كيف فقدت الحمى القرمزية قبضتها على لندن
كانت الحمى القرمزية من أكثر عدوى الطفولة إثارة للرعب في القرن التاسع عشر. فبين عامَي 1820 و1880 تقريبًا، اجتاحت أوبئة حادة أوروبا وأمريكا الشمالية. وفي منتصف القرن، كانت تقتل نحو 10000 شخص سنويًا في إنجلترا وويلز، معظمهم أطفال صغار، وأحيانًا في غضون أيام قليلة: من التهاب الحلق إلى الطفح الأحمر المميز ثم الموت.
تسببها بكتيريا العقدية المقيّحة (Streptococcus pyogenes)، وهي من العقديات من المجموعة A. وقد أثبت هذه الصلة جورج وغلاديس ديك عام 1924. ويمكن الإصابة بها أكثر من مرة: فالعدوى الواحدة لا تضمن المناعة.
اللغز
في لندن، انخفضت وفيات الحمى القرمزية بأكثر من عشرة أضعاف قبل المضادات الحيوية بعقود، إذ ظهرت السلفوناميدات عام 1935 والبنسلين عام 1945. وفي الوقت نفسه تغيّر إيقاع الأوبئة. فهل يستطيع نموذج رياضي تفسير هذه التغيرات من خلال الانجراف البطيء لبضعة معاملات؟
قرن من السجلات الأسبوعية
استخدم كيفن تشاو وديفيد إيرن، من جامعة ماكماستر في كندا، التقارير الأسبوعية لمسجّل الأحوال المدنية العام في لندن:
- الوفيات الأسبوعية بالحمى القرمزية، 1842–1939، والحالات المُبلَّغ عنها، 1901–1939؛
- المواليد الأسبوعية، والوفيات من كل الأسباب، والتعدادات العشرية، إذ نما عدد سكان لندن من نحو 2.25 مليون إلى 8.6 مليون نسمة خلال تلك الفترة.
استبعدوا سجلات الأبرشيات الأقدم، التي تعود إلى عام 1696: فقد كانت الحمى القرمزية تُخلط فيها كثيرًا بالحصبة، وكان النظام ينهار بعد عام 1830. وتوقفوا عند سبتمبر 1939، حين أُجلي 1.5 مليون من سكان لندن، كثير منهم أطفال، مع بداية الحرب. ونُسخت أعداد الحالات للفترة 1901–1939 من صور ممسوحة للأرشيف بمساعدة أدوات ذكاء اصطناعي (ChatGPT وOpenAI Codex)، وجرى التحقق من عيّنة منها يدويًا.
ما تُظهره السجلات
- وباء كل عام، تبلغ ذروته في الخريف.
- وفوق ذلك، دورة متعددة السنوات تطول: من نحو 4 سنوات إلى نحو 8 سنوات بين 1880 و1920.
- وخلال السنوات نفسها، تنخفض الوفيات من نحو 2300 إلى نحو 80 في السنة.
النموذج
طابق الفريق نموذج SIR كلاسيكيًا (القابلون للإصابة – المصابون – المتعافون) مع الوفيات والحالات معًا. يرتفع الانتقال وينخفض مع الفصول، فهو أعلى حين تكون المدارس مفتوحة. وسمحوا لثلاثة أمور بالتغير مع الزمن: متوسط الانتقال، وشدة التأرجح الموسمي، ونسبة الحالات القاتلة، التي تنخفض مع الوقت، تماشيًا مع فرضية تاريخية مفادها أن سلالة أخف سادت في تسعينيات القرن التاسع عشر تقريبًا. وأعطت طريقة ثانية مستقلة النتائج نفسها تقريبًا.
ثم تساءلوا عن الدورات الوبائية التي يتنبأ بها النموذج في كل فترة، بما فيها التذبذبات البطيئة التي تبقيها الولادات والوفيات العشوائية حية، وقارنوها بالدورات المرصودة.
النتائج
- يفسّر معاملان اثنان كل التغيرات تقريبًا في إيقاع الأوبئة: عدد التكاثر (كم شخصًا تُعدي الحالة الواحدة) وشدة التأرجح الموسمي.
- الدورة الطويلة، من نحو 3.5 سنوات عام 1842 إلى 7–8 سنوات حوالي 1920، تتوافق مع تذبذب بطيء يتنبأ به النموذج ويعتمد بالكامل تقريبًا على عدد التكاثر. فكلما انخفض، طالت الدورات. وجاء هذا الانخفاض أساسًا من تراجع مطّرد في سهولة انتشار المرض.
- تعكس هذه التغيرات تحولات مرصودة في معدلات الولادة إلى جانب تغيرات مستنتجة في الانتقال، قد تعود جزئيًا إلى تطور البكتيريا نفسها.
- في حالة الحصبة، كانت التغيرات في الولادات كافية لتفسير كل شيء. أما في حالة الحمى القرمزية فلا.
ما يبقى بلا تفسير
دورة مدتها نحو 5 سنوات قبل 1857، ودورة مدتها نحو 3 سنوات بين 1887 و1897، وربما غيرهما، لا تزال بلا تفسير. كما يبسّط النموذج الأمور: فهو يفترض مناعة مدى الحياة (وهذا غير صحيح في الحمى القرمزية)، ويتجاهل الحماية التي يتلقاها الرضّع من أمهاتهم، ويفترض تغيرًا واحدًا فقط في السلالة.
قراءة الأوبئة في الأرشيفات القديمة
يوسّع البحث هذا النوع من التحليل، الذي نجح من قبل مع الحصبة في نيويورك، ليشمل مرضًا بكتيريًا وسجلات وفيات، مقدّرًا أمورًا لم تُرصد مباشرة قط، مثل معدل الإماتة والانتقال. ويمكن تطبيق الأدوات نفسها على سجلات تاريخية أخرى للأمراض المعدية.