The many faces of epidemiology: evolutionary epidemiology / As muitas faces da epidemiologia: epidemiologia evolucionária

ABSTRACT

We review important issues revealed by the application of the evolutionary theory to epidemiological problems. The scope is restricted to infectious diseases and the evolution of virulence as a consequence of public health strategies to control transmission. We focus on the discussion about the possibility of virulence management and explore current scenarios in which recent advances in molecular biology and genetics offer new tools to monitor and change diversity among pathogens, vertebrate and invertebrate hosts. We stress the need to integrate the analytical framework of epidemiology into population genetics and evolutionary theory. We anticipate as an outcome of this process the development of study designs and analytical tools to predict the evolutionary implications of control measures in the population and surveillance mechanisms to continuously monitor the changes in pathogen virulence patterns. Communication among modelers, epidemiologists and molecular biologists is essential in order to design model-driven field trials and to develop data-driven analytical tools leading to conclusive findings that can inform the public health oriented decision making process.

RESUMO

Apresentamos os principais conceitos relacionados à aplicação da teoria evolutiva a problemas epidemiológicos. Limitamo-nos às doenças infecciosas e à evolução da virulência como conseqüência das estratégias de controle da transmissão em saúde pública. Nosso foco é voltado à discussão sobre a possibilidade de controle da virulência e exploramos possíveis cenários atuais em que os avanços recentes em biologia molecular e genética oferecem novas ferramentas de controle e monitoramento de variações na diversidade em patógenos e hospedeiros. Chamamos a atenção para a necessidade de integrar a estrutura analítica da epidemiologia com a genética de populações e a teoria evolutiva. Seguindo a tradição epidemiológica, antecipamos como resultado deste processo o desenvolvimento de desenhos de estudos e ferramentas analíticas de predição das implicações evolutivas das medidas de controle usadas em populações e mecanismos de vigilância que permitam o monitoramento contínuo de mudanças nos padrões de virulência de patógenos. A comunicação entre modeladores, epidemiologistas e biologistas moleculares torna-se essencial ao desenho de ensaios de campo motivados por dados empíricos e ao desenvolvimento de ferramentas analíticas que possam informar o processo de decisão orientado aos problemas em saúde pública.