Modelos matemáticos para entender la Enfermedad de Chagas

La Organización Mundial de la Salud estima que hasta siete millones de personas en el mundo están infectadas por Trypanosoma cruzi, el parásito causante de la Enfermedad de Chagas. En dicho contexto, cada 14 de abril es conmemorado el Día Internacional de la Enfermedad de Chagas; un espacio de reflexión, promovido por la Organización de las Naciones Unidas, que busca nuevas formas de prevenir su transmisión.

Desde la década de los 70 del siglo pasado, han sido utilizado modelos matemáticos para dar respuesta a diversas interrogantes en torno a esta enfermedad y evitar, así, su transmisión. Éstos permiten entender cómo se propaga la Enfermedad de Chagas, construir escenarios y evaluar estrategias de control que orienten la toma de decisiones.

El Dr. Jorge X. Velasco Hernández, investigador de la Unidad Juriquilla del Instituto de Matemáticas de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), dedica parte de su labor académica al entendimiento de la enfermedad, «conocer su dinámica y la forma en que puede progresar en una comunidad desde el punto de vista matemático».

La Enfermedad de Chagas fue prevalente en América Latina: en diversas áreas de México, Bolivia, Chile y zonas semiáridas del continente. Un padecimiento caracterizado por su transmisión vectorial, a partir de una chinche, generando afectaciones a la salud en los sistemas circulatorio y digestivo.

Experto en dinámica de enfermedades infecciosas, el Dr. Velasco Hernández, explica que uno de los objetivos de la epidemiología matemática es generar modelos para construir escenarios de control e, incluso, predecir cuándo podrían ocurrir los brotes y generar estrategias para contenerlos.

Para predecir la dinámica de una enfermedad es necesario un buen modelo matemático, expertise en epidemiología y datos confiables, «sin estos tres componentes es muy difícil hacer predicciones».

El esfuerzo por predecir las enfermedades es constante, sin embargo, el académico admite que existen retos con los modelos matemáticos, debido a que, en ocasiones, la información sobre determinadas regiones del país es insuficiente. Ante ello, se busca trabajar con escenarios, con modelos estratégicos, que no buscan predecir, sino mostrar los posibles resultados de lo que podría ocurrir en diferentes condiciones.

«En general, los modelos matemáticos más que herramientas de predicción, son herramientas que contribuyen al arsenal de criterios que un tomador de decisiones puede tener para combatir una enfermedad».

Tras años de investigación sobre la Enfermedad de Chagas, el investigador nacional comentó que el área de modelación matemática debe funcionar como una interfaz entre la salud pública, la epidemiología, la medicina y las matemáticas.

«Si bien los matemáticos están interesados en resultados de naturaleza general, a los biólogos y a los médicos les interesa un resultado particular. Es ahí donde los modelos matemáticos se convierten en un puente».

El Dr. Velasco Hernández puntualiza que la Enfermedad de Chagas presenta múltiples dimensiones, como el sexo, la edad y los determinantes sociales, las cuales son fundamentales para comprenderla. «Los determinantes sociales tienen que ver con la infraestructura urbana, el número de centros de salud, la disponibilidad de médicos, la existencia de caminos, etc., que en su conjunto determinan la incidencia de una enfermedad».

Los modelos matemáticos pueden predecir la tasa de crecimiento, el número reproductivo, pero hay ciertos determinantes sociales que influyen en el desarrollo de una enfermedad.

Los modelos matemáticos, al tratarse de ecuaciones, suelen describir poblaciones homogéneas; sin embargo, en el caso de las enfermedades infecciosas, no toda la población reacciona de la misma manera ni vive en condiciones homogéneas. Incluso, la disponibilidad de centros de salud constituye una característica fundamental en el desarrollo de la enfermedad.

«Esos factores son los que hay que incluir más en los modelos: integrar los determinantes sociales como parte de las ecuaciones. En las conclusiones, el análisis y la interpretación del modelo debemos tener en cuenta estas consideraciones para que no arrojar conclusiones válidas para una población en general olvidando que no somos iguales».

La matemática aplicada es muy importante, en particular, en el estudio de las epidemias. La modelación de epidemias es un campo que no se reducirá, sino que seguirá creciendo, ya que las futuras epidemias podrían ser como el COVID-19 o incluso peores… «y vamos a necesitar herramientas cuantitativas para resolver la situación».