Острая воспалительная реакция

2. 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.

3. Этапы иммунной реакции Уравнение для патогена (P) Уравнение для фагоцитов (N*) Уравнение для поврежденной ткани (D) Уравнение для противовоспалительных медиаторов (CA)

4. 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 макрофагов Гибель макрофагов Уравнение, описывающее динамику численности патогена Уничтожение макрофагов патогенами Квазистационарный процесс=> выражаем M через P по теореме Тихонова , где Kpg – скорость роста патогена, P– численность патогена, P∞ - max численность патогена, Kpm– скорость уничтожения патогена тканевыми макрофагами, Sm – источник макрофагов, µm- гибель макрофагов, Kmp– уничтожение макрофагов патогенами Прирост численности патогена (Ферхюльстовский член) Уничтожение патогена макрофагами

5. N*/P подсистема Уничтожение патогена при локальном ответе Прирост численности патогена (Ферхюльстовский член) Уничтожение патогена фагоцитами жертва хищник Гибель фагоцитов Прирост фагоцитов Snr– источник фагоцитов,Knn-активация фагоцитов активированными фагоцитами,Knp- активация фагоцитов патогеном, µnr–скорость гибели фагоцитов

6. Фазовые портреты N*/P подсистемы Kpg=1,3 Kpg=1,5 <= устойчивый узел <= седло-узел Kpg=1,8 Kpg=2 неустойчивый фокус рождение предельного цикла <= седло

7. Сепсис Жесткое рождение предельного цикла Здоровье Численность активированных фагоцитов (N*) Численность активированных фагоцитов (N*) Численность патогена (P) Численность патогена (P)

8. N*/D подсистема Прирост фагоцитов Гибель фагоцитов Асептическая смерть Самоактивация фагоцитов Активация фагоцитов провоспалительными цитокинами поврежденной ткани Здоровье

9. Трёхпеременная подсистема Активация фагоцитов цитокинами поврежденной ткани Активация фагоцитов патогеном Самоактивация фагоцитов

10. Упрощенная модель острой воспалительной реакции Бассейн притяжения смерти капельница стероидов Бассейн притяжения здоровья

11. Выводы • Три стационарных состояния • Бассейн притяжения здоровья зависит от параметра противовоспалительных медиаторов • Существует клиническая корреляция между прогнозами модели и потенциальными терапевтическими вмешательствами

12. Спасибо всем за внимание!