Dinámica global de un modelo de coinfección de HTLV-I y SARS-CoV-2 con difusión
Autores: Elaiw, Ahmed M.; Shflot, Abdulsalam S.; Hobiny, Aatef D.; Aly, Shaban A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Dinámica global de un modelo de coinfección de HTLV-I y SARS-CoV-2 con difusión
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Grave
Coronavirus
Covid-19
Respuesta inmune
Coinfección
Modelado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
El síndrome respiratorio agudo grave coronavirus 2 (SARS-CoV-2) es un virus respiratorio novedoso que causa la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19). Los síntomas de COVID-19 van desde leves hasta enfermedades graves. Se observó que la progresión de la enfermedad en pacientes con COVID-19 depende de su respuesta inmune, especialmente en pacientes ancianos cuya supresión del sistema inmunológico puede ponerlos en mayor riesgo de infección. El virus linfotrópico de células T humanas tipo I (HTLV-I) ataca a las células T CD4 (células T) del sistema inmunológico y conduce a una disfunción inmunológica. La coinfección con HTLV-I y SARS-CoV-2 ha sido reportada en estudios recientes. Modelar la coinfección de HTLV-I y SARS-CoV-2 puede ser una herramienta útil para entender la co-dinámica de estos virus en el huésped. El objetivo de este estudio fue construir un modelo que caracterice la dinámica en el huésped de la coinfección de HTLV-I y SARS-CoV-2. Al considerar la movilidad de los virus y las células, el modelo está representado por un sistema de ecuaciones diferenciales parciales (EDP). El sistema contiene dos variables independientes, el tiempo t y la posición x, y siete variables dependientes para representar las densidades de células epiteliales sanas (CE), CE infectadas latentes por SARS-CoV-2, CE infectadas activas por SARS-CoV-2, SARS-CoV-2, células T sanas, células T infectadas latentes por HTLV-I y células T infectadas activas por HTLV-I. Primero estudiamos las propiedades fundamentales de las soluciones del sistema, luego dedujimos todos los estados estacionarios y probamos sus propiedades globales. Examinamos la estabilidad global de los estados estacionarios construyendo funciones de Lyapunov apropiadas. Los resultados analíticos fueron ilustrados realizando simulaciones numéricas. Discutimos el efecto de la infección por HTLV-I en la progresión de COVID-19. Los resultados sugieren que los pacientes con HTLV-I tienen una respuesta inmune debilitada; en consecuencia, su riesgo de infección por COVID-19 puede aumentar.
Descripción
El síndrome respiratorio agudo grave coronavirus 2 (SARS-CoV-2) es un virus respiratorio novedoso que causa la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19). Los síntomas de COVID-19 van desde leves hasta enfermedades graves. Se observó que la progresión de la enfermedad en pacientes con COVID-19 depende de su respuesta inmune, especialmente en pacientes ancianos cuya supresión del sistema inmunológico puede ponerlos en mayor riesgo de infección. El virus linfotrópico de células T humanas tipo I (HTLV-I) ataca a las células T CD4 (células T) del sistema inmunológico y conduce a una disfunción inmunológica. La coinfección con HTLV-I y SARS-CoV-2 ha sido reportada en estudios recientes. Modelar la coinfección de HTLV-I y SARS-CoV-2 puede ser una herramienta útil para entender la co-dinámica de estos virus en el huésped. El objetivo de este estudio fue construir un modelo que caracterice la dinámica en el huésped de la coinfección de HTLV-I y SARS-CoV-2. Al considerar la movilidad de los virus y las células, el modelo está representado por un sistema de ecuaciones diferenciales parciales (EDP). El sistema contiene dos variables independientes, el tiempo t y la posición x, y siete variables dependientes para representar las densidades de células epiteliales sanas (CE), CE infectadas latentes por SARS-CoV-2, CE infectadas activas por SARS-CoV-2, SARS-CoV-2, células T sanas, células T infectadas latentes por HTLV-I y células T infectadas activas por HTLV-I. Primero estudiamos las propiedades fundamentales de las soluciones del sistema, luego dedujimos todos los estados estacionarios y probamos sus propiedades globales. Examinamos la estabilidad global de los estados estacionarios construyendo funciones de Lyapunov apropiadas. Los resultados analíticos fueron ilustrados realizando simulaciones numéricas. Discutimos el efecto de la infección por HTLV-I en la progresión de COVID-19. Los resultados sugieren que los pacientes con HTLV-I tienen una respuesta inmune debilitada; en consecuencia, su riesgo de infección por COVID-19 puede aumentar.