CeMEAI

A ciência das conexões: como a matemática explica a propagação do Ebola

Especialista do CEPID CeMEAI analisa como redes globais disseminam a doença e avalia o risco real para o Brasil
Foto: Envato

Quando um novo alerta sobre o Ebola mobiliza a Organização Mundial da Saúde, a preocupação não se resume apenas à medicina. Para a matemática, epidemias são fenômenos complexos, conectados por redes invisíveis que unem cidades, aeroportos, hábitos sociais e deslocamentos humanos. Em um mundo altamente interligado, uma doença infecciosa deixa de ser um problema local em questão de dias.

No quadro de pesquisadores do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), um dos CEPIDs da FAPESP, está Francisco Rodrigues, um dos principais especialistas do mundo em sistemas complexos e processos dinâmicos em redes. O pesquisador estuda também como interações humanas e conexões globais podem acelerar — ou frear — a propagação de epidemias. Em um cenário de alerta internacional para novos surtos de Ebola, compreender esses mecanismos se torna decisivo para evitar que pequenos focos se transformem em crises globais.

A lógica matemática por trás de uma epidemia nem sempre é intuitiva. O crescimento de doenças infecciosas costuma seguir padrões exponenciais: no início, os números parecem pequenos e controláveis; pouco depois, passam a crescer de forma abrupta.

Uma analogia possível é imaginar uma única faísca em uma floresta extremamente seca. Nos primeiros minutos, o fogo parecia pequeno e facilmente controlável. Mas, conforme as chamas encontram árvores próximas, o incêndio se espalha em múltiplas direções ao mesmo tempo. Em pouco tempo, o que parecia localizado se transforma em um evento impossível de conter sem uma ação rápida e coordenada. Epidemias funcionam de maneira semelhante: cada pessoa infectada pode transmitir o vírus para várias outras, criando cadeias de propagação difíceis de interromper.

Segundo Francisco Rodrigues, o grande desafio está justamente na estrutura das conexões humanas. “O mundo funciona como uma rede altamente conectada. Não basta analisar apenas o número de casos; é preciso entender como pessoas, cidades e países estão interligados. Uma doença pode viajar rapidamente pelos mesmos caminhos usados diariamente pelo comércio, turismo e mobilidade urbana”.

Os estudos em redes complexas permitem identificar pontos estratégicos de disseminação — como grandes centros urbanos e hubs de transporte — que funcionam como “superconectores” de transmissão. A partir disso, modelos matemáticos conseguem simular cenários e prever quais medidas podem ser mais eficientes para reduzir o avanço da doença.

Essa abordagem já vem sendo usada em diferentes epidemias ao redor do mundo. Modelos matemáticos ajudam autoridades a definir prioridades de vacinação, isolamento, restrição de mobilidade e distribuição de recursos hospitalares. Em vez de agir apenas de forma reativa, a matemática permite antecipar padrões de propagação.

O próprio pesquisador já participou de estudos sobre como a matemática pode auxiliar no controle de epidemias, demonstrando que pequenas mudanças no comportamento coletivo podem alterar drasticamente a velocidade de disseminação de um vírus. Em sistemas complexos, intervenções feitas no momento certo têm potencial para evitar milhares de infecções futuras.

“Em epidemias, o tempo é um fator decisivo. Quando a percepção pública identifica o problema, muitas vezes a propagação já está em estágio avançado. A matemática ajuda justamente a enxergar o que ainda não é visível. ”

Qual o risco de uma propagação no Brasil?

Embora o Ebola tenha formas de transmissão diferentes de doenças respiratórias como a Covid-19, o que reduz o índice de contaminação, especialistas alertam que o aumento da circulação internacional, como a proximidade da Copa do Mundo e as fragilidades sanitárias em algumas regiões podem favorecer novos episódios de disseminação. Nesse contexto, a ciência de dados e os modelos matemáticos ganham importância estratégica para governos e organismos internacionais.

A Organização Mundial da Saúde também informou que os surtos recentes continuam preocupando principalmente pela alta taxa de letalidade e pela ausência de vacinas amplamente disponíveis para algumas variantes do vírus. Até o momento, os casos seguem concentrados em regiões específicas do continente africano, mas especialistas destacam que a intensa circulação global exige monitoramento constante. 

Conforme explica o pesquisador, “ao contrário da COVID-19, que se espalhou rapidamente por todos os continentes, a disseminação do Ebola não é tão fácil de ocorrer, pois a transmissão depende do contato direto com fluidos corporais de pessoas infectadas, como sangue, vômito e secreções, e geralmente acontece apenas após o aparecimento dos sintomas, quando os pacientes já apresentam sinais clínicos evidentes e tendem a ser isolados. Além disso, uma pessoa infectada com Ebola não consegue se movimentar livremente por vários dias disseminando o vírus, como ocorreu com a COVID-19, pois a doença provoca sintomas severos logo após o início da fase infecciosa.” Portanto, não há motivo para alarmismo quanto à chegada do Ebola ao Brasil, embora a vigilância epidemiológica continue sendo importante. Assim, se um caso de Ebola chegasse ao Brasil, o cenário mais provável seria a identificação, isolamento e rastreamento dos contatos, sem que isso resultasse em uma epidemia de grande escala.

De qualquer forma, o principal desafio das autoridades sanitárias é identificar rapidamente os casos suspeitos, isolar os pacientes e monitorar seus contatos, evitando que pequenos focos de transmissão local se estabeleçam e se expandam.

Mais do que prever números, a matemática ajuda a compreender comportamentos coletivos. E, diante de epidemias globais, entender como as conexões humanas funcionam pode ser tão importante quanto desenvolver tratamentos médicos.O CEPID-CeMEAI está sediado no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, onde Francisco Rodrigues também é professor.

Texto: Raquel Vieira

Assessora de Imprensa – Escritório de Grandes Projetos e CEPIx

Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação – USP

divulgaprojetos@icmc.usp.br

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