healTh RIsk and social vulnerability to Arboviral Diseases in mainland portugal

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Modelação da potencial distribuição de mosquitos vetores da dengue em Portugal Continental: modelos climáticos atuais e futuros

Publication . Santos, José Maurício; Capinha, César; Rocha, Jorge

A crescente globalização no transporte de pessoas e bens tem possibilitado uma dispersão súbita de espécies vetores de doenças que durante séculos se mantiveram circunscritas a determinadas regiões. Exemplo disso são os mosquitos Aedes albopictus e Aedes aegypti, os principais vetores de doenças como a dengue e febre amarela, que atualmente apresentam uma ampla distribuição geográfica por todos os continentes. Num contexto de eminente estabelecimento e expansão destes importantes vetores de doenças em Portugal, é fundamental possuir ferramentas que permitam antecipar a propagação espacial de surtos de infeções, com vista à identificação das melhores estratégias de contenção. Modelos espaciais que contemplem a dinâmico espácio-temporal do mosquito de acordo com condições bioclimáticas do território são particularmente úteis para este fim. Como tal, o objetivo do presente trabalho consiste em modelar e identificar a potencial distribuição espacial destes mosquitos em Portugal continental no contexto climático atual e em cenários climáticos futuros. Com recurso a modelos estatísticos e modelos em aprendizagem automática, iremos analisar relações entre dados de condições ambientais determinantes na distribuição destas espécies e registos das suas ocorrências. A partir das relações obtidas iremos projetar a potencial distribuição destes vetorial em Portugal continental a fim de produzir cartografia de adequabilidade ao seu estabelecimento. Os resultados obtidos com o desenvolvimento deste trabalho apresentam diversas potencialidades, sendo no presente contexto a avaliação de risco de infeção do vetor, através de processos de análise espacial, uma das aplicações mais úteis.

2021-11-20Conference object

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Modelo espacialmente explícito de fatores determinantes à transmissão da dengue e outras doenças arbovirais em Portugal continental

Publication . Dorosh, Valeriya; Rocha, Jorge; Capinha, César

Segundo o INSA (2020), no âmbito do REVIVE a 4 de setembro de 2017, foi observado o aparecimento da espécie de mosquito Ae. albopictus numa empresa de recauchutagem de pneus na região Norte de Portugal, em Penafiel, e atualmente sabe-se que permanece nessa região e em Loulé, Algarve. Neste sentido, é importante estabelecer relações entre a ocorrência da dengue e fatores socioeconómicos e ambientais. O principal objetivo do artigo é modelar e analisar espacialmente os fatores condicionantes e avaliar quais são os locais mais vulneráveis, onde os riscos de problemas de saúde pública são mais elevados. Assim sendo, foi criado o mapa de adequação para a presença de Ae. albopictus em Portugal continental; modelos estatísticos são usados para avaliar a vulnerabilidade social da população; e, por fim, foram obtidos mapas de risco com base na capacidade vetorial, potencial arboviral e presença humana. Verificou-se que a temperatura do ar é um fator determinante para o desenvolvimento de Ae. Albopictus. Foram testados três algoritmos, para avaliar a adequação para a presença de Ae. albopictus, nomeadamente Artificial Neural Network, Maximum Entropy e Support Vector Machines (SVM), onde constatou-se que praticamente todo o Portugal continental é próprio para a fixação e desenvolvimento da espécie.

2022-10-26Conference object

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Modelação da adequabilidade de habitat da cidade de Lisboa ao mosquito Aedes albopictus

Publication . Carrilho, Daniel; Santos, José Maurício; Rocha, Jorge; Capinha, César

Atualmente as doenças transmitidas por vetores estão entre as mais relevantes no contexto da saúde pública global. A dengue (DENV), uma doença de que o mosquito Aedes albopictus é vetor, é particularmente preocupante estimando-se que em 2013 tenham ocorrido entre 60 e 140 milhões de casos desta doença (Gould et al., 2017). O estudo da distribuição do Ae. albopictus em meio urbano é de extrema importância, sendo que nas regiões do mundo onde a espécie é não-nativa, a sua ocorrência está fortemente associada à presença humana (Ayllón et al., 2018). Deste modo a análise estatística de associações entre os dados de distribuição da espécie com variáveis descritoras do ambiente urbano a um elevado detalhe espacial apresenta um potencial de utilidade elevado. Esta utilidade será ainda maior se a análise abranger múltiplos contextos urbanos, por exemplo a totalidade de um continente, ao invés de uma única área urbana. Neste contexto, procedeu-se à análise dos padrões de distribuição de Ae. albopictus no conjunto das cidades europeias. Esta análise permitiu diferenciar fatores que têm um efeito à macro-escala (i.e., determinantes de variação na forma de distribuição entre diferentes áreas urbanas) e de fatores que atuam à escala local (i.e., fatores que determinam a distribuição da espécie no interior de todas as áreas urbanas). O resultado final foi o desenvolvimento de um modelo estatístico da distribuição do Ae. albopictus, identificando os fatores ecológicos e ambientais mais relevantes na explicação da distribuição das populações conhecidas. Tendo obtido uma estimativa estatística da importância de cada fator ambiental representa na distribuição do Ae. albopictus nas principais áreas urbanas europeias, passou-se à projeção da distribuição da espécie para o concelho de Lisboa. O concelho de Lisboa foi selecionado por 5 razões chave: i) no contexto português, Lisboa, para além de ser capital administrativa, tem um contexto único de centralidade; ii) todas as variáveis ambientais consideradas nos modelos estão disponíveis para este concelho; iii) esta área apresenta também uma elevada diversidade de tipos e ocupações de solo, tecido urbano, áreas urbanas verdes, áreas florestais e proximidade a água; iv) possui também uma densidade populacional elevada, principalmente no contexto nacional; v) finalmente a questão de ser uma área onde ainda anão se conhecerem registos de ocorrência da espécie. A modelação preditiva para a cidade de Lisboa permitiu aferir dois tipos de resultados. Primeiro verificámos que que as áreas que apresentam uma tipologia urbana mais vincada são as exibem valores mais elevados de adequabilidade para a espécie. Inversamente, a área de menor adequabilidade corresponde ao Parque de Monsanto, caracterizado por uma ocupação de solo dominantemente florestal. Já os resultados referentes ao risco, que entram também em consideração com a distribuição da população humana, destacam-se pelos seus valores elevados as freguesias de São Vicente, Penha de França, Arroios, Campo de Ourique, São Domingos de Benfica e o Norte da freguesia de Benfica. Por outro lado, as áreas de menor risco correspondem ao Parque de Monsanto e à área do Aeroporto, refletindo uma população residente reduzida ou uma baixa suscetibilidade à ocorrência do mosquito.

2022-09-13Conference object

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Simulating the effects of mobility restrictions in the spread of SARS-CoV-2 in metropolitan areas

Publication . Oliveira, Sandra; Rocha, Jorge; Ribeiro, Ana Isabel

Mobility restrictions have been implemented in many countries to curb the spread of the SARS-Cov-2 virus. We simulated the effects of mobility restrictions in the spread of SARS- CoV-2 amongst the municipalities of two metropolitan areas in Portugal (Lisbon-LMA, and Porto-PMA), the most densely populated areas in the country and with intense commuting flows. Based on an adapted SEIR model, we estimate the number of new daily infections along 10 months, according to different mobility scenarios, restricted to essential activities, industrial activities, and public transport use, as well as a scenario with unrestricted mobility including all transport modes. At municipal level, the trends of new daily infections were further explored by means of time-series clustering analysis, using dynamic time warping as a dissimilarity measure. Results indicate that mobility restrictions are reflected in lower numbers of new daily infections when compared to the unrestricted mobility scenario, in both metropolitan areas. Between March and October 2020, the official number of new infections follows a similar timeline to the one simulated considering only essential activities. At municipal level, trends differ amongst the two metropolitan areas; while in LMA, Lisbon municipality absorbs most of the flows and has the highest number of new infections in all scenarios, in PMA the highest number of infections is reached by different municipalities depending on the scenario. These distinct characteristics should be considered in reopening strategies linked to the pandemic, as well as in approaches to improve mobility conditions in metropolitan areas.

2021-07-06Conference object

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Simulating the effects of mobility restrictions in the spread of SARS CoV 2 in metropolitan areas

Publication . Oliveira, Sandra; Rocha, Jorge; Ribeiro, Ana Isabel

Mobility restrictions have been implemented in many countries to curb the spread of the SARS-Cov-2 virus. In Portugal, strict lockdown periods have been established since March 2020, including limitations on inter-municipal flows and the suspension of all non-essential travel. We simulated the effects of mobility restrictions in the spread of SARS-CoV-2 amongst the municipalities of two metropolitan areas, Lisbon (LMA) and Porto (PMA), the most densely populated areas in the country and with intense commuting flows. Based on an adapted SEIR (Suscetible-Exposed-Infected-Removed) model, we estimated the number of new daily infections during one year, according to different mobility scenarios: restricted to essential activities, industrial activities, public transport use, and a scenario with unrestricted mobility including all transport modes. At the municipal level, the trends of new daily infections were further explored using time-series clustering analysis, using dynamic time warping as a dissimilarity measure. Mobility restrictions are reflected in lower numbers of new daily infections when compared to the unrestricted mobility scenario, in both metropolitan areas. Between March and September 2020, the official number of new infections follows overall a similar timeline to the one simulated considering only essential activities. At the municipal level, trends differ amongst the two metropolitan areas. In LMA, Lisbon municipality absorbs most of the flows and has the highest number of new infections in all scenarios; in PMA, the highest number of infections is reached by various municipalities in different times depending on the scenario. The distinct characteristics of these areas should be considered in reopening strategies during the pandemic, as well as in further approaches to improve mobility in metropolitan areas.

2021Conference object

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