associados (número de moradores do domicílio, local do contato, uso do transporte público, entre outros). Os dados foram analisados em duas fases. Na primeira, foram comparados os resultados entre dois modelos SIR que simularam um processo pandêmico de oito dias. Um incluiu parâmetros ajustados a partir das taxas de contatos observadas. O outro operou com parâmetros ajustados a partir de taxas projetadas para o Brasil. Na segunda fase, mediante uma regressão log-lin, modelamos os principais determinantes sociais das taxas de contato, utilizando o adensamento de cliques como uma variável proxy. A análise dos dados mostrou que o tamanho da família, a idade e os círculos sociais são as principais covariáveis que influenciam a formação dos cliques. Também demonstrou que modelos epidemiológicos compartimentais, combinados com taxas de contato social, têm melhor capacidade de descrever a dinâmica epidemiológica, fornecendo uma melhor base para medidas de mitigação e controle de doenças que causam síndromes respiratórias agudas.

Resumen Con inspiración en el estudio POLYMOD, se hizo una encuesta epidemiológica, en junio de 2021, en uno de los sectores más densamente poblados y socialmente vulnerables de Belo Horizonte (Brasil). Una muestra de mil hogares permitió identificar, en un período de 24 horas, el tamaño y la frecuencia de los cliques en los que participó el encuestado, las tasas de contactos sociales por grupos de edad, así como otros factores sociodemográficos asociados (número de residentes en el hogar, lugar de contacto, uso del transporte público, entre otros). Los datos se analizaron en dos fases. En la primera, se compararon los resultados entre dos modelos SIR que simularon un proceso pandémico de ocho días. Uno incluyó parámetros ajustados a partir de tasas de contacto observadas; el otro operó con parámetros ajustados a partir de tasas proyectadas para Brasil. En la segunda, mediante una regresión log-lin, se modelaron los principales determinantes sociales de las tasas de contacto, utilizando la densificación de cliques como una variable proxy. El análisis de los datos mostró que el tamaño de la familia, la edad y los círculos sociales son las principales covariables que influyen en la formación de camarillas. También demostró que los modelos epidemiológicos compartimentados, combinados con tasas de contacto social, son más capaces de describir la dinámica epidemiológica, proporcionando una mejor base para las medidas de mitigación y control de las enfermedades causantes de síndromes respiratorios agudos.

Método estrutural para aferir o curso pandêmico do SARS-CoV-2 em ambientes escolares / A structural method to assess the course of the SARS-CoV-2 pandemic in school environments / Método estructural para examinar el curso de la pandemia por el SARS-CoV-2 en ambientes escolares

RESUMO A pandemia da COVID-19 tem levantado uma série de dilemas para os gestores públicos, sendo a reabertura das escolas uma das decisões mais complexas. O presente artigo apresenta uma microssimulação do curso da pandemia considerando vários cenários dentro dos limites de uma sala de aula na cidade de Belo Horizonte, Brasil. Utilizou-se um modelo de suscetíveis-infectados-recuperados (SIR) integrado a um modelo de grafos aleatórios, associando características epidemiológicas a fatores sociométricos e sociodemográficos. Foram utilizadas as taxas de contatos sociais projetadas para o Brasil pelo projeto europeu POLYMOD e adaptadas para a cidade de Belo Horizonte para simular o número de contatos entre os indivíduos seguindo uma distribuição de Poisson. A simulação tomou como referência 20 alunos e suas famílias. Os cenários projetados discriminaram três faixas etárias com as suas respectivas taxas diárias de contatos sociais: 0 a 5 anos (0,01), 6 a 14 anos (1,80) e 15 a 19 anos (0,20). As simulações demonstraram diferenças claras para os grupos etários considerados, dependendo do número de infectados iniciais e do uso ou não de máscara no espaço escolar. Os resultados confirmam que a ausência de medidas adequadas de mitigação eleva de forma considerável o risco de contágio na comunidade escolar.

ABSTRACT The COVID-19 pandemic has imposed several dilemmas for managers in the public sector, with school reopening being among the most complex decisions. The present article presents a microsimulation model of the pandemic course considering various scenarios within the confines of a classroom in the city of Belo Horizonte, Brazil. For that, a susceptible-infectious-recovered (SIR) model was integrated with a random graph model, associating epidemiological characteristics with sociometric and sociodemographic factors. Social contact rates projected for Brazil in the European POLYMOD project were adapted for the city of Belo Horizonte to simulate the number of contacts among individuals considering a Poisson distribution. The simulation used as reference a group of 20 students and their families. The projected scenarios discriminated three age groups with their respective rate of daily social contacts: 0 to 5 years (0.01), 6 a 14 years (1.80), and 15 to 19 years (0.20). The simulations showed clear differences between these age groups, depending on the initial number of infected individuals and on the use or not of face masks in the school. The results confirm that the absence of adequate mitigation measures entails a considerable increase in transmission in the school setting.

RESUMEN La pandemia de COVID-19 ha creado una serie de dilemas para los administradores públicos, que ha hecho de la reapertura de las escuelas una de las decisiones más complejas. En el presente artículo se presenta una microsimulación del curso de la pandemia, en la cual se analizan varias situaciones hipotéticas dentro de los límites de un salón de clases en la ciudad de Belo Horizonte (Brasil). Se utilizó un modelo de personassusceptibles, infectadas y recuperadas (SIR) integrado a un modelo de gráficos aleatorios, dentro del cual se asociaron lascaracterísticas epidemiológicas a factores sociométricos y sociodemográficos. Se utilizaron las tasas de contactos sociales previstas para Brasil por el proyecto europeo POLYMOD y adaptadas a la ciudad de Belo Horizonte con el fin de simular el número de contactos entre las personas con una distribución de Poisson. Para la simulación se tomó como referencia un grupo de 20 alumnos y sus familias. En las situaciones hipotéticas proyectadas se distinguieron tres grupos etarios con sus respectivas tasas diarias de contactos sociales: de 0 a 5 años (0,01), de 6 a 14 años (1,80) y de 15 a 19 años (0,20). Las simulaciones demostraron que hay claras diferencias en los grupos etarios analizados, según el número inicial de personas infectadas y el uso o la falta de uso de mascarilla en el ambiente escolar. Los resultados confirman que la falta de medidas adecuadas de mitigación eleva de forma considerable el riesgo de contagio en la comunidad escolar.