Моделирование Эпидемического процесса ВИЧ-инфекции в популяциях с различным естественным приростом численности населения

Цель: оценить заболеваемость, пораженность ВИЧинфекцией и динамику численности населения в популяциях с отрицательным, нулевым и положительным естественным приростом.

Материалы и методы: проведено компьютерное вероятностное моделирование методом Монте-Карло эпидемического процесса ВИЧ-инфекции в популяциях с различным естественным приростом численности населения. Использованы параметры, минимально необходимые для такого описания, – численность населения, рождаемость, смертность, пораженность ВИЧ-инфекцией, вероятность передачи ВИЧ.

Результаты: при моделировании эпидемического процесса установлено два основных сценария распространения ВИЧ-инфекции в популяции без диагностических, лечебных и профилактических воздействий. При отрицательном или нулевом приросте населения и случайном распределении здоровых и инфицированных индивидуумов в моделируемом пространстве плотность населения постепенно уменьшается. В определенный момент вероятность контакта зараженного и здорового человека становится меньше, чем вероятность инфицированному лицу дожить до этого события. При таких условиях теоретически возможна полная элиминация вируса из популяции. При положительном естественном приросте возможно формирование устойчивого состояния, при котором периоды подъема численности популяции, заболеваемости и пораженности ВИЧ-инфекцией сменяются циклическим спадом. Пораженность ВИЧ-инфекцией в таких странах, как Свазиленд, Ботсвана и Лесото, многие годы находится на уровне 25–30%. При этом численность населения стабильно прирастает. Исходя из проведенных имитационных исследований, можно предположить, что на данных территориях сформировался эволюционно устойчивый баланс между долей здорового и ВИЧ инфицированного населения, при котором пораженность не реализуется выше 30%.

Заключение. Развитие эпидемического процесса ВИЧ-инфекции детерминируется динамикой естественного прироста населения. При отрицательном или нулевом естественном приросте и случайном распределении индивидуумов в моделируемом пространстве теоретически возможна полная элиминация вируса из популяции. При положительном естественном приросте возможно формирование эволюционно устойчивого циклического равновесия между долей здоровых и ВИЧ-инфицированных лиц. 

1. Распоряжение Правительства РФ №2203-р от 20.10.2016 г. «Об утверждении Государственной стратегии противодействия распространению ВИЧ-инфекции в Российской Федерации на период до 2020 года и дальнейшую перспективу».

2. UNAIDS. 90–90–90: an ambitious treatment target to help end the AIDS epidemic. 2014 [Internet]. Доступно по: www.unaids.org/en/resources/documents/2017/90-90-90. Ссылка активна на 02.09.2020.

3. Granich R., Gupta S., Wollmers M., et al. Modeling the HIV epidemic: why the 95-95-95 target and ART effectiveness parameters matter. International Journal of Virology and AIDS. 2018; 5(1): 041. doi: 10.23937/2469-567X/1510041

4. Progress towards 90-90-90 targets – all ages (treatment cascade) [Internet]. Доступно по: http://aidsinfo.unaids.org/#data-details. Ссылка активна на 02.09.2020.

5. Scott N., Stoove M., Kelly Sh.L., et al. Achieving 90-90- 90 human immunodeficiency virus (HIV) targets will not be enough to achieve the HIV incidence reduction target in Australia. Clinical Infectious Diseases. 2018; 66(7):1019–26. doi: 10.1093/cid/cix939

6. Rate of natural increase (per 1,000 population) [Internet]. Доступно по: https://population.un.org/wpp/DataQuery/. Ссылка активна на 02.09.2020.

7. HIV estimates with uncertainty bounds 1990-2018 (Download spreadsheet) [Internet]. Доступно по: https://www.unaids.org/en/resources/fact-sheet Ссылка активна на 02.09.2020.

8. Нешумаев, Д.А. Скрининг населения необходимый для контроля эпидемии ВИЧ-инфекции / Д.А. Нешумаев // ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. – 2017. – Т.9, №3. – С. 73–80. – doi: 10.22328/2077-9828-2017-9-3-73-80

9. Федеральная служба государственной статистики. Численность и состав населения [Internet]. – Доступно по: http://www.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat_main/rosstat/ru/statistics/population/demography/#. Ссылка активна на 11.03.2019.

10. ВИЧ-инфекция. Информационный бюллетень №40. 2015 г. [Internet]. Доступно по: http://www.hivrussia.ru/files/bul_40.pdf. Ссылка активна на 02.09.2020.

11. Stirratt M.J., Marks G., O’Daniels C., et al. Characterising HIV transmission risk among US patients with HIV in care: a cross-sectional study of sexual risk behaviour among individuals with viral load above 1500 copies/mL. Sexually Transmitted Infections. 2018; 94(3):206-11. doi: 10.1136/sextrans-2017-053178

12. Fonner V.A., Denison J., Kennedy C., et al. Voluntary counseling and testing (VCT) for changing HIV-related risk behavior in developing countries. Cochrane Database of Systematic Reviews. 2012; 9:CD001224. doi: 10.1002/14651858. CD001224.pub4

13. Loutfy M.R., Wu W., Letchumanan M., et al. Systematic review of HIV transmission between heterosexual serodiscordant couples where the HIV-positive partner is fully suppressed on antiretroviral therapy. PLoS ONE.2013;8(2):e55747. doi: 10.1371/journal.pone.0055747

14. Supervie V., Assoumou L., Breban R., et al. Risk of HIV transmission during combined ART initiation for HIV-infected persons with severe immunosuppression. Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 2017;72(11):3172–76. doi: 10.1093/jac/dkx276

15. Cooper B., Toskin I., Kulier R., et al. Brief sexuality communication – a behavioural intervention to advance sexually transmitted infection/HIV prevention: a systematic review. BJOG.2014;121(s5):92–103. doi: 10.1111/1471-0528.12877

16. Zajac K., Kennedy C., Fonner V., et al. A systematic review of the effects of behavioral counseling on sexual risk behaviors and HIV/STI prevalence in low- and middle-income countries. AIDS and Behavior.2015;19(7):1178–1202. doi: 10.1007/s10461-014-0893-x

17. Методические рекомендации №6963-РХ от 20.09.2007 г. «Эпидемиологическое расследование случая ВИЧ-инфекции и проведение противоэпидемических мероприятий».

18. Zhang L., Peng P., Wu Y., et al. Modelling the epidemiological impact and cost-effectiveness of PrEP for HIV transmission in MSM in China. AIDS and Behavior.2019;23(2):523–33. doi: 10.1007/s10461-018-2205-3

19. Thomson K., Hughes J., Baeten J., et al. Increased risk of HIV acquisition among women throughout pregnancy and during the postpartum period: a prospective per-coital-act analysis among women with HIV-infected partners. The Journal of Infectious Diseases.2018;218(1):16–25. doi: 10.1093/infdis/jiy113

20. Нешумаев, Д.А. Моделирование динамики эпидемии ВИЧ-инфекции с использованием частоты встречаемости ранних случаев заражения / Д.А. Нешумаев [и др.] // ВИЧинфекция и иммуносупрессии. – 2016. – Т. 8, №2. – С. 53–60. – doi: 10.22328/2077-9828-2016-8-2-53-60

21. Розенталь, В.В. Динамическая модель для описания и прогнозирования течения эпидемии ВИЧ-инфекции / В.В. Розенталь [и др.] // Медицинский академический журнал. – 2012. – Т.12, №1. – C.95–102.

22. Prevalence of HIV among adults aged 15 to 49 Estimates by country, Global Health Observatory data repository (2018). [Internet]. Доступно по: http://apps.who.int/gho/data/node.main.622?lang=en. Ссылка активна на 02.09.2020

23. Численность населения стран (2017). [Internet]. Доступно по: https://knoema.ru/WBPEP2018Oct/population-estimates-and-projections. Ссылка активна на 02.09.2020.

24. Korber B., Muldoon M., Theiler J., et al. Timing the ancestor of the HIV-1 pandemic strains. Science. 2000;288(5472):1789-96.

25. Gaolathe T., Wirth K.E., Holme M.P., et al. Botswana’s progress toward achieving the 2020 UNAIDS 90-90-90 antiretroviral therapy and virological suppression goals: a populationbased survey. The Lancet. 2016;3(5):e221-e30. doi: 10.1016/ S2352-3018(16)00037-0