Universitas Airlangga Official Website

Pemodelan Matematika dengan Waktu Tunda untuk Penularan Cacar Monyet dengan Masa Inkubasi

Ilustrasi AIP (Foto: UNAIR NEWS)
Ilustrasi AIP (Foto: UNAIR NEWS)

Cacar monyet (mpox) adalah penyakit virus zoonosis yang disebabkan oleh virus cacar monyet (MPXV), yang termasuk dalam genus Orthopoxvirus dalam famili Poxviridae. Mpox, yang dulunya endemik di Afrika Tengah dan Barat, baru-baru ini muncul kembali sebagai masalah kesehatan global karena wabah yang meluas dilaporkan di lebih dari 120 negara sejak tahun 2022. Virus ini ditularkan dari hewan ke manusia melalui kontak langsung dengan hewan pengerat yang terinfeksi atau cairan tubuhnya, dan dari manusia ke manusia melalui kontak fisik, pernapasan, atau benda yang terkontaminasi. Manifestasi klinis meliputi demam, sakit kepala, mialgia, limfadenopati, dan ruam vesikulopustular yang khas yang dapat muncul di berbagai bagian tubuh. Kasus yang parah dapat berujung pada pneumonia, sepsis, atau ensefalopati, terutama pada individu dengan gangguan imun. Hingga akhir tahun 2024, lebih dari 220 kematian dan lebih dari 100.000 kasus terkonfirmasi telah tercatat secara global, yang menggarisbawahi kebutuhan mendesak untuk memahami dinamika penularan mpox dan strategi pengendaliannya.

Masa inkubasi, yaitu durasi waktu antara munculnya gejala dan paparan virus, biasanya berlangsung selama 6 hingga 13 hari. Namun, masa inkubasi dapat berlangsung hingga 21 hari, tergantung pada kekebalan tubuh inang, muatan virus, dan cara penularan. Fase laten sangat penting untuk memahami penularan penyakit, karena individu tanpa gejala atau pra-gejala dapat memfasilitasi penyebaran yang tidak disadari, terutama di lingkungan yang padat penduduk atau dengan kontak tinggi. Oleh karena itu, sangat penting untuk mendefinisikan masa inkubasi ini secara akurat untuk membuat model matematika yang mempertimbangkan durasi antara infeksi dan penularan.

Pemodelan matematika merupakan alat penting untuk merancang intervensi kesehatan masyarakat yang efisien dan memahami dinamika penularan mpox. Model matematika dapat digunakan untuk mengamati bagaimana wabah menyebar dan berkembang, memperkirakan parameter epidemiologi seperti menilai ambang batas pengendalian wabah, dan mensimulasikan intervensi atau efek yang memengaruhi penyebaran wabah. Penelitian terbaru telah menggunakan turunan orde fraksional, penundaan waktu, dan dinamika crossover hibrida untuk merepresentasikan efek memori, periode latensi, dan saluran penularan yang rumit secara lebih efektif.

Studi ini merumuskan model diferensial penundaan untuk menjelaskan dinamika penularan cacar monyet, dengan mengintegrasikan masa inkubasi (diwakili sebagai penundaan waktu) dan populasi patogen lingkungan sebagai jalur infeksi alternatif. Penggabungan komponen lingkungan ini memungkinkan model untuk memperhitungkan penularan tidak langsung melalui lingkungan yang terkontaminasi, sehingga menawarkan gambaran penyebaran penyakit yang lebih akurat. Hasil analisis menunjukkan bahwa keseimbangan bebas penyakit tetap stabil ketika bilangan reproduksi dasar kurang dari satu, sedangkan keseimbangan endemik muncul ketika bilangan reproduksi dasar lebih dari satu. Simulasi numerik dilakukan dengan nilai penundaan waktu yang bervariasi, yang mewakili panjang masa inkubasi yang berbeda. Hasilnya menunjukkan bahwa masa inkubasi yang lebih lama menyebabkan penyebaran penyakit yang lebih lambat. Dengan kata lain, semakin lama masa inkubasi, semakin bertahap peningkatan jumlah individu yang terinfeksi dari waktu ke waktu. Kerangka kerja yang disarankan membantu menetapkan kebijakan kesehatan masyarakat untuk peramalan wabah, waktu isolasi, dan langkah-langkah dekontaminasi lingkungan. Ini juga berfungsi sebagai alat pengambilan keputusan untuk pengendalian dan kesiapan penyakit zoonosis.

Penulis :  M. A. Hidayat, Fatmawati, C. Alfiniyah, O. J. Peter

Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:

A Time-Delayed Mathematical Modeling for Monkeypox Transmission withIncubation Period, http://www.iapress.org/index.php/soic/article/view/2875