Mathematical Model for the Growth of Mycobacterium Tuberculosis Infection in the Lungs:

Abstrak

Dalam karya ini, kami mengembangkan model dinamika populasi bakteri penyebab tuberkulosis (TB), My cobacterium tuberkulosis (Mtb). Mengevaluasi pengaruh kompetisi bakteri terhadap prevalensi infeksi. Kami asumsikan dua jenis pertumbuhan populasi Mtb untuk analisis ini. Yang pertama disebabkan oleh bakteri yang tumbuh di dalam setiap makrofag yang terinfeksi. Hal ini diperkirakan berkorelasi dengan jumlah makrofag yang terinfeksi. Itu kedua adalah bakteri ekstraseluler tumbuh karena replikasi diri. Dalam penelitian ini, kami memodelkan respon imun melawan infeksi bakteri Mtb di paru-paru. Model ini merupakan sistem persamaan diferensial lima dimensi yang mewakili perubahan jumlah sel makrofag yang sehat, terinfeksi, teraktivasi, bakteri ekstraseluler partikel, dan sel T naif. Analisis kualitatif dan hasil numerik menunjukkan adanya dua keseimbangan poin, keseimbangan bebas penyakit dan keseimbangan endemik yang mewakili tuberkulosis laten atau aktif berdasarkan jumlah bakteri. Selain itu, analisis sensitif terhadap parameter model menunjukkan bahwa makrofag tidak cukup untuk mengendalikan invasi awal Mtb dan sistem kekebalan perlu bekerja lebih kompleks mekanisme pertahanan untuk membendung infeksi Mtb seperti perekrutan berbagai elemen sistem kekebalan, dan pembentukan granuloma.