Epidemiologia da leptospirose humana, a partir de modelos de análise espacial, Porto Alegre - RS

Abstract

A leptospirose é uma doença do tipo infecciosa febril, transmitida por roedores através do contato direto/indireto com a urina. A principal forma de propagação ocorre a partir do acúmulo de lixo em aglomerados urbanos, inundações e alagamentos, e infraestruturas de saneamento precárias. A análise espacial da leptospirose ainda é restrita, poucos trabalhos abordam a relação espacial entre a doença e as populações mais vulneráveis. É uma doença negligenciada, de difícil detecção e com elevado número de subnotificações, e uma problemática de pesquisa desafiadora. Esse trabalho propõe caracterizar a dinâmica espacial da leptospirose humana, a partir de modelos de análise espacial, e correlacionar com a epidemiologia da doença em populações vulneráveis, no município de Porto Alegre, entre os anos de 2007 e 2019. Foram aplicados os métodos de análise espacial Análise de Agrupamentos (Índice HDBSCAN e Local Moran’s I) e Análise Hierárquica de Processo (AHP). Foram utilizados dados do SINAN, entre 2007 e 2019. Para a álgebra de mapas foi utilizado o software ArcGIS Pro 2.9.1; e as ferramentas Density-based Clustering (para o Índice HDBSCAN), Cluster and Outlier Analysis (para o índice Local Moran’s I) e WeightedOverlay (para o AHP). Os resultados mostram que o método HDBSCAN foi mais eficaz para identificar núcleos de diferentes tamanhos de contágio da doença, e o método Local Moran’s I mais eficaz na análise em escala regional dos casos, em grandes áreas. O método AHP identificou que a classe predominante de vulnerabilidade a leptospirose no município de Porto Alegre é a “Média”, seguida pela classe “Baixa” e “Alta”. A classe alta foi identificada em regiões com ocorrência de registros de alagamentos e locais classificados como de aglomerados subnormais. A classe baixa foi identificada na região central da cidade, no eixo oeste-leste, local com maior densidade demográfica do município. Já a média atua em zonas de transição entre as demais classes. A modelagem espacial da epidemiologia da leptospirose permitiu identificar a concentração dos casos registrados, e identificar locais suscetíveis e populações vulneráveis ao contágio de leptospirose em Porto Alegre.

Leptospirosis is a febrile infectious disease, transmitted by rodents through direct/indirect contact with urine. The main form of propagation occurs from the accumulation of garbage in urban agglomerations, floods and inundations, and precarious sanitation infrastructures. The spatial analysis of leptospirosis is still restricted, few studies address the spatial relationship between the disease and the most vulnerable populations. It is a neglected disease, difficult to detect and with a high number of underreporting, and a challenging research problem. This work proposes to characterize the spatial dynamics of human leptospirosis, based on spatial analysis models, and to correlate it with the epidemiology of the disease in vulnerable populations, in the city of Porto Alegre. The spatial analysis methods Cluster Analysis (HDBSCAN Index and Local Moran's I) and Hierarchical Process Analysis (AHP) were applied. Data from SINAN were used, between 2007 and 2019. ArcGIS Pro 2.9.1 software was used for map algebra; and the tools Density-based Clustering (for the HDBSCAN Index), Cluster and Outlier Analysis (for the Local Moran's I index) and WeightedOverlay (for the AHP). The results show that the HDBSCAN method was more effective in identifying nuclei of different sizes of contagion of the disease, and the Local Moran's I method was more effective in analyzing cases on a regional scale, in large areas. The AHP method identified that the predominant class of vulnerability to leptospirosis in the city of Porto Alegre is “Medium”, followed by the “Low” and “High” classes. The upper class was identified in regions with records of flooding and places classified as subnormal agglomerates. The lower class was identified in the central region of the city, on the west-east axis, the place with the highest population density in the municipality. The average acts in transition zones between the other classes. Spatial modeling of the epidemiology of leptospirosis made it possible to identify the concentration of registered cases, and to identify susceptible locations and populations vulnerable to the transmission of leptospirosis in Porto Alegre.