june 2020 • Nature medicine

Age-dependent effects in the transmission and control of COVID-19 epidemics

Davies, N.G., Klepac, P., Liu, Y. et al.

DOI: 10.1038/s41591-020-0962-9

Content curated by::Samuel Gomes

Key message

A suscetibilidade à infeção assim como o desenvolvimento de infeção sintomática parecem ser significativamente inferiores nas faixas etárias mais jovens. Por isso, é importante determinar a infeciosidade dos casos assintomáticos para que se possam tomar medidas de mitigação mais adequadas. É de esperar um aumento de casos nas faixas etárias mais jovens e mais velhas na segunda fase da epidemia.

Analysis

Population

Foram utilizados dados epidemiológicos da China, Itália, Japão, Singapura, Canadá e Coreia.

Method

Estudo de modelagem epidemiológica. Foi desenvolvido um modelo de transmissão do virus estratificado por idade, com 4 variantes: (1) variação com a idade da suscetibilidade à infeção, (2) variação com a idade das manifestações clínicas, (3) suscetibilidade à infeção e manifestações clínicas sem variação com a idade e (4) uma combinação de (1) e (2). Desta forma, tentou-se perceber qual a variante que melhor se adaptava aos dados epidemiológicos já conhecidos. Depois, aplicou-se essa variante em diferentes contextos, nomeadamente simulando (1) o efeito na epidemia do encerramento das escolas durante 3 meses em 3 cidades com estruturas etárias distintas e mediante diferentes níveis de infeciosidade e (2) simulando o número total de casos clínicos em caso de epidemia não mitigada em 146 capitais de países. Algumas limitações deste método relacionam-se com o facto de as informações recolhidas nas fases iniciais da epidemia serem pouco fiáveis, terem ocorrido alterações nas formas de notificação, definição de caso e critérios de teste que podem modificar os dados epidemiológicos usados nas simulações, foi assumido que os casos subclínicos são menos infeciosos que os sintomáticos e apenas foram assumidos como fatores importantes para a transmissão de doença os contactos físicos e conversacionais, pelo que se se verificar, por exemplo, a via fecal-oral como importante fator de contágio, o risco de transmissão pode ter sido subestimado neste estudo.

Results

As pessoas com menos de 20 anos têm mais ou menos metade da suscetibilidade à infeção que aqueles com idade superior. Entre os 10 e os 19 anos, 21% (12-31%) das infeções são sintomáticas em comparação com 69% (57-82%) naqueles com mais de 70 anos.O encerramento das escolas reduziu o número mediano de casos no pico da epidemia em 8-17%, 10-20% e 11-21% para infeciosidade dos casos sub clínicos admitida de 0%, 50% e 100% respetivamente.Cidades com populações mais jovens tendem a apresentar menos casos em comparação com cidades mais envelhecidas, mas isto depende da assunção de que o desenvolvimento de sintomas dependente da idade segue o mesmo padrão em todos os casos, o que pode não ser verdade tendo em conta diferentes estados basais de saúde em diferentes locais, ou seja, populações menos saudáveis (com mais comorbilidades, por exemplo) podem apresentar uma maior proporção de casos sintomáticos apesar de serem mais jovens. Isto também é válido quando comparamos cidades com alto e baixo rendimento.Ao longo da simulação da epidemia a distribuição de casos por idade variou. Na sua fase inicial apresentou mais casos entre os 20 e os 59 anos e, depois do pico, evoluiu para uma maior distribuição de casos naqueles com menos de 20 anos e com mais de 60 anos, verificando-se maior magnitude nos países com idade mediana superior.

Abstract

The COVID-19 pandemic has shown a markedly low proportion of cases among children. Age disparities in observed cases could be explained by children having lower susceptibility to infection, lower propensity to show clinical symptoms or both. We evaluate these possibilities by fitting an age-structured mathematical model to epidemic data from China, Italy, Japan, Singapore, Canada and South Korea. We estimate that susceptibility to infection in individuals under 20 years of age is approximately half that of adults aged over 20 years, and that clinical symptoms manifest in 21% (95% credible interval: 12–31%) of infections in 10- to 19-year-olds, rising to 69% (57–82%) of infections in people aged over 70 years. Accordingly, we find that interventions aimed at children might have a relatively small impact on reducing SARS-CoV-2 transmission, particularly if the transmissibility of subclinical infections is low. Our age-specific clinical fraction and susceptibility estimates have implications for the expected global burden of COVID-19, as a result of demographic differences across settings. In countries with younger population structures—such as many low-income countries—the expected per capita incidence of clinical cases would be lower than in countries with older population structures, although it is likely that comorbidities in low-income countries will also influence disease severity. Without effective control measures, regions with relatively older populations could see disproportionally more cases of COVID-19, particularly in the later stages of an unmitigated epidemic.