Um modelo in-silico do sistema imunológico humano: um caso de estudo da autoimunidade. Projeto Final de Curso Seminários II

Transcrição

1 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)

2 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.

3 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.

4 Zonas Tecido Zona central do modelo; Onde as células do organismo tem seu primeiro contato com os patógenos; Ambiente da infecção;

5 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.

6 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;

7 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.

8 Zonas Medula óssea Tolerância central do linfócito B Adaptado de Possi, M. A. [2012]

9 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.

10 Zonas Timo Tolerância central do linfócito T Adaptado de Possi, M. A. [2012]

11 Agentes Adaptado de Possi, M. A. [2012]

12 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.

13 Agentes Antígeno Atributo self: representa o padrão molecular do agente.

14 Agentes Anticorpo São criados pelos agentes que representam os linfócitos B, quando ativados; Atributo target: representa a especificidade do anticorpo.

15 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.

16 Agentes Natural killer Tem como principal função eliminar os depósitos de infecção (células infectadas que permitem reprodução do vírus); Atua na zona Tecido.

17 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;

18 Agentes Linfócito T citolítico Assim como as células Natural killer, também tem como principal função eliminar os depósitos de infecção através da sua especificidade;

19 Agentes Macrófagos São atraídos para a zona Tecido quando ocorre uma infecção;

20 Agentes Linfócito B Gerados na zona Medula óssea e, posteriormente, migram para a zona Linfonodo; São responsáveis por gerar os Anticorpos;

21 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;

22 Dúvidas, sugestões? Fim