Dissertação

{en_GB=The relationship between the speed of spread of HIV in the population and the virus evolutionary rate} {} EVALUATED

{pt=Atualmente a infecção por VIH-1 apresenta-se como uma doença crónica, contrastando com um passado próximo onde esta infecção era letal. O VIH-1 é um vírus que evolui relativamente rápido e com facilidade, o que se reflete na maneira como contorna os mecanismos de defesa do sistema imunitário do hospedeiro. São muitos os factores que influenciam o contorno que uma epidemia toma e para aferir a relação entre velocidade de propagação da infecção e a taxa evolucionária do vírus recorreu-se a um modelo de simulação matemática por agentes. A evolução intra-hospedeira foi integrada no modelo por forma de distância genética e assim se poder relacionar a sua variação com a velocidade de crescimento de uma epidemia. Foram gerados diferentes cenários de simulação considerando diferentes fases de transmissões (apenas aguda, apenas crónica e ambas). Obteve-se validação do modelo com os dados da epidemia da Letónia (1987-2010). A análise dos resultados sugere a existência de uma relação inversa entre as quantidades descritas. Verificou-se ainda que a velocidade de crescimento da epidemia está relacionada com a existência de \textit{super-spreaders} e as epidemias são sustidas devido a uma maior fracção de infecções ocorrerem ainda na fase aguda, no entanto, transmissões agudas apenas por si muito dificilmente geram epidemias consideráveis. Por último, elevadas taxas evolucionárias estão associadas a períodos mais prolongados do vírus no agente infeccioso antes de acontecer a transmissão., en=HIV-1 infection is nowadays a chronic disease when before was a death sentence. HIV-1 mutates quite easily and fast so that one of the barriers that still persist in finding a cure or a vaccine is the escape and evasion mechanisms of this retrovirus. Many factors influence the outcome of an epidemic and in order to assess any relationship between rate of spread of the disease and the virus evolutionary rate an agent-based model was used. Within-host evolution was integrated in the model in the form of genetic distance to further assess the relationship with across-host rate of spread. Different scenarios, contemplating only acute, only chronic or both transmissions were simulated and the influence of super-spreaders in the epidemics outcome was evaluated. The model was validated with data from the Latvia epidemic (1987-2010). In fact results suggest that there is an inverse relationship between rate of spread of the disease and evolutionary rate. Moreover, the speed of spread is enhanced by super-spreaders and epidemics are sustained by most infections occurring in acute phase, however acute phase transmissions alone are unlikely to sustain an epidemic. Higher divergence rates are associated with longer periods of time that virus replicates within-host before transmission.}
{pt=Epidemiologia, Divergência de VIH-1, Modelo por agentes, Simulação estocástica, Abstração populacional, en=Epidemiology, HIV-1 divergence, Agent-based model, Stochastic Simulation, Across-host}

Novembro 21, 2019, 15:30

Orientação

ORIENTADOR

Susana de Almeida Mendes Vinga Martins

Departamento de Bioengenharia (DBE)

Professor Associado

ORIENTADOR

Ruy Miguel Sousa Soeiro de Figueiredo Ribeiro

Faculdade de Medicina da Universidade de Lisboa

Professor Associado