Skip to main page content
U.S. flag

An official website of the United States government

Dot gov

The .gov means it’s official.
Federal government websites often end in .gov or .mil. Before sharing sensitive information, make sure you’re on a federal government site.

Https

The site is secure.
The https:// ensures that you are connecting to the official website and that any information you provide is encrypted and transmitted securely.

Access keys NCBI Homepage MyNCBI Homepage Main Content Main Navigation
. 2008 Mar;86(3):187-96.
doi: 10.2471/blt.07.040170.

Reconstructing historical changes in the force of infection of dengue fever in Singapore: implications for surveillance and control

Joseph R Egger  1 , Eng Eong Ooi, David W Kelly, Mark E Woolhouse, Clive R Davies, Paul G Coleman
Affiliations

Reconstructing historical changes in the force of infection of dengue fever in Singapore: implications for surveillance and control

Joseph R Egger et al. Bull World Health Organ. 2008 Mar.

Abstract
in English, French, Spanish, Arabic

Objective: To reconstruct the historical changes in force of dengue infection in Singapore, and to better understand the relationship between control of Aedes mosquitoes and incidence of classic dengue fever.

Methods: Seroprevalence data were abstracted from surveys performed in Singapore from 1982 to 2002. These data were used to develop two mathematical models of age seroprevalence. In the first model, force of infection was allowed to vary independently each year, while in the second it was described by a polynomial function. Model-predicted temporal trends were analysed using linear regression. Time series techniques were employed to investigate periodicity in predicted forces of infection, dengue fever incidence and mosquito breeding.

Findings: Force of infection estimates showed a significant downward trend from 1966, when vector control was instigated. Force of infection estimates from both models reproduced significant increases in the percentage and average age of the population susceptible to dengue infections. Importantly, the year-on-year model independently predicted a five to six year periodicity that was also displayed by clinical incidence but absent from the Aedes household index.

Conclusion: We propose that the rise in disease incidence was due in part to a vector-control-driven reduction in herd immunity in older age groups that are more susceptible to developing clinical dengue.

Objectif: Reconstituer les variations historiques à Singapour de la virulence de l’infection par la dengue et mieux comprendre la relation entre la lutte contre les moustiques Aedes et l’incidence de la dengue classique.

Méthodes: Des données de séroprévalence ont été extraites des enquêtes réalisées à Singapour entre 1982 et 2002. Ces données ont servi à développer deux modèles mathématiques de la séroprévalence en fonction de l’âge. Dans le premier modèle, on a laissé la virulence de l’infection varier chaque année de manière indépendante, tandis que, dans le second, cette virulence était décrite par une fonction polynomiale. On a analysé par régression linéaire les tendances temporelles prédites par les modèles. On a étudié la périodicité des previsions de la virulence de l’infection, de l’incidence de la dengue et de la reproduction des moustiques par des techniques utilisant des séries temporelles.

Résultats: La virulence estimée de l’infection présente une tendance à la baisse significative depuis 1966, année de lancement de la lutte antivectorielle. Les estimations de cette virulence fournies par les deux modèles reflètent des augmentations importantes du pourcentage et de l’âge moyen de la population susceptible de contracter la dengue. Point important : la modélisation d’année en année a prédit de manière indépendante une périodicité de cinq à six ans, que présente également l’incidence clinique, mais pas l’indice « maison » du moustique Aedes.

Conclusion: Notre interprétation est que l’augmentation de l’incidence de la maladie est en partie due à une baisse de l’immunité collective induite par la lutte antivectorielle dans les tranches d’âges supérieures, plus sensibles au développement de la dengue clinique.

Objetivo: Determinar la evolución de la virulencia del dengue en Singapur, y profundizar en la relación entre el control del mosquito Aedes y la incidencia de la fiebre del dengue clásica.

Métodos: A partir de estudios realizados en Singapur entre 1982 y 2002, se reunieron datos de seroprevalencia que se utilizaron para desarrollar dos modelos matemáticos de seroprevalencia por edades. En el primer modelo se permitió que la virulencia de la infección variara de forma independiente cada año, mientras que en el segundo se describió mediante una función polinómica. Las tendencias temporales previstas por el modelo se analizaron mediante métodos de regresión lineal. Se emplearon técnicas de series temporales para investigar la periodicidad de la virulencia prevista de la infección, la incidencia de fiebre del dengue y la reproducción de los mosquitos.

Resultados: Las estimaciones de la virulencia de la infección mostraron una tendencia descendente considerable desde 1966, año en que se empezó a fomentar la lucha antivectorial. Las estimaciones de la virulencia de la infección obtenidas con los dos modelos reprodujeron aumentos importantes del porcentaje y la edad promedio de la población vulnerable al dengue. Un hallazgo importante es que el modelo de año en año predijo de forma independiente una periodicidad de cinco a seis años observable también en la incidencia clínica, pero no así en el índice de Aedes en los hogares.

Conclusión: El aumento de la incidencia de la enfermedad puede deberse en parte a una reducción, propiciada por la lucha antivectorial, de la inmunidad colectiva en los grupos de personas de edad avanzada que tienen mayor tendencia a desarrollar dengue clínico.

الغرض: إعادة بناء التغيُّرات التاريخية في قوى العدوى بحمى الضنك في سنغافورة، والوصول إلى فەم أفضل للعلاقة بين مكافحة بعوض الزواعج ومعدل حدوث حمى الضنك المعەودة.

الطريقة: استخلصت المعطيـات حول الانتشار المصلي من المسوحات التي أجريت في سنغافورة في الفترة بين 1982 و2002، واستخدمت ەذە المعطيات لإعداد نموذجَيْن رياضيَـيْن للانتشار المصلي والعمري. وقد سمح لقوى العدوى في النموذج الأول بأن تخضع لاختلافات مستقلة كل عام، فيما وصفت في النموذج الثاني بأنەا وظيفة متعدِّدة الحدود. ثم حلِّلت الاتجاەات الزمنية وفق التوقعات الخاصة للنموذج باستخدام التحوُّف الخطي، كما استخدم أسلوب السلاسل الزمنية لتقصِّي الدورية في القوى المتوقعة للعدوى، وفي معدل حدوث حمى الضنك وفي تفقيس البعوض.

الموجودات: أظەرت تقديرات الاتجاە لقوى العدوى انحداراً يعتد بە إحصائياً بدءاً من عام 1966، عندما بدئت مكافحة نواقل المرض. وقد أعادت تقديرات قوى العدوى المستمدَّة من كلا النموذجين إحداث زيادات يعتد بەا إحصائياً في النسبة المئوية وفي الأعمار الوسطية للسكان الذين لديەم الاستعداد للعدوى بحمى الضنك. والأمر الەام والجديـر بالذكر أن النموذج الـمُرْتَكِز على الانتقال من سنة لأخرى توقّع بشكل مستقل عن غيرە دوريـة تستغرق 5 – 6 سنوات، وقد اتَّضح ذلك بالمعدلات السريرية للانتشار مع غياب مؤشِّر الزواعج لدى السكان.

الاستنتاج: نفترض أن الازدياد في معدلات حدوث المرض نجم جزئياً عن جەود مكافحة النواقل التي أدَّت إلى نقص في مناعة القطيع لدى مجموعات الأعمار الأعلى والتي تعد أكثر استعداداً للإصابة بحمى الضنك السريرية.

PubMed Disclaimer

Figures

Fig. 1
Fig. 1
Observed annual average Aedes household index and annual clinical incidence of dengue fever
Fig. 2
Fig. 2
Observed average age of clinical cases of dengue fever reported in Singaporea
Fig. 3
Fig. 3
Annual forces of infection predicted by models
Fig. 4
Fig. 4
Seroprevalence observed in the 1982 survey and fitted age estimates using models
Fig. 5
Fig. 5
Seroprevalence observed in the 1991 survey and fitted age estimates using models
Fig. 6
Fig. 6
Seroprevalence observed in the 1993 survey and fitted age estimates using models
Fig. 7
Fig. 7
Seroprevalence observed in the 1999 survey and fitted age estimates using models
Fig. 8
Fig. 8
Seroprevalence observed in the 2002 survey and fitted age estimates using models
Fig. 9
Fig. 9
Estimated changes in the percentage of the population susceptible to infection by all dengue virus serotypes
Fig. 10
Fig. 10
Estimated changes in the average age of the population susceptible to infection by all dengue virus serotypes
Fig. 11
Fig. 11
Observed annual clinical incidence and predicted annual forces of infection, 1960–1987
Fig. 12
Fig. 12
Observed annual clinical incidence and predicted annual forces of infection, 1988–2002
Fig. 13
Fig. 13
Correlogram of the observed annual clinical incidence, Aedes household index and predicted annual forces of infection, 1966–2002
See this image and copyright information in PMC

References

    1. CDC dengue fever home page. Washington: US Centers for Disease Control and Prevention; 2005. Available from: http://www.cdc.gov/ncidod/dvbid/dengue/index.htm
    1. Dengue and dengue haemorrhagic fever WHO Fact Sheet No. 117. Geneva: WHO; 2002.
    1. Murgue B, Deparis X, Chungue E, Cassar O, Roche C. Dengue: an evaluation of dengue severity in French Polynesia based on an analysis of 403 laboratory-confirmed cases. Trop Med Int Health. 1999;4:765–73. doi: 10.1046/j.1365-3156.1999.00478.x. - DOI - PubMed
    1. Kuno G. Review of the factors modulating dengue transmission. Epidemiol Rev. 1995;17:321–35. - PubMed
    1. Halstead SB. Epidemiology of dengue and dengue hemorrhagic fever In: Gubler D, Kuno G, eds. Dengue and dengue hemorrhagic fever Wallingford/New York: CAB International; 1997.

LinkOut - more resources