Brote de Sarampión en Connecticut: Laboratorio de Dinámica Epidémica
Fenómeno de Connecticut · Cluster de sarampión 2014 · NGSS HS-LS2-6
A principios de 2014, se confirmó un caso de sarampión en una comunidad escolar de Connecticut, vinculado a un estudiante sin vacunar que había viajado al extranjero recientemente. Los funcionarios de salud se apresuraron a identificar quiénes habían estado expuestos y si las tasas de vacunación de la escuela eran suficientes para detener el brote. ¿Cómo se convierte un solo caso en una epidemia — y qué determina si permanece así?
🔮 Antes de Simular — ¡Haz una Predicción!
Si el sarampión tiene una tasa de propagación de aproximadamente 3 (de 5), ¿qué porcentaje de estudiantes necesitaría estar vacunado para evitar que el brote se propague? Escribe tu predicción antes de presionar Iniciar.
Población a Lo Largo del Tiempo
📊 Preguntas de Análisis
- Establece la Vacunación en 0% y la Tasa de Propagación en 3. Inicia la simulación. ¿Con qué rapidez llega la enfermedad al pico de infección? ¿Qué porcentaje de la población fue finalmente infectado?
- Manteniendo la Tasa de Propagación en 3, aumenta la Vacunación de 0% a 100% en pasos del 10%. ¿En qué porcentaje de vacunación la epidemia deja de propagarse significativamente? ¿Cómo se compara esto con el Umbral de Inmunidad Colectiva mostrado?
- Cambia la Tasa de Propagación a 5 (alta, como el sarampión real). ¿Cómo cambia la cobertura de vacunación necesaria? Usa la fórmula (Umbral = 1 – 1/R₀) para explicar por qué las enfermedades más contagiosas necesitan tasas de vacunación más altas.
- Establece la Vacunación en 50% y compara resultados con 0% de distanciamiento vs. 60% de distanciamiento. ¿Qué te muestra la combinación de intervenciones sobre la estabilidad del ecosistema?
- En el brote real de sarampión en Connecticut de 2014, los niños no vacunados fueron los más afectados. ¿Cómo demuestra tu simulación que la vacunación es una decisión comunitaria (del ecosistema), no solo personal?
🦠 La Ciencia Detrás de la Simulación
El sarampión es causado por el Morbillivirus y se propaga a través de gotículas respiratorias. Es uno de los patógenos más contagiosos conocidos — su número básico de reproducción (R₀) oscila entre 12 y 18 en poblaciones no vacunadas, lo que significa que una persona infectada contagia a 12–18 más en promedio.
El modelo SIR en el corazón de esta simulación clasifica a cada individuo como Susceptible, Infeccioso o Recuperado. Los recuperados son inmunes y no pueden volver a ser susceptibles, por lo que el brote naturalmente se extingue cuando se queda sin huéspedes.
La inmunidad colectiva surge cuando suficientes individuos son inmunes, de modo que la persona infectada promedio transmite a menos de 1 nueva persona — el número efectivo de reproducción Reff cae por debajo de 1 y el brote se reduce. El umbral es aproximadamente 1 – 1/R₀. Para el sarampión (R₀ ≈ 15), esto es alrededor del 93%.
Conexión NGSS (HS-LS2-6): El "estado estable" de una comunidad escolar es la ausencia de enfermedad activa. Introducir un patógeno infeccioso es una condición cambiante. Una alta cobertura de vacunación representa el mecanismo que restaura la estabilidad — un nuevo equilibrio del ecosistema donde el patógeno no puede persistir.