Dinámica de activación y regulación de la respuesta inmune ante el ataque de patógenos virales mediante modelado matemático
Autores: Cuesta-Herrera, Ledyz; Pastenes, Luis; Arencibia, Ariel D.; Córdova-Lepe, Fernando; Montoya, Cristhian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Dinámica de activación y regulación de la respuesta inmune ante el ataque de patógenos virales mediante modelado matemático
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Modelo matemático
Linfocitos T reguladores
Respuesta inmune
Soluciones de equilibrio
Estabilidad
Infección
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
En este documento, se desarrolla un modelo matemático para simular la activación de la dinámica de los linfocitos T reguladores. El modelo considera la respuesta inmune adaptativa y consta de células epiteliales, células infectadas, partículas de virus libres, linfocitos T colaboradores y citotóxicos, linfocitos B y linfocitos T reguladores. Se realizó un análisis matemático para discutir las condiciones de existencia y estabilidad de las soluciones de equilibrio en términos del número reproductivo básico. Además, se muestran las definiciones y propiedades necesarias para preservar la positividad y estabilidad del modelo. La precisión de estos modelos matemáticos puede verse afectada por numerosas fuentes de incertidumbre, en parte debido al equilibrio entre la complejidad del modelo y su capacidad predictiva para representar con precisión el proceso biológico. Sin embargo, estos modelos pueden proporcionar perspectivas notablemente precisas sobre la dinámica de la infección y ayudar en la identificación de rasgos inmunológicos específicos que mejoran nuestra comprensión de los mecanismos inmunes. Los resultados teóricos son validados mediante simulaciones numéricas utilizando datos reportados en la literatura. La construcción, análisis y simulación de los modelos desarrollados demuestran que el aumento inducido de los linfocitos T reguladores suprime efectivamente la respuesta inflamatoria en contraste con células similares en menores contenidos, desempeñando un papel clave en el mantenimiento de la auto-tolerancia y la homeostasis inmune.
Descripción
En este documento, se desarrolla un modelo matemático para simular la activación de la dinámica de los linfocitos T reguladores. El modelo considera la respuesta inmune adaptativa y consta de células epiteliales, células infectadas, partículas de virus libres, linfocitos T colaboradores y citotóxicos, linfocitos B y linfocitos T reguladores. Se realizó un análisis matemático para discutir las condiciones de existencia y estabilidad de las soluciones de equilibrio en términos del número reproductivo básico. Además, se muestran las definiciones y propiedades necesarias para preservar la positividad y estabilidad del modelo. La precisión de estos modelos matemáticos puede verse afectada por numerosas fuentes de incertidumbre, en parte debido al equilibrio entre la complejidad del modelo y su capacidad predictiva para representar con precisión el proceso biológico. Sin embargo, estos modelos pueden proporcionar perspectivas notablemente precisas sobre la dinámica de la infección y ayudar en la identificación de rasgos inmunológicos específicos que mejoran nuestra comprensión de los mecanismos inmunes. Los resultados teóricos son validados mediante simulaciones numéricas utilizando datos reportados en la literatura. La construcción, análisis y simulación de los modelos desarrollados demuestran que el aumento inducido de los linfocitos T reguladores suprime efectivamente la respuesta inflamatoria en contraste con células similares en menores contenidos, desempeñando un papel clave en el mantenimiento de la auto-tolerancia y la homeostasis inmune.