Published March 13, 2014 | Version v1
Publication Open

The Rise and Fall of HIV in High-Prevalence Countries: A Challenge for Mathematical Modeling

  • 1. Erasmus MC
  • 2. United Arab Emirates University
  • 3. University of Manitoba
  • 4. St. Michael's Hospital
  • 5. University of Toronto
  • 6. Stellenbosch University
  • 7. University of Nairobi

Description

Several countries with generalized, high-prevalence HIV epidemics, mostly in sub-Saharan Africa, have experienced rapid declines in transmission. These HIV epidemics, often with rapid onsets, have generally been attributed to a combination of factors related to high-risk sexual behavior. The subsequent declines in these countries began prior to widespread therapy or implementation of any other major biomedical prevention. This change has been construed as evidence of behavior change, often on the basis of mathematical models, but direct evidence for behavior changes that would explain these declines is limited. Here, we look at the structure of current models and argue that the common "fixed risk per sexual contact" assumption favors the conclusion of substantial behavior changes. We argue that this assumption ignores reported non-linearities between exposure and risk. Taking this into account, we propose that some of the decline in HIV transmission may be part of the natural dynamics of the epidemic, and that several factors that have traditionally been ignored by modelers for lack of precise quantitative estimates may well hold the key to understanding epidemiologic trends.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

شهدت العديد من البلدان التي تنتشر فيها أوبئة فيروس نقص المناعة البشرية، ومعظمها في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، انخفاضات سريعة في انتقال العدوى. تُعزى أوبئة فيروس نقص المناعة البشرية هذه، والتي غالبًا ما تكون مصحوبة ببدايات سريعة، بشكل عام إلى مجموعة من العوامل المتعلقة بالسلوك الجنسي عالي الخطورة. بدأت الانخفاضات اللاحقة في هذه البلدان قبل العلاج على نطاق واسع أو تنفيذ أي وقاية طبية حيوية رئيسية أخرى. تم تفسير هذا التغيير على أنه دليل على تغيير السلوك، غالبًا على أساس النماذج الرياضية، ولكن الأدلة المباشرة على التغييرات السلوكية التي من شأنها أن تفسر هذه الانخفاضات محدودة. هنا، ننظر إلى بنية النماذج الحالية ونجادل بأن افتراض "الخطر الثابت لكل اتصال جنسي" المشترك يفضل استنتاج تغييرات سلوكية جوهرية. ونجادل بأن هذا الافتراض يتجاهل عدم الخطية المبلغ عنها بين التعرض والمخاطر. مع أخذ ذلك في الاعتبار، نقترح أن بعض الانخفاض في انتقال فيروس نقص المناعة البشرية قد يكون جزءًا من الديناميكيات الطبيعية للوباء، وأن العديد من العوامل التي تم تجاهلها تقليديًا من قبل المصممين بسبب عدم وجود تقديرات كمية دقيقة قد تحمل مفتاح فهم الاتجاهات الوبائية.

Translated Description (French)

Plusieurs pays où l'épidémie de VIH est généralisée et à forte prévalence, principalement en Afrique subsaharienne, ont connu une baisse rapide de la transmission. Ces épidémies de VIH, souvent avec des manifestations rapides, ont généralement été attribuées à une combinaison de facteurs liés aux comportements sexuels à haut risque. Les déclins ultérieurs dans ces pays ont commencé avant le traitement généralisé ou la mise en œuvre de toute autre prévention biomédicale majeure. Ce changement a été interprété comme une preuve de changement de comportement, souvent sur la base de modèles mathématiques, mais les preuves directes de changements de comportement qui expliqueraient ces déclins sont limitées. Ici, nous examinons la structure des modèles actuels et soutenons que l'hypothèse commune du « risque fixe par contact sexuel » favorise la conclusion de changements de comportement substantiels. Nous soutenons que cette hypothèse ignore les non-linéarités signalées entre l'exposition et le risque. En tenant compte de cela, nous proposons qu'une partie de la baisse de la transmission du VIH puisse faire partie de la dynamique naturelle de l'épidémie, et que plusieurs facteurs qui ont traditionnellement été ignorés par les modélisateurs faute d'estimations quantitatives précises pourraient bien détenir la clé pour comprendre les tendances épidémiologiques.

Translated Description (Spanish)

Varios países con epidemias generalizadas de VIH de alta prevalencia, principalmente en África subsahariana, han experimentado una rápida disminución de la transmisión. Estas epidemias de VIH, a menudo con inicios rápidos, generalmente se han atribuido a una combinación de factores relacionados con el comportamiento sexual de alto riesgo. Las disminuciones posteriores en estos países comenzaron antes de la terapia generalizada o la implementación de cualquier otra prevención biomédica importante. Este cambio se ha interpretado como evidencia de un cambio de comportamiento, a menudo sobre la base de modelos matemáticos, pero la evidencia directa de los cambios de comportamiento que explicarían estas disminuciones es limitada. Aquí, observamos la estructura de los modelos actuales y argumentamos que la suposición común de "riesgo fijo por contacto sexual" favorece la conclusión de cambios sustanciales en el comportamiento. Argumentamos que esta suposición ignora las no linealidades informadas entre la exposición y el riesgo. Teniendo esto en cuenta, proponemos que parte de la disminución de la transmisión del VIH puede ser parte de la dinámica natural de la epidemia, y que varios factores que tradicionalmente han sido ignorados por los modeladores por falta de estimaciones cuantitativas precisas pueden ser la clave para comprender las tendencias epidemiológicas.

Files

journal.pcbi.1003459&type=printable.pdf

Files (463.1 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:8a158cf02368a95c0be17b78bd202db6
463.1 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
صعود وهبوط فيروس نقص المناعة البشرية في البلدان عالية الانتشار: تحد للنمذجة الرياضية
Translated title (French)
La montée et la chute du VIH dans les pays à forte prévalence : un défi pour la modélisation mathématique
Translated title (Spanish)
El auge y la caída del VIH en los países de alta prevalencia: un desafío para la modelización matemática

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2035254050
DOI
10.1371/journal.pcbi.1003459

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Kenya

References

  • https://openalex.org/W1687810567
  • https://openalex.org/W1895898914
  • https://openalex.org/W1968170171
  • https://openalex.org/W1972139662
  • https://openalex.org/W1982305100
  • https://openalex.org/W1986574361
  • https://openalex.org/W1987443112
  • https://openalex.org/W1987641348
  • https://openalex.org/W1994333367
  • https://openalex.org/W1999702450
  • https://openalex.org/W2002574877
  • https://openalex.org/W2004772894
  • https://openalex.org/W2014834756
  • https://openalex.org/W2017391004
  • https://openalex.org/W2019632798
  • https://openalex.org/W2019911170
  • https://openalex.org/W2021204089
  • https://openalex.org/W2022104434
  • https://openalex.org/W2022130131
  • https://openalex.org/W2027138223
  • https://openalex.org/W2029558670
  • https://openalex.org/W2034695327
  • https://openalex.org/W2036408211
  • https://openalex.org/W2039062327
  • https://openalex.org/W2043618431
  • https://openalex.org/W2049521141
  • https://openalex.org/W2051249963
  • https://openalex.org/W2051884632
  • https://openalex.org/W2052975806
  • https://openalex.org/W2053138429
  • https://openalex.org/W2054233015
  • https://openalex.org/W2057386618
  • https://openalex.org/W2057590324
  • https://openalex.org/W2059347143
  • https://openalex.org/W2061474260
  • https://openalex.org/W2063256035
  • https://openalex.org/W2063467933
  • https://openalex.org/W2065995052
  • https://openalex.org/W2068032771
  • https://openalex.org/W2068192246
  • https://openalex.org/W2068843186
  • https://openalex.org/W2068948840
  • https://openalex.org/W2072532210
  • https://openalex.org/W2074620757
  • https://openalex.org/W2075292149
  • https://openalex.org/W2076225720
  • https://openalex.org/W2079580813
  • https://openalex.org/W2080988445
  • https://openalex.org/W2086018999
  • https://openalex.org/W2086372355
  • https://openalex.org/W2089104366
  • https://openalex.org/W2090351220
  • https://openalex.org/W2094895481
  • https://openalex.org/W2094908852
  • https://openalex.org/W2095718569
  • https://openalex.org/W2098985784
  • https://openalex.org/W2099048494
  • https://openalex.org/W2103920597
  • https://openalex.org/W2103938894
  • https://openalex.org/W2104216185
  • https://openalex.org/W2105695017
  • https://openalex.org/W2108653287
  • https://openalex.org/W2109992855
  • https://openalex.org/W2112509042
  • https://openalex.org/W2113071805
  • https://openalex.org/W2113161108
  • https://openalex.org/W2115177580
  • https://openalex.org/W2117002055
  • https://openalex.org/W2117057469
  • https://openalex.org/W2118663100
  • https://openalex.org/W2121212732
  • https://openalex.org/W2121655917
  • https://openalex.org/W2123797251
  • https://openalex.org/W2125586839
  • https://openalex.org/W2126095109
  • https://openalex.org/W2131539938
  • https://openalex.org/W2131674674
  • https://openalex.org/W2133241248
  • https://openalex.org/W2134642396
  • https://openalex.org/W2143421242
  • https://openalex.org/W2144466424
  • https://openalex.org/W2144889686
  • https://openalex.org/W2145067766
  • https://openalex.org/W2146864017
  • https://openalex.org/W2150767693
  • https://openalex.org/W2152048324
  • https://openalex.org/W2152505869
  • https://openalex.org/W2152845061
  • https://openalex.org/W2154353570
  • https://openalex.org/W2154441926
  • https://openalex.org/W2154499327
  • https://openalex.org/W2156151523
  • https://openalex.org/W2160226661
  • https://openalex.org/W2160534746
  • https://openalex.org/W2161358581
  • https://openalex.org/W2161670720
  • https://openalex.org/W2162206940
  • https://openalex.org/W2163036286
  • https://openalex.org/W2165074561
  • https://openalex.org/W2165411092
  • https://openalex.org/W2165611205
  • https://openalex.org/W2166309712
  • https://openalex.org/W2171689424
  • https://openalex.org/W2179492824
  • https://openalex.org/W2501548935
  • https://openalex.org/W2623930462
  • https://openalex.org/W3023742466
  • https://openalex.org/W3025834346