Wie soziale Isolation und Koinfektion Epidemien auslösen können
Obwohl es logisch erscheint, dass je mehr Menschen in ihren eigenen sozialen Gruppen bleiben und andere meiden, desto weniger wahrscheinlich wird ein kleiner Krankheitsausbruch zu einer ausgewachsenen Epidemie. Nun schlägt ein neues Papier etwas anderes vor.
Forscher des multidisziplinären Santa Fe Institute in New Mexico behaupten, dass eine in relativ isolierte Gruppen gebündelte Population Epidemien entzünden kann, die sich wie ein Lauffeuer ausbreiten, wenn zwei verschiedene Krankheiten miteinander interagieren.
Die Arbeit von Dr. Laurent Hébert-Dufresne und Benjamin Althouse wurden in der veröffentlicht Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften.
"Wir dachten, wir hätten verstanden, wie Clustering funktioniert", sagte Hébert-Dufresne, "aber es verhält sich genau anders als wir dachten, wenn Interaktionen hinzugefügt wurden. Unsere Intuition war völlig falsch."
Im Mittelpunkt der neuen Studie stehen zwei Effekte, die in den letzten Jahren viel Beachtung gefunden haben - soziale Clusterbildung und Koinfektion -, die jedoch nicht gemeinsam untersucht wurden. Das, sagen Hébert-Dufresne und Althouse, stellt sich als große Lücke heraus.
Normalerweise, sagt das Paar, begrenzt Clustering Ausbrüche. Vielleicht werden Kinder in einer Vorschule zum Beispiel krank, aber weil diese Kinder Kinder aus anderen Vorschulen nicht sehr oft sehen, ist es unwahrscheinlich, dass sie die Krankheit sehr weit verbreiten.
Eine Koinfektion funktioniert oft umgekehrt. Wenn jemand beispielsweise an einer Pneumokokken-Pneumonie erkrankt ist, erkrankt er häufiger als andere an der Grippe und senkt die Messlatte für eine Epidemie beider Krankheiten.
Die Forscher erfuhren, dass bei der Kopplung der beiden Effekte ein unerwartetes Ergebnis auftritt. Computermodelle haben gezeigt, dass Sie beim Zusammenfügen der Effekte etwas erhalten, das mehr und anders ist als die Summe seiner Teile.
Während Clustering zur Vorbeugung von Epidemien mit nur einer Krankheit beiträgt, helfen Wechselwirkungen zwischen Krankheiten wie Lungenentzündung und Grippe, sich innerhalb einer sozialen Gruppe so lange am Laufen zu halten, dass einer von ihnen in andere Cluster ausbrechen und für den anderen Fuß fassen kann, oder vielleicht eine Funken in einem trockenen Wald.
Sobald eine Koinfektion auftritt, können die Krankheiten, so Althouse, „Feuer fangen“. Das Endergebnis ist eine größere, sich schneller entwickelnde Epidemie, als dies sonst möglich wäre.
Diese Schlussfolgerung hat unmittelbare Auswirkungen auf Beamte des öffentlichen Gesundheitswesens, deren Worst-Case-Szenarien im Vergleich zu den von Hébert-Dufresne und Althouse angenommenen Ausbrüchen möglicherweise anders oder sogar zahm sind.
Es gibt jedoch interessante Implikationen für Netzwerkwissenschaftler und komplexe Systemforscher, die häufig epidemiologisch denken. Beispielsweise könnten zwei Ideen so miteinander interagieren, dass sich beide schneller verbreiten als sie selbst, genau wie Krankheiten.
"Wir hoffen, diese Arbeit in neue und unterschiedliche Richtungen in der Epidemiologie, den Sozialwissenschaften und dem Studium dynamischer Netzwerke zu lenken", sagt Althouse. "Es gibt ein großes Potenzial."
Das Santa Fe Institute untersucht die gemeinsamen Grundprinzipien in komplexen physikalischen, rechnerischen, biologischen und sozialen Systemen, die vielen der tiefgreifendsten Probleme zugrunde liegen, mit denen Wissenschaft und Gesellschaft heute konfrontiert sind. Komplexe Probleme erfordern laut Institut neuartige Ideen, die sich aus dem Denken über Ungleichgewichte und stark vernetzte komplexe adaptive Systeme ergeben.
Quelle: Santa Fe Institute / Newswise
