Острая воспалительная реакция
advertisement
Острая воспалительная реакция Это универсальная защитная реакция организма на действие различных патогенных факторов ( механических, физических, химических, биологических), благодаря которой происходит обезвреживание и уничтожение вызвавших повреждение факторов, восстановление гомеостаза A. Reynoldsa, J. Rubin, G. Clermont, J. Day, Y. Vodovotz, G.B. Ermentrouta (2006) A reduced mathematical model of the acute inflammatory response: I. Derivation of model and analysis of anti-inflammation. Journal of Theoretical Biology. 242. 220-236. Этапы иммунной реакции Уравнение для патогена (P) 1. Локальный иммунный ответ (M) 2. Активация фагоцитов (N*) возбудителем (P) 3. Активация фагоцитов провоспалительными медиаторами при разрушении ткани (D) Уравнение для фагоцитов (N*) Уравнение для поврежденной ткани (D) Уравнение для противовоспалитель ных медиаторов (CA) M/P подсистема – локальный иммунный ответ Кинетическая схема Уничтожение патогена локальным иммунным ответом Подавление локального иммунного ответа патогеном Источник участников локального ответа Естественная смерть участников локального ответа Источник Гибель макрофагов макрофагов Уравнение,макрофагов описывающее Уничтожение патогенами динамику численности патогена Прирост численности патогена (Ферхюльстовский член) Уничтожение патогена макрофагами Квазистационарный процесс , где Kpg – скорость роста патогена, выражаем M через P по P=> – численность патогена, P∞ - max численность патогена, теореме Тихонова Kpm – скорость уничтожения патогена тканевыми макрофагами, Sm – источник макрофагов, µm- гибель макрофагов, Kmp – уничтожение макрофагов патогенами N*/P подсистема Прирост численности патогена Уничтожение патогена (Ферхюльстовский член) при локальном ответе Прирост фагоцитов Гибель фагоцитов Snr – источник фагоцитов, Knn-активация фагоцитов активированными фагоцитами, Knpактивация фагоцитов патогеном, µnr –скорость гибели фагоцитов Уничтожение патогена фагоцитами Фазовые портреты N*/P подсистемы Kpg=1,3 <= устойчивый узел Kpg=1,8 Kpg=1,5 <= седло-узел Kpg=2 неустойчивый фокус <= седло рождение предельного цикла Сепсис Жесткое рождение предельного цикла Численность активированных фагоцитов (N*) Численность активированных фагоцитов (N*) Здоровье Численность патогена (P) Численность патогена (P) N*/D подсистема Прирост фагоцитов Гибель фагоцитов Асептическая смерть Самоактивация фагоцитов Активация фагоцитов провоспалительными цитокинами поврежденной ткани Здоровье Трёхпеременная подсистема Активация фагоцитов цитокинами поврежденной ткани Самоактивация фагоцитов Активация фагоцитов патогеном Упрощенная модель острой воспалительной реакции Бассейн притяжения смерти капельница стероидов Бассейн притяжения здоровья Выводы • Три стационарных состояния Здоровье Асептическая смерть • Патогена нет, иммунная система в режиме готовности • Патогена нет, но активно работает иммунная система • P=0, N*=0, D=0, CA=Sc/µc • Тип стационарной • P=0, N*>0, D>0, CA>0 точки: устойчивый узел • Тип стационарной точки: седло Сепсис • Заражение крови, активная борьба иммунной системы с патогеном • P≠0, N*≠0, D≠0, CA≠0 • Тип стационарной точки: предельный цикл • Бассейн притяжения здоровья зависит от параметра противовоспалительных медиаторов • Существует клиническая корреляция между прогнозами модели и потенциальными терапевтическими вмешательствами Спасибо всем за внимание!
