La diffusione epidemica è simulata sulla base di un modello di trasmissione SIR stocastico, strutturato per età. Il
modello tiene conto della struttura demografica italiana, dell’eterogeneità dei contatti sociali a diverse età e nei
diversi luoghi di aggregazione e del rischio di esposizione stimato per diverse categorie professionali. In
particolare, le proiezioni epidemiologiche sono state ottenute utilizzando le matrici di contatto per età stimate
per l’Italia durante uno studio condotto in diversi paesi Europei [1] al fine di caratterizzare i contatti a casa, scuola,
sul posto di lavoro, durante l’utilizzo dei trasporti pubblici, nel tempo libero, e in altri luoghi nella comunità (come
negozi, poste, banche). Il numero di contatti medio per età e per luogo in cui avviene il contatto è riportato in
Tab1
Oltre alla stratifica sul luogo dove avviene il contatto, abbiamo considerato i lavoratori divisi in 7 macro-settori:
servizi essenziali, salute pubblica, manifattura, commercio, edilizia, alloggi/ristorazione, altro. I dati sul numero di
lavoratori attivi nei diversi settori per età, prima e dopo il lockdown, inclusa la percentuale di lavoratori in modalità
tele-lavoro, sono stati forniti da INAIL. Nel modello di trasmissione il lavoratore in tele-lavoro è considerato alla
pari di un lavoratore inattivo, assumendo che questi non abbia contatti con clienti o colleghi.
Dati forniti dalla piattaforma Google, resi pubblici nel COVID-19 Community Mobility Report del 16 Aprile [2],
suggeriscono un abbassamento del 90% nella mobilità in Italia in seguito all’insorgenza dell’epidemia. Nel modello
abbiamo quindi assunto che in fase di lockdown in Italia i contatti sociali fuori casa/scuola/lavoro (ovvero nei
trasporti, per il tempo libero e per le altre attività sociali) si siano ridotti al 10% di quelli osservati in assenza di
epidemia. I dati forniti da INAIL suggeriscono anche che il 15% dei lavoratori utilizzi un mezzo pubblico. Sulla base
di queste evidenze, è ragionevole pensare che in caso di riapertura di alcuni settori produttivi ci possa essere un
aumento dell’utilizzo dei trasporti sia da parte dei lavoratori che da parte del pubblico e abbiamo assunto che i
contatti dovuti al trasporto pubblico aumentino al 20%. Abbiamo inoltre assunto che in corrispondenza
dell’apertura del settore commerciale e della conseguente necessaria riduzione delle limitazioni alla circolazione
delle persone, i contatti dovuti alle “Altre attività” (ovvero quelli dovuti alla frequentazione di negozi e servizi)
ritornano ai valori normali (100%). Abbiamo assunto inoltre che i contatti legati al Tempo libero aumentino solo
in caso di riapertura delle attività di alloggio e ristorazione; sulla base dei dati di uso del tempo forniti da ISTAT,
abbiamo calcolato che il tempo speso in luoghi di ristorazione rappresentano il 24% delle attività di Tempo libero;
di conseguenza, abbiamo assunto un aumento di questo tipo di contatti dal 10% al 34%. Si assume che non
aumentino i contatti dovuti ad attività all’aria aperta, e ad attività sportive e ricreative.
Il modello di trasmissione considera tre compartimenti consecutivi di infettivi con lo stesso tasso di infettività, in
modo da riprodurre un tempo di generazione – ossia il tempo che intercorre tra due diverse generazioni di infetti
- distribuito come una funzione Gamma con media 6.6 giorni [3,4]. Abbiamo considerato 20 gruppi di età (gruppi
di età di 5 anni in 5 anni per le età comprese tra 0 e 94 anni e un solo gruppo di età per gli over 95).
L’evidenza scientifica attualmente disponibile suggerisce che la suscettibilità all’infezione varia nelle diverse fasce
d’età [5]. Abbiamo quindi considerato due scenari di suscettibilità. In un primo scenario abbiamo considerato che
gli individui da 0 a 14 anni sono 66% meno suscettibili degli individui di età compresa tra i 15 e i 64 anni, mentre
gli individui over 65 sono 47% più suscettibili degli individui da 15 a 64 anni [5]. In un secondo scenario, abbiamo
assunto che gli individui di diversa età siano omogeneamente suscettibili.
I lavoratori di ognuno dei settori menzionati sopra sono soggetti ad un diverso rischio di contrarre COVID-19, e
questi rischi relativi sono stati calcolati sulla base di stime fornite da INAIL per 20 sottocategorie professionali. Il
rischio per i lavoratori di ogni settore professionale considerato nel modello è stato calcolato come una media
pesata dei rischi nelle sottocategorie che compongono i 7 macro-settori sopraelencati, tenendo conto del numero
di persone attive in ognuna delle sottocategorie. Il modello tiene esplicitamente conto del numero di lavoratori
attivi in ogni settore prima e durante il lockdown secondo i dati INAIL, e dopo il lockdown secondo gli scenari di
riapertura considerati.
Le proiezioni epidemiche sono state ottenute assumendo che sintomatici e asintomatici sono ugualmente infettivi
come suggerito da una recente analisi virologica condotta su dati lombardi [5]. La trasmissione è stata simulata
separatamente per ogni regione, mentre i risultati sono riportati aggregando al livello nazionale.
La probabilità per età che ogni infezione risulti in un caso critico, che quindi necessita di terapia intensiva, è
mostrata in Fig.1. Questa è stata calcolata come il rapporto fra il numero di terapie intensive e morti in Lombardia
in una determinata fascia d’età e le infezioni per quella stessa fascia d’età, stimate in Lombardia usando un tasso
di letalità per infezione (IFR) di 0.657% [6].
Il tasso di trasmissione è stato calibrato in modo che il numero di riproduzione di base sia 3.0 in assenza di
interventi e immunità pregressa [4,7]. Abbiamo considerato diversi scenari di riapertura che differiscono per la
percentuale di individui che ritornano attivi dopo il lockdown nei vari settori, tenendo conto dell’impatto, specifico
per ogni settore, che questo ha sui contatti sul posto di lavoro e in comunità.
Le politiche di riapertura considerate sono riportate in Tab. 2. La Fig. 2 mostra il numero di lavoratori attivi non in
telelavoro, in ogni settore e per età, prima e dopo il lockdown. Il rischio relativo per settore e la percentuale di
lavoratori in telelavoro per settore produttivo sono riportati in Fig. 3.
I risultati presentati sono stati ottenuti ipotizzando una maggiore precauzione degli individui in termini di
distanziamento sociale, generata dalla parziale consapevolezza dei cittadini dei rischi epidemici, rispetto alla fase
in cui l’epidemia non era ancora stata notificata. Per questo motivo, nel modello si considerano tre scenari per i
quali, al momento del rilascio del lockdown, il tasso di trasmissione sia ridotto del 15%, 20% e 25% (Fig. 4).
Per ogni scenario abbiamo calcolato il numero di riproduzione effettivo come autovalore dominante della Next
Generation Matrix [8] e simulato la trasmissione dinamica di COVID-19 nella popolazione italiana. Abbiamo quindi
stimato per ogni scenario il numero di nuovi casi severi che richiedono terapia intensiva, e la relativa prevalenza,
tenendo conto che due terzi dei casi ricoverati in terapia intensiva vi rimangono per 10 giorni e un terzo per 21
giorni.
La popolazione simulata con il modello riflette i numeri osservati per età a livello regionale al 1° aprile 2020
dall’ISTAT. Il numero di infezioni totali avvenute in ogni regione è stato stimato come il rapporto fra il numero di
casi totali riportati dalla Protezione Civile al 31 Marzo 2020 e il tasso di notifica regionale ottenuto assumendo un
tasso di letalità per infezione (IFR) pari a 0.657% [6], ed è mostrato in Fig.5.
Il numero di infezioni attive al momento della riapertura è stato calcolato come il rapporto fra il numero di nuovi
positivi riportati dalla Protezione Civile al 31 Marzo 2020 e il tasso di notifica regionale ottenuto assumendo un
tasso di letalità per infezione (IFR) pari a 0.657% [6]. La differenza fra infezioni totali e infetti iniziali rappresenta
l’immunità iniziale ipotizzata nel modello, ed è mostrata in Fig.6.
Per ogni scenario e regione, abbiamo simulato 100 epidemie assumendo la fine del lockdown al 4 Maggio 2020,
e valutando l’impatto di questi scenari sul numero di riproduzione effettivo e sulla prevalenza di casi severi al
picco dell’epidemia.
Risultati
Le stime del numero di riproduzione effettivo associate ai diversi scenari di riapertura assumendo la suscettibilità
eterogenea per età sono mostrate in Fig. 7-10. Le stesse stime, ma ottenute assumendo suscettibilità omogenea
per età, sono mostrate in Fig. 11-14. I risultati per i diversi scenari di riapertura ottenuti dalla simulazione del
modello di trasmissione dinamica dell’infezione assumendo suscettibilità eterogenea per età sono mostrati in
Tab. 2. I risultati ottenuti assumendo invece una suscettibilità omogenea per età sono mostrati in Tab. 3.
I risultati mostrano che riaprire le scuole innescherebbe una nuova e rapida crescita epidemia di COVID-19 (Fig.
7,11). In particolare, la sola riapertura delle scuole potrebbe portare allo sforamento del numero di posti letto in
terapia intensiva attualmente disponibili a livello nazionale (Tab.2,3). Assumendo che i contatti in comunità non
aumentino, la riapertura dei settori manifatturiero, edile, commercio e ristorazione avrebbe un impatto minimale
sulla trasmissibilità dell’infezione (Fig. 8,12). Tuttavia, mentre per il settore edile e manifatturiero questo scenario
può considerarsi realistico, per il settore commerciale e di ristorazione un aumento di contatti in comunità è da
considerarsi un'inevitabile conseguenza dell’apertura di tali settori al pubblico, e può potenzialmente innescare
nuove epidemie. I risultati relativi a questi scenari sono riportati in Fig. 9,10,13,14. Le stime del numero di
riproduzione effettivo ottenute assumendo una riduzione ulteriore della trasmissibilità grazie all’uso diffuso di
dispositivi di protezione individuale (es. mascherine) sono riportati in Fig. 15-20 per il caso in cui la suscettibilità
varia con l’età e in Fig. 21-26 se la suscettibilità è costante per età.
I risultati ottenuti suggeriscono che
1. la riapertura delle scuole aumenterebbe in modo significativo il rischio di ottenere una nuova grande
ondata epidemica con conseguenza potenzialmente molto critiche sulla tenuta del sistema sanitario
nazionale;
2. per tutti gli scenari di riapertura in cui si prevede un aumento dei contatti in comunità, la trasmissibilità
supera la soglia epidemica, innescando quindi una nuova ondata epidemica;
3. nella maggior parte degli scenari di riapertura dei soli settori professionali (in presenza di scuole chiuse),
anche qualora la trasmissibilità superi la soglia epidemica, il numero atteso di terapie intensive al picco
risulterebbe comunque inferiore alla attuale disponibilità di posti letto a livello nazionale (circa 9000).
4. Se l’adozione diffusa di dispositivi di protezione individuale riducesse la trasmissibilità del 15%, gli scenari
di riapertura del settore commerciali alla comunità potrebbe permettere un contenimento sotto la soglia
epidemica solo riuscendo a limitare la trasmissione in comunità negli over 60 anni.
5. Se l’adozione diffusa di dispositivi di protezione individuale riducesse la trasmissibilità del 25%, gli scenari
di riapertura del settore commerciale e di quello della ristorazione alla comunità potrebbe permettere
un contenimento sotto la soglia solo riuscendo a limitare la trasmissione in comunità negli over 65 anni.
L’analisi della sola soglia epidemica associata ai diversi scenari di riapertura suggerisce che una riduzione del 20%
circa dei contatti rilevanti per la trasmissione epidemica potrebbe essere sufficiente a contenere il numero di
riproduzione sotto la soglia critica. Questo significa che l’utilizzo diffuso di misure di precauzione (mascherine,
igiene delle mani, distanziamento sociale), il rafforzamento delle attività di tracciamento del contatto e l’ulteriore
aumento di consapevolezza dei rischi epidemici nella popolazione potrebbero congiuntamente ridurre in modo
sufficiente i rischi di trasmissione per la maggior parte degli scenari sin qui considerati.
[...]
Originariamente Scritto da Arnald
).
Permessi di Scrittura
Rispondi Citando
