Modelado y análisis de estabilidad de la coinfección IAV/SARS-CoV-2 dentro del huésped con inmunidad de anticuerpos
Autores: Elaiw, Ahmed M.; Alsulami, Raghad S.; Hobiny, Aatef D.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Modelado y análisis de estabilidad de la coinfección IAV/SARS-CoV-2 dentro del huésped con inmunidad de anticuerpos
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Estudios
Virus respiratorios
Coinfección
Modelo matemático
Inmunidad de anticuerpos
Dinámica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Varios estudios han informado varios casos de coinfección de virus respiratorios en pacientes hospitalizados. El virus de la influenza A (IAV) imita al Coronavirus 2 del Síndrome Respiratorio Agudo Severo (SARS-CoV-2) en cuanto a la ocurrencia estacional, las rutas de transmisión, las manifestaciones clínicas y las respuestas inmunitarias relacionadas. El presente documento tuvo como objetivo desarrollar e investigar un modelo matemático para estudiar la dinámica de la coinfección de IAV/SARS-CoV-2 dentro del huésped. Se incorpora la influencia de las inmunidades de anticuerpos específicos de SARS-CoV-2 e IAV. El modelo simula la interacción entre siete compartimentos, células epiteliales no infectadas, células infectadas por SARS-CoV-2, células infectadas por IAV, partículas libres de SARS-CoV-2, partículas libres de IAV, anticuerpos específicos de SARS-CoV-2 y anticuerpos específicos de IAV. Se considera el crecimiento y la muerte de las células epiteliales no infectadas. Estudiamos las propiedades cualitativas básicas del modelo, calculamos todos los equilibrios e investigamos la estabilidad global de todos los equilibrios. La estabilidad global de los equilibrios se establece utilizando el método de Lyapunov. Realizamos simulaciones numéricas y demostramos que están en buen acuerdo con los resultados teóricos. Se discute la importancia de incluir la inmunidad de anticuerpos en el modelo de dinámica de coinfección. Hemos encontrado que sin modelar la inmunidad de anticuerpos, no se observa el caso de coexistencia de IAV y SARS-CoV-2. Finalmente, discutimos la influencia de la infección por IAV en la dinámica de la infección única por SARS-CoV-2 y viceversa.
Descripción
Varios estudios han informado varios casos de coinfección de virus respiratorios en pacientes hospitalizados. El virus de la influenza A (IAV) imita al Coronavirus 2 del Síndrome Respiratorio Agudo Severo (SARS-CoV-2) en cuanto a la ocurrencia estacional, las rutas de transmisión, las manifestaciones clínicas y las respuestas inmunitarias relacionadas. El presente documento tuvo como objetivo desarrollar e investigar un modelo matemático para estudiar la dinámica de la coinfección de IAV/SARS-CoV-2 dentro del huésped. Se incorpora la influencia de las inmunidades de anticuerpos específicos de SARS-CoV-2 e IAV. El modelo simula la interacción entre siete compartimentos, células epiteliales no infectadas, células infectadas por SARS-CoV-2, células infectadas por IAV, partículas libres de SARS-CoV-2, partículas libres de IAV, anticuerpos específicos de SARS-CoV-2 y anticuerpos específicos de IAV. Se considera el crecimiento y la muerte de las células epiteliales no infectadas. Estudiamos las propiedades cualitativas básicas del modelo, calculamos todos los equilibrios e investigamos la estabilidad global de todos los equilibrios. La estabilidad global de los equilibrios se establece utilizando el método de Lyapunov. Realizamos simulaciones numéricas y demostramos que están en buen acuerdo con los resultados teóricos. Se discute la importancia de incluir la inmunidad de anticuerpos en el modelo de dinámica de coinfección. Hemos encontrado que sin modelar la inmunidad de anticuerpos, no se observa el caso de coexistencia de IAV y SARS-CoV-2. Finalmente, discutimos la influencia de la infección por IAV en la dinámica de la infección única por SARS-CoV-2 y viceversa.