Sistem kekebalan tubuh kita merupakan pertahanan tubuh terhadap infeksi dan berbagai serangan berbahaya. Sistem kekebalan bawaan, yang kita miliki sejak lahir, dan sistem kekebalan adaptif (yang berkembang ketika tubuh terpapar mikroba atau zat kimia yang muncul dari mikroba) adalah dua subsistem yang membentuk sistem kekebalan. Kekebalan adaptif memiliki “memori” yang meningkatkan efektivitas respons berikutnya terhadap antigen tertentu. Kekebalan tubuh yang baik sangat penting untuk mengatasi penyakit anak.

Anak-anak umumnya berisiko terhadap berbagai virus yang dapat menyebabkan penyakit anak, seperti patogen, bakteri, jamur, dan parasit. Anak-anak mudah terserang penyakit pada beberapa tahun pertama kehidupan karena tubuhnya mengembangkan kekebalan terhadap infeksi. Penyakit menular global, termasuk pneumonia, diare, dan malaria, bersama dengan komplikasi kelahiran prematur, asfiksia perinatal, dan kelainan bawaan, tetap menjadi penyebab utama kematian pada anak-anak di bawah 5 tahun.

Hampir semua bayi, balita, dan anak-anak mengalami penyakit anak umum seperti cacar air, pilek, faringitis, dan infeksi telinga. Anak-anak tidak selalu menjaga kebersihan yang tepat, membuat mereka rentan terhadap penyebaran penyakit. Penyakit anak-anak umum melibatkan infeksi bakteri atau virus, alergi, dan kondisi imunologis.

Bakteri Berbahaya

Beberapa virus penyebab penyakit anak, seperti rotavirus menyebabkan diare dan muntah yang mengkhawatirkan pada anak-anak kecil. Respiratory Syncytial Virus (RSV) dapat menyebabkan bronkiolitis pada bayi dan anak di bawah satu tahun. Coxsackie Virus menginfeksi tangan, kaki, dan mulut. Varicella-zoster Virus yang menyebabkan cacar air umumnya mempengaruhi anak-anak. Hepatitis B Virus dapat menyebabkan infeksi hati yang serius, terkadang tanpa gejala selama bertahun-tahun. Gondongan adalah penyakit virus lain yang menyebabkan sakit kepala, malaise, demam, dan pembengkakan kelenjar ludah. Difteri adalah infeksi serius yang biasanya mempengaruhi selaput lendir hidung dan tenggorokan, menyulitkan anak-anak bernapas dan menelan. Rubella Virus menyebabkan campak Jerman, yang dapat menyebabkan komplikasi serius seperti kebutaan, edema serebral, dan bahkan kematian.

Bakteri seperti Haemophilus influenzae tipe b (Hib) hampir eksklusif menginfeksi anak-anak di bawah usia lima tahun dengan pneumonia, meningitis, dan infeksi serius lainnya. Tuberkulosis (TB), penyakit bakteri, biasanya mempengaruhi paru-paru, tetapi pada bayi dan anak-anak kecil, dapat juga memengaruhi ginjal, tulang belakang, dan otak. Polio Virus menyebabkan kelumpuhan pada sebagian individu yang terkena; setelah kelumpuhan terjadi, tidak ada terapi selain pengobatan simtomatik. Dalam beberapa tahun terakhir, COVID-19 telah menjadi penyakit fatal baik untuk orang dewasa maupun anak-anak. Ada banyak penyakit lain pada anak-anak yang tidak dapat dijelaskan secara lengkap. Vaksinasi yang tepat perlu ada secara global untuk mencegah dan mengobati penyakit anak-anak di atas, dan WHO memulai program imunisasi pada tahun 1974.

Model SIR

Penggunaan model matematika dari wabah telah membantu kita memahami efek vaksinasi, seperti model umum SIR (Susceptible–Infected–Recovered) untuk menguji beberapa penyakit epidemiologis. Para peneliti baru-baru ini menyelidiki beberapa model matematis orde fraksional untuk penyakit seperti COVID-19, TB, sistem kekebalan tumor, cacar air, demam tifoid, transmisi dengue, malaria, infeksi pneumonia, HIV/AIDS, transmisi kolera, campak, dan lainnya.

Untuk menganalisis penyakit anak-anak bisa menggunakan pendekatan model SIR orde fraksional hibrid. Dengan menggunakan varian Atangana-Baleanu, teori dasar kalkulus fraksional menyoroti signifikansi dan persuasifnya orde fraksional, serta kenyataan bahwa efek memori fraksional dalam model. Pada model SIR fraksional, turunan fraksional Caputo, Caputo–Fabrizio, dan Atangana-Baleanu bisa untuk menganalisis penyakit anak-anak.

Pendekatan Lyapunov merupakan teknik paling berguna untuk menganalisis karakteristik kestabilan solusi. Untuk sistem persamaan diferensial deterministik dan stokastik, teknik dekomposisi Laplace Adomain (LADM) efektif. Pendekatan ini tidak memerlukan gangguan atau linearisasi apa pun. Dengan menggabungkan integral Riemann–Liouville dan turunan Caputo, operator CPC adalah operator yang dapat dipercaya, efisien, dan serbaguna. Penelitian baru tentang representasi matematika orde fraksional di bawah operator CPC dari beberapa penyakit virus lainnya. Selain itu, kalkulus fraksional menawarkan teknik matematika baru untuk mensimulasikan proses fisik dan biologis dan banyak peneliti gunakan dalam berbagai disiplin ilmu teknik dan ilmiah.

Penulis: Cicik Alfiniyah, M.Si., Ph.D

Informasi detail dari riset ini ada di link:

https://www.sciencedirect.com/journal/Decision-Analytics-Journal/vol/10

BACA JUGA: Dampak Investasi Asing terhadap Pekerja Perempuan Indonesia