Immunità della popolazione contro il COVID-19 negli Stati Uniti Parte 1

Contesto: al 28 luglio 2021, il 60% degli adulti negli Stati Uniti era stato completamente vaccinato contro il COVID-19 ed erano stati segnalati più di 34 milioni di casi. Data l'incertezza relativa alle infezioni non documentate, il livello di immunità della popolazione contro il COVID-19 negli Stati Uniti rimane indeterminato.

Esiste una stretta relazione tra i livelli di immunità e la memoria. Questo perché un corpo sano ci consente di elaborare e ricordare meglio le informazioni e l'immunità è necessaria per mantenere un corpo sano.

Innanzitutto, l’immunità ci aiuta a prevenire le malattie. La malattia è una delle più grandi minacce per il nostro corpo e, quando siamo malati, il nostro corpo distoglie la nostra energia da virus e batteri. In questo caso, la nostra memoria ne risente. Quando l'energia del nostro corpo è dedicata ad affrontare la malattia, siamo meno capaci di concentrarci sul compito della memoria.

In secondo luogo, un sistema immunitario sano ci aiuta a rimanere svegli e concentrati. Quando il nostro corpo si sente a disagio e stanco, spesso ci sentiamo storditi, deconcentrati e distratti. Quando ci sentiamo bene, il nostro cervello può elaborare informazioni e ricordi con maggiore concentrazione e chiarezza.

Infine, un livello immunitario sano può abbassare i nostri livelli di stress. Lo stress è un problema psicologico comune che colpisce le nostre capacità cognitive e la memoria. Mantenendo un corpo sano, possiamo gestire meglio lo stress e avere una memoria e capacità cognitive migliori.

Nel complesso, mantenere livelli sani di immunità è un modo efficace per migliorare la nostra memoria e le capacità cognitive. Concentrandoci su un’alimentazione sana, sull’esercizio fisico e sul sonno, possiamo ridurre efficacemente la minaccia di malattie e stress, mantenendo così un corpo sano e una mente acuta. Si può vedere che dobbiamo migliorare la memoria, e la Cistanche deserticola può migliorare significativamente la memoria, perché la Cistanche deserticola ha effetti antiossidanti, antinfiammatori e antinvecchiamento, che possono aiutare a ridurre l’ossidazione e le reazioni infiammatorie nel cervello, proteggendo così il cervello. salute del sistema nervoso. Inoltre, Cistanche deserticola può anche promuovere la crescita e la riparazione delle cellule nervose, migliorando così la connettività e la funzione delle reti neurali. Questi effetti possono aiutare a migliorare la memoria, la capacità di apprendimento e la velocità di pensiero e possono anche prevenire lo sviluppo di disfunzioni cognitive e malattie neurodegenerative.

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Obiettivo: stimare l'immunità della popolazione, definita come la percentuale di popolazione protetta dall'infezione da SARS-CoV-2 a causa di una precedente infezione o vaccinazione.

Progettazione: modellazione statistica e di simulazione per stimare l'immunità complessiva e specifica della popolazione per età.

Ambientazione: Stati Uniti.

Partecipanti: popolazione simulata stratificata per età che rappresenta le caratteristiche demografiche degli Stati Uniti.

Misurazioni: il numero reale di infezioni da SARS-CoV-2 negli Stati Uniti è stato dedotto dai dati sui decessi segnalati utilizzando tassi di mortalità per infezione specifici per età (IFR). Tenendo conto delle stime sull’efficacia del vaccino e sulla protezione contro la reinfezione, l’immunità complessiva della popolazione è stata determinata come la somma dei livelli di protezione nelle persone vaccinate e in quelle precedentemente infette ma non vaccinate.

Risultati: utilizzando le stime IFR specifiche per età dei Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie, è stato stimato che al 15 luglio 2021, 114,9 (intervallo di credibilità al 95% [CrI], da 103,2 a 127,4) milioni di persone erano state infettate da SARS-CoV{ {11}}negli Stati Uniti.

L'immunità media complessiva della popolazione è stata del 62,0% (CrI, da 58,4% a 66,4%). Si stima che gli adulti di età pari o superiore a 65 anni abbiano il livello di immunità più alto (77,2% [CrI, da 76,2% a 78,6%]) e i bambini di età inferiore a 12 anni abbiano il livello di immunità più basso (17,9% [CrI, da 14,4% a 21,9%] ).

Limitazione: i decessi riportati pubblicamente possono sottorappresentare i decessi reali.

Conclusione: al 15 luglio 2021, l'immunità della popolazione statunitense contro il COVID-19 potrebbe essere stata ancora insufficiente per contenere le epidemie e ritornare in sicurezza al comportamento sociale pre-pandemia.

Fonte di finanziamento principale: National Science Foundation, National Institutes of Health, Notsew Orm Sands Foundation, Canadian Institutes of Health Research e Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada.

L'immunità della popolazione contro il COVID-19 attraverso una combinazione di vaccinazione e infezione è fondamentale per le traiettorie epidemiologiche, il potenziale di diffusione delle varianti emergenti e la probabilità di controllo della malattia.

Negli Stati Uniti, al 28 luglio 2021, sono stati segnalati più di 34 milioni di casi di COVID-19 dall'inizio della pandemia. Lo sviluppo e la diffusione del vaccino sono proceduti rapidamente e sono state somministrate più di 340 milioni di dosi, con il 60% della popolazione adulta vaccinata.

Allo stesso tempo, il numero giornaliero di nuovi casi è diminuito drasticamente dal picco della pandemia nel gennaio 2021, anche se sacche di popolazione con bassa copertura vaccinale stanno registrando un aumento dei casi mentre la variante altamente contagiosa Delta (B.1.617.2) si diffonde negli Stati Uniti.

La mancanza di aderenza agli interventi non farmaceutici prima del raggiungimento di un'immunità sufficiente della popolazione comporta un rischio significativo per un'altra ondata di casi e decessi di COVID-19. Studi e notizie precedenti si sono concentrati principalmente sulla vaccinazione come percorso per raggiungere l'immunità di gregge (1–3 ).Tuttavia, l'immunità nella popolazione si ottiene sia dall'infezione naturale che dalla vaccinazione.

Data l’incertezza sui casi non segnalati, comprese le infezioni asintomatiche, permangono dubbi sul numero reale di infezioni durante la pandemia e sul livello di immunità della popolazione raggiunto finora negli Stati Uniti. In questo studio, abbiamo stimato i livelli complessivi e specifici per età di immunità della popolazione contro il COVID-19 negli Stati Uniti.

Panoramica del modello

Abbiamo utilizzato modelli statistici e di simulazione, nonché i decessi segnalati negli Stati Uniti per stimare il numero totale di infezioni dall’inizio della pandemia. Abbiamo poi combinato questi dati con le stime della copertura vaccinale e dell’efficacia del vaccino nel mondo reale per calcolare l’immunità complessiva e stratificata per età della popolazione negli Stati Uniti. I codici di simulazione per la riproducibilità possono essere trovati suhttps://github.com/affans/c19popimmunity.

Origine dei dati

Abbiamo utilizzato i decessi giornalieri per COVID-19 segnalati per ciascuna fascia di età (4, 5) negli Stati Uniti dal 21 gennaio 2020 al 15 luglio 2021. Le informazioni sulla copertura della prima e della seconda dose di vaccino, stratificate per fasce di età, sono state ottenute dai Centri per Controllo e prevenzione delle malattie (CDC) (6). Le stime del tasso di mortalità per infezione (IFR) e altri dati sono stati ottenuti dalla letteratura pubblicata e dal CDC (Tabelle da 1 a 3).

Stima delle infezioni totali

Il numero totale di infezioni è stato stimato in base ai decessi giornalieri per COVID-19 segnalati negli Stati Uniti (4, 5) utilizzando 500 simulazioni Monte Carlo. Nello specifico, il Dt totale dei decessi segnalati per ogni giorno t è stato utilizzato per imputare il numero di infezioni, utilizzando le stime dell'IFR per COVID-19. L’IFR, per definizione, rappresenta il rapporto tra i decessi cumulativi attribuibili alla malattia e il numero totale di contagi (sia sintomatici che asintomatici).

Per tenere conto dell’incertezza nelle stime IFR, abbiamo campionato i valori IFR per gli input del modello da distribuzioni log-normali specifiche per età, con i parametri medi informati dalle stime provenienti da 3 fonti: il CDC (7), un’analisi delle prime fasi della pandemia in Cina ( 8) e uno studio multinazionale che combina i dati sui decessi di 45 paesi e i risultati di 22 studi di sieroprevalenza (9) (Tabella 1).

Il parametro di scala delle distribuzioni lognormali è stato impostato su 0.1, il che ha consentito di considerare l'intervallo di stime IFR nel campionamento del modello. Il numero di infezioni Nt in ciascuna fascia di età è stato quindi calcolato come Dt/IFR.

Contabilizzazione del tempo di ritardo tra l’infezione e la morte

Per ogni infezione dedotta, indipendentemente dal fatto che abbia provocato la guarigione o la morte, abbiamo stimato il tempo di ritardo t{{0}} in modo che l'infezione si sia verificata t t0 giorni prima della morte segnalata, il giorno t. Il tempo di ritardo è stato calcolato come la somma di 2 intervalli indipendenti: il periodo di incubazione, che stima il tempo dall'infezione all'insorgenza dei sintomi, e il tempo dall'insorgenza dei sintomi alla morte (Tabella 2).

Questi intervalli sono stati campionati per ciascuna infezione, tenendo conto dell'incertezza dei parametri nelle loro distribuzioni corrispondenti. Il numero di infezioni Nt in qualsiasi giorno t è stato quindi calcolato come la somma di tutte le infezioni associate ai decessi segnalati al tempo t > t e di tutti i tempi di ritardo dell'infezione t0 tali che tt0=t.

Aggiustamento per il doppio conteggio

Per evitare un doppio conteggio nelle nostre stime dell’immunità della popolazione, abbiamo derivato la proporzione P delle persone precedentemente infette che erano state vaccinate (Tabella 3). In assenza di informazioni sull'infezione precedente per le persone vaccinate, abbiamo calcolato probabilisticamente la proporzione P per ciascuna fascia di età tramite repliche Monte Carlo. In ciascuna replica, abbiamo assegnato in modo casuale le infezioni a un vettore computazionale della dimensione della popolazione per ciascuna fascia di età, corrispondente al numero cumulativo di infezioni dedotto dal processo descritto in precedenza.

Allo stesso modo, le persone completamente vaccinate sono state assegnate in modo casuale a un vettore della stessa dimensione, in base alla copertura vaccinale riportata per la fascia di età. Abbiamo quindi determinato la sovrapposizione tra questi vettori per identificare le persone che erano sia vaccinate che infette.

Abbiamo ripetuto questo processo 1000 volte per ottenere la media e i limiti inferiore e superiore della proporzione P e per determinare il numero di persone infette ma non vaccinate. Considerata la raccomandazione del CDC di ritardare la vaccinazione di 3 mesi dopo l'infezione, questa parte dell'analisi è stata effettuata per coloro che erano stati infettati 90 giorni prima del 15 luglio 2021 (16).

Analisi dell'immunità della popolazione

Abbiamo stimato il livello di protezione acquisita naturalmente aggiustando il numero cumulativo di infezioni RNt per il livello di protezione contro la reinfezione conferito da una precedente infezione (Tabella 2).

Per l’immunità della popolazione indotta dal vaccino, abbiamo considerato la percentuale di persone vaccinate che hanno ricevuto i vaccini Pfizer-BioNTech (58%) e Moderna (42%) (17) e la loro efficacia dopo la prima e la seconda dose di ciascuno (Tabella 2).

Abbiamo calcolato l’immunità della popolazione come la somma dei livelli di protezione acquisita naturalmente in persone precedentemente infette ma non vaccinate e dei livelli di protezione indotta dal vaccino in persone parzialmente e completamente vaccinate.

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