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Previous issue date: 2011-02-28 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O sistema imunológico humano (SIH) é composto por uma rede complexa de células,
tecidos e órgãos especializados em defender o organismo contra doenças. Para atingir
tal objetivo, o SIH identifica e extermina uma ampla gama de agentes patogênicos
externos, como vírus e bactérias, além de células do próprio organismo que podem estar se
comportando de forma anormal, e que poderiam dar origem a tumores, caso não fossem
eliminadas. O SIH é ainda responsável pelo processo de eliminação de células mortas
e renovação de algumas estruturas do organismo. A compreensão do SIH é, portanto,
essencial. Entretanto a sua complexidade e a interação entre seus muitos componentes, nos
mais diversos níveis, torna a tarefa extremamente complexa. Alguns de seus aspectos, no
entanto, podem ser melhor compreendidos se modelados computacionalmente, permitindo
a pesquisadores da área realizar um grande volume de experimentos e testar um grande
número de hipóteses em um curto período de tempo. A longo prazo, pode-se vislumbrar
um quadro onde todo o SIH poderá ser simulado, permitindo aos cientistas desenvolverem
e testarem vacinas e medicamentos contra várias doenças, bem como contra a rejeição de
órgãos e tecidos transplantados, diminuindo o uso de animais experimentais.
Neste contexto, o presente trabalho visa implementar e simular computacionalmente
um modelo matemático do SIH, sendo o objetivo principal reproduzir a dinâmica de
uma resposta imune ao lipopolissacarídeo (LPS) em um pequena seção de um tecido. O
modelo matemático é composto de um sistema de equações diferenciais parciais (EDPs)
que incorpora a dinâmica de alguns tipos de células e moléculas do SIH durante uma
resposta imune ao LPS no tecido. / The Human Immune System (HIS) consists of a complex network of cells, tissues and
organs. The HIS plays an crucial role in defending the body against diseases. To achieve
this goal, the immune system identifies and kills a wide range of external pathogens such
as viruses and bacteria, and the body's own cells which are behaving abnormally. If these
cells were not eliminated, they could give rise to tumors. The HIS is also responsible for
removing dead cells and replacing some of the structures of the body. The understanding
of the HIS is therefore essential. However, its complexity and the intense interaction
among several components, in various levels, make this task extremely complex. Some of
its aspects, however, may be better understood if a computational model is used, which
allows researchers to test a large number of hypotheses in a short period of time. In
the future we can envision a computer program that can simulate the entire HIS. This
computer program will allow scientists to develop and test new drugs against various
diseases, as well as to treat organ or tissue transplant rejection, without requiring animals
experiments.
In this scenario, our work aims to implement and simulate a mathematical model
of the HIS. Its main objective is to reproduce the dynamics of a immune response to
lipopoly-saccharides (LPS) in a microscopic section of a tissue. The mathematical model
is composed of a system of partial differential equations (PDEs) that defines the dynamics
of some tissues and molecules of the HIS during the immune response to the LPS.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:hermes.cpd.ufjf.br:ufjf/3529 |
| Date | 28 February 2011 |
| Creators | Pigozzo, Alexandre Bittencourt |
| Contributors | Lobosco, Marcelo, Santos, Rodrigo Weber dos, Macedo, Gilson Costa, Vianna, Gizelle Kupac, Borges, Carlos Cristiano Hasenclever |
| Publisher | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), Programa de Pós-graduação em Modelagem Computacional, UFJF, Brasil, ICE – Instituto de Ciências Exatas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFJF, instname:Universidade Federal de Juiz de Fora, instacron:UFJF |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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