Um modelo in silico do sistema imunológico humano - Apresentação 21/05
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Um modelo in-silico do sistema
imunológico humano: um caso de
estudo da autoimunidade
Projeto Final de Curso – Seminários II
Gustavo Alves Oliveira Silva Alcione de Paiva Oliveira (orientador)
Modelo
O modelo proposto neste trabalho visa simular uma parte do sistema imunológico
humano a fim de estudar o comportamento do mesmo perante doenças autoimunes.
Modelo em implementação no framework Flame.
Comparar os resultados obtidos nesta implementação com os resultados discutidos por
Possi na sua implementação no framework Repast Simphony.
Espaço
A implementação contém diversos
ambientes que representam as zonas do
sistema imunológico a serem simuladas;
A iteração entre os agentes ocorre
nessas zonas;
Cada zona é representada por um
espaço toroidal.
Zonas
Tecido
Zona central do modelo;
Onde as células do organismo tem seu primeiro contato com os patógenos;
Ambiente da infecção;
Zonas
Linfonodo
Representa tanto o linfonodo quanto o baço;
Zona onde, inicialmente, localizam-se os linfócitos e onde os antígenos lhe são
apresentados;
Principais agentes: linfócitos T helper, T citolíticos e B.
Zonas
Circulação
Representa a circulação linfática e sanguínea;
Tem como função representar a circulação de células entre o linfonodo e o tecido.
Principais agentes: os linfócitos T e B;
Zonas
Medula óssea
Onde ocorrem os mecanismos relacionados a tolerância dos linfócitos B;
Aqui os linfócitos B são gerados, com especificidades aleatórias e testados através dos
mecanismos de tolerância;
O linfócito B gerado só segue para o linfonodo após receber uma especificidade
aleatória que não reconheça com alta afinidade os antígenos do próprio corpo.
Zonas
Medula óssea
Tolerância central do
linfócito B
Adaptado de Possi, M. A. [2012]
Zonas
Timo
Similar a zona que representa a medula óssea;
Aqui ocorrem os mecanismos relacionados a tolerância dos linfócitos T;
Onde os linfócitos T (helper e citolítico) são gerados, com especificidades aleatórias e
testados através dos mecanismos de tolerância;
O linfócito T gerado só segue para o linfonodo após receber uma especificidade
aleatória que não reconheça com alta afinidade os antígenos do próprio corpo.
Zonas
Timo
Tolerância central do
linfócito T
Adaptado de Possi, M. A. [2012]
Agentes
Adaptado de Possi, M. A. [2012]
Agentes
Todos os agentes tem como propriedades comuns os atributos:
zone: especifica a zona em que o agente se encontra;
x,y: coordenadas do agente
ticks: representam do tempo do agente na simulação.
Agentes
Antígeno
Atributo self: representa o padrão molecular do agente.
Agentes
Anticorpo
São criados pelos agentes que representam os linfócitos B, quando ativados;
Atributo target: representa a especificidade do anticorpo.
Agentes
Vírus
Representa os patógenos infecciosos que estão atacando o organismo;
Atributo self: representa o seu padrão antigênico;
Atributo target: padrão molecular para o qual o vírus tem afinidade e tentará infectar.
Agentes
Natural killer
Tem como principal função eliminar os depósitos de infecção (células infectadas que
permitem reprodução do vírus);
Atua na zona Tecido.
Agentes
Linfócito T helper
Tem como principal função prover os estímulos necessários para a ativação dos agentes
que representam os linfócitos B e, posteriormente, os Macrófagos;
Gerado na zona Timo e testado para garantir que não seja auto-reativo;
Agentes
Linfócito T citolítico
Assim como as células Natural killer, também tem como principal função eliminar os
depósitos de infecção através da sua especificidade;
Agentes
Macrófagos
São atraídos para a zona Tecido quando ocorre uma infecção;
Agentes
Linfócito B
Gerados na zona Medula óssea e, posteriormente, migram para a zona Linfonodo;
São responsáveis por gerar os Anticorpos;
Difusão
Vnovo = E * (Vatual + D * ( Vvizinhos – Vatual)) onde:
E = constante de decaimento;
D = constante de difusão;
Vnovo = valor da concentração atualizado na posição atual;
Vatual = valor da concentração antigo na posição atual;
Vvizinhos = médio do valor da concentração antigo dos vizinhos na vizinhança de Moore de grau 1;
Dúvidas, sugestões?
Fim