Espalhamento da febre amarela no contexto da crise migratória na América Latina: um estudo de modelagem matemática de múltiplos cenários / Spread of yellow fever in the context of the Latin American migration crisis: a mathematical modelling study of multiple scenarios

INTRODUÇÃO: As doenças infecciosas desconhecem fronteiras e, com a crise climática, a disseminação de doenças sensíveis ao clima tende a aumentar em frequência, intensidade e expansão geográfica. Isso preocupa as organizações humanitárias pois as crises humanitárias são alteradas e entrelaçadas pelos padrões climáticos, cujas interações podem ser imprevisíveis. Com a pandemia da Covid19 agravou-se a estigmatização dos migrantes como meros vetores de doenças, negligenciando as circunstâncias determinantes para propagação de doenças perante a migração. MÉTODOS: A tese é composta por três manuscritos nos quais são aplicados modelos epidêmicos compartimentais: (i) modelo SEIRV-SEI para humanos e vetores aplicado à migração unidirecional de uma comunidade endêmica para uma comunidade hospedeira livre de doença; (ii) SEIRV-SEI para humanos e vetores aplicado a três diferentes populações acopladas - caravanas, comunidade endêmica e comunidade livre de doença, avaliando os efeitos da vacinação em comunidades endêmicas e em caravanas; (iii) o modelo SEIR-SEI para humanos, macacos e vetores onde o tempo gasto para atravessar a floresta é uma medida de exposição. RESULTADOS: O primeiro artigo mostra que o tipo de vetor e a cobertura vacinal nas comunidades hospedeiras são mais relevantes para a ocorrência de surtos do que as taxas de migração. O segundo estudo demonstra que quando as comunidades endêmicas são fonte de migração, a imunidade do rebanho é determinante, mas a vacinação de caravanas é de longe a intervenção mais significativa para proteger comunidades do risco de introdução da FA. Por fim, os resultados mostram que poderia haver mais de 23 mil casos humanos se ocorrer um surto de FA no Gap de Darién, e 19.000 deles deixariam a floresta ainda infectados. O número de mortes está fortemente relacionado ao tempo para atravessar a floresta. CONCLUSÃO: A prevenção de surtos de doenças infecciosas sensíveis ao clima no contexto da migração deve ser um esforço conjunto de interesse comum. Estabelecer corredores de migração oficiais e seguros onde seja possível vacinar os migrantes pode contribuir significativamente para o controle de doenças. Os migrantes são infinitamente mais vulneráveis a infecções, enquanto os responsáveis pela disseminação de doenças infecciosas sensíveis ao clima são a falta de vacinação consistente e as mudanças climáticas. Somente um esforço coletivo deliberado e consistente de vacinação pode garantir a migração segura como direito humano e para adaptação climática.

INTRODUCTION: Infectious diseases do not recognize borders, and with the climate crisis, the spread of climate-sensitive diseases is expected to increase in frequency, intensity, and geographic expansion. This poses a serious concern for humanitarian organizations as weather patterns can alter and intertwine humanitarian crises, leading to unpredictable interactions. Furthermore, with the ongoing Covid19 pandemic, migrants have been stigmatized as mere carriers of diseases, ignoring the underlying circumstances that lead to the spread of diseases during migration. METHODS: The thesis consists of three manuscripts that use compartmental epidemic models. The first manuscript uses a SEIRV-SEI model to study one-way migration from an endemic community to a disease-free host community. The second manuscript uses a SEIRV-SEI model to study three coupled human populations: caravans, resident endemic communities, and a disease-free community to assess the effects of vaccination in endemic communities and caravans. The third manuscript uses a SEIR-SEI model to study humans, monkeys, and vectors, where the time taken to cross the Darién forest is a measure of exposure to the Yellow Fever virus. RESULTS: The first manuscript shows that the type of vector and vaccination coverage in host communities are more relevant for the occurrence of outbreaks than migration rates. The second manuscript demonstrates that vaccinating caravans is the most significant intervention to protect disease-free communities from the risk of Yellow Fever introduction. The third manuscript shows that over 23,000 human cases may occur if an outbreak occurs in the Darién Gap, with 19,000 leaving the forest still infected. The number of deaths is strongly related to the time taken to cross the forest. CONCLUSION: Preventing outbreaks of climate-sensitive infectious diseases during migration must be a collective effort. Establishing official and safe migration corridors where migrants can be vaccinated can significantly contribute to controlling diseases such as Yellow Fever. Migrants are particularly vulnerable to infections, and the spread of climate-sensitive infectious diseases is linked to the lack of consistent vaccination in a changing climate. Only a collective and consistent vaccination effort can guarantee safe migration as a human right and serve as a climate adaptation measure.

Effects of migration rates and vaccination on the spread of yellow fever in Latin American communities / Efectos de las tasas de migración y de la vacunación en la propagación de la fiebre amarilla en comunidades de América Latina / Efeitos das taxas de migração e vacinação na propagação da febre amarela em comunidades latino-americanas

ABSTRACT Objective. To assess how relevant the flow of people between communities is, compared to vaccination and type of vector, on the spread and potential outbreaks of yellow fever in a disease-free host community. Methods. Using a SEIRV-SEI model for humans and vectors, we applied numerical simulations to the scenarios: (1) migration from an endemic community to a disease-free host community, comparing the performance of Haemagogus janthinomys and Aedes aegypti as vectors; (2) migration through a transit community located on a migratory route, where the disease is endemic, to a disease-free one; and (3) effects of different vaccination rates in the host community, considering the vaccination of migrants upon arrival. Results. Results show no remarkable differences between scenarios 1 and 2. The type of vector and vaccination coverage in the host community are more relevant for the occurrence of outbreaks than migration rates, with H. janthinomys being more effective than A. aegypti. Conclusions. With vaccination being more determinant for a potential outbreak than migration rates, vaccinating migrants on arrival may be one of the most effective measures against yellow fever. Furthermore, H. janthinomys is a more competent vector than A. aegypti at similar densities, but the presence of A. aegypti is a warning to maintain vaccination above recommended levels.

RESUMEN Objetivo. Evaluar la importancia del flujo de personas entre comunidades, en comparación con la vacunación y el tipo de vector, para la propagación y los posibles brotes de fiebre amarilla en una comunidad de acogida libre de la enfermedad. Métodos. Con el empleo de un modelo SEIRV—SEI para personas y vectores, aplicamos simulaciones numéricas a las siguientes situaciones hipotéticas: 1) migración desde una comunidad con endemicidad a una comunidad de acogida libre de la enfermedad, en la que se compararon los resultados producidos por Haemagogus janthinomys y Aedes aegypti como vectores; 2) migración a través de una comunidad de tránsito situada en una ruta migratoria, donde la enfermedad es endémica, hacia otra comunidad libre de la enfermedad; y 3) efectos de tasas de vacunación diferentes en la comunidad de acogida, tomando en consideración la vacunación de las personas migrantes a su llegada. Resultados. Los resultados no muestran diferencias notables entre las situaciones 1 y 2. En cuanto a la aparición de brotes, tanto la cobertura vacunal en la comunidad de acogida como el tipo de vector tienen más importancia que las tasas de migración; y H. janthinomys muestra mayor eficacia que A. aegypti. Conclusiones. Dado que, para determinar la aparición de un posible brote, la vacunación tiene mayor importancia que las tasas de migración, la vacunación de las personas migrantes a su llegada puede ser una de las medidas más eficaces contra la fiebre amarilla. Además, a densidades similares, H. janthinomys es un vector más competente que A. aegypti, por lo que la presencia de A. aegypti constituye una señal de alerta para mantener la vacunación por encima de los niveles recomendados.

RESUMO Objetivo. Avaliar a relevância do fluxo de pessoas entre comunidades em comparação com a vacinação e tipo de vetor para a propagação e potenciais surtos de febre amarela em uma comunidade de destino livre da doença. Métodos. Usando um modelo SEIRV-SEI para humanos e vetores, foram aplicadas simulações numéricas aos seguintes cenários: (1) migração de uma comunidade endêmica para uma comunidade de destino livre da doença, comparando o desempenho de Haemagogus janthinomys e de Aedes aegypti como vetores; (2) migração através de uma comunidade de trânsito localizada em uma rota migratória, onde a doença é endêmica, para uma comunidade de destino livre da doença; e (3) efeitos de diferentes taxas de vacinação na comunidade de destino, considerando-se a vacinação dos migrantes ao chegarem. Resultados. Os resultados não revelaram diferenças marcantes entre os cenários 1 e 2. O tipo de vetor e a cobertura vacinal na comunidade de destino são mais relevantes para a ocorrência de surtos do que as taxas de migração; o vetor H. janthinomys é mais efetivo do que A. aegypti. Conclusões. Na medida em que a vacinação é mais determinante para um potencial surto que as taxas de migração, a vacinação de migrantes na chegada pode ser uma das medidas mais efetivas contra a febre amarela. Além disso, o H. janthinomys é um vetor mais competente do que o A. aegypti em densidades similares, mas a presença de A. aegypti é um alerta para manter a vacinação acima dos níveis recomendados.