Análisis de la dinámica intrahospedalaria de la coinfección de tuberculosis y SARS-CoV-2
Autores: Elaiw, Ahmed M.; Agha, Afnan D. Al
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis de la dinámica intrahospedalaria de la coinfección de tuberculosis y SARS-CoV-2
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Coronavirus
Respiratorio
SARS-CoV-2
TB
Coinfección
Modelado matemático
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
La enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19) es una enfermedad respiratoria que apareció en 2019 causada por un virus llamado síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2). COVID-19 sigue propagándose y causando muertes en todo el mundo. Existe una preocupación real por la coinfección de SARS-CoV-2 con otras enfermedades infecciosas. La tuberculosis (TB) es una enfermedad bacteriana causada por Mycobacterium tuberculosis (Mtb). Se ha registrado la coinfección de SARS-CoV-2 con TB en muchos países. Se ha sugerido que la coinfección está asociada con enfermedad grave y muerte. El modelado matemático es una herramienta efectiva que puede ayudar a comprender la dinámica de la coinfección entre nuevas enfermedades y enfermedades conocidas. En este artículo, desarrollamos un modelo de coinfección de TB y SARS-CoV-2 dentro del huésped con linfocitos T citotóxicos (CTLs). El modelo investiga las interacciones entre células epiteliales sanas (ECs), ECs infectadas latentes por Mtb, ECs infectadas activas por Mtb, ECs infectadas por SARS-CoV-2, Mtb libre, SARS-CoV-2 libre y CTLs. Se demuestra que las soluciones del modelo son no negativas y acotadas. Se calculan todos los equilibrios con sus condiciones de existencia. Se seleccionan funciones de Lyapunov adecuadas para examinar la estabilidad global de los equilibrios. Se implementan simulaciones numéricas para verificar los resultados teóricos. Se encuentra que el modelo tiene seis puntos de equilibrio. Estos puntos reflejan dos estados: el estado de mono-infección donde SARS-CoV-2 o TB ocurren como una única infección, y el estado de coinfección donde las dos infecciones ocurren simultáneamente. Los parámetros que controlan el movimiento entre estos estados deben ser probados para desarrollar mejores tratamientos para pacientes coinfectados con TB y COVID-19. La linfopenia aumenta la concentración de partículas de SARS-CoV-2 y, por lo tanto, puede empeorar el estado de salud del paciente coinfectado.
Descripción
La enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19) es una enfermedad respiratoria que apareció en 2019 causada por un virus llamado síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2). COVID-19 sigue propagándose y causando muertes en todo el mundo. Existe una preocupación real por la coinfección de SARS-CoV-2 con otras enfermedades infecciosas. La tuberculosis (TB) es una enfermedad bacteriana causada por Mycobacterium tuberculosis (Mtb). Se ha registrado la coinfección de SARS-CoV-2 con TB en muchos países. Se ha sugerido que la coinfección está asociada con enfermedad grave y muerte. El modelado matemático es una herramienta efectiva que puede ayudar a comprender la dinámica de la coinfección entre nuevas enfermedades y enfermedades conocidas. En este artículo, desarrollamos un modelo de coinfección de TB y SARS-CoV-2 dentro del huésped con linfocitos T citotóxicos (CTLs). El modelo investiga las interacciones entre células epiteliales sanas (ECs), ECs infectadas latentes por Mtb, ECs infectadas activas por Mtb, ECs infectadas por SARS-CoV-2, Mtb libre, SARS-CoV-2 libre y CTLs. Se demuestra que las soluciones del modelo son no negativas y acotadas. Se calculan todos los equilibrios con sus condiciones de existencia. Se seleccionan funciones de Lyapunov adecuadas para examinar la estabilidad global de los equilibrios. Se implementan simulaciones numéricas para verificar los resultados teóricos. Se encuentra que el modelo tiene seis puntos de equilibrio. Estos puntos reflejan dos estados: el estado de mono-infección donde SARS-CoV-2 o TB ocurren como una única infección, y el estado de coinfección donde las dos infecciones ocurren simultáneamente. Los parámetros que controlan el movimiento entre estos estados deben ser probados para desarrollar mejores tratamientos para pacientes coinfectados con TB y COVID-19. La linfopenia aumenta la concentración de partículas de SARS-CoV-2 y, por lo tanto, puede empeorar el estado de salud del paciente coinfectado.