Optimización de la fuerza ejercida por la interacción sinérgica tratamiento-respuesta inmunitaria
Optimization of the force exerted by the synergistic treatment-immune response interaction
Barra lateral del artículo
PDF (English)
FLIP
(English)
La Revista ofrece Acceso Abierto bajo una licencia Creative Commons Attibution License
Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución 4.0 Internacional.
Contenido principal del artículo
En física, la sinergia es una acción que implica la coordinación de dos o más causas o partes, cuyos efectos serán mayores que la suma de los efectos individuales. Medir la fuerza sinérgica del tratamiento y la respuesta inmune trabajando conjuntamente es de vital importancia para controlar los parámetros fisicoquímicos en las infecciones bacterianas. En este sentido, en este artículo nos centramos en analizar el impacto de la sinergia a través de un problema de control óptimo. Para formular y resolver el problema utilizamos leyes de conservación que caracterizan las principales propiedades del fenómeno físico. En concreto, utilizamos el Principio Mínimo de Pontryagin para minimizar un funcional de rendimiento que mide la fuerza de la sinergia entre el tratamiento y la respuesta inmune. Los resultados numéricos sugieren que las sinergias de las fuerzas deben ser proporcionales entre sí para controlar la propagación bacteriana.
Descargas
Detalles del artículo
Ankomah, P., & Levin, B. R. (2014). Exploring the collaboration between antibiotics and the immune response in the treatment of acute, self-limiting infections. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 111(23), 8331–8338. https://doi.org/10.1073/PNAS.1400352111/SUPPL_FILE/PNAS.201400352SI.PDF DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1400352111
Handel, A., Margolis, E., & Levin, B. R. (2009). Exploring the role of the immune response in preventing antibiotic resistance. Journal of Theoretical Biology, 256(4), 655–662. https://doi.org/10.1016/J.JTBI.2008.10.025 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jtbi.2008.10.025
Ibargüen-Mondragón, E., & Esteva, L. (2013). On the interactions of sensitive and resistant Mycobacterium tuberculosis to antibiotics. Mathematical Biosciences, 246(1), 84–93. https://doi.org/10.1016/J.MBS.2013.08.005 DOI: https://doi.org/10.1016/j.mbs.2013.08.005
Ibargüen-Mondragón, E., Esteva, L., & Cerón Gómez, M. (2022). An optimal control problem applied to plasmid-mediated antibiotic resistance. Journal of Applied Mathematics and Computing, 68(3), 1635–1667. https://doi.org/10.1007/S12190-021-01583-0 DOI: https://doi.org/10.1007/s12190-021-01583-0
Ibargüen-Mondragón, E., Prieto, K., & Hidalgo-Bonilla, S. P. (2021). A MODEL ON BACTERIAL RESISTANCE CONSIDERING A GENERALIZED LAW OF MASS ACTION FOR PLASMID REPLICATION., 29(2), 375–412. https://doi.org/10.1142/S0218339021400118 DOI: https://doi.org/10.1142/S0218339021400118
Ibargüen-Mondragón, E., Romero-Leiton, J. P., Esteva, L., Cerón Gómez, M., & Hidalgo-Bonilla, S. P. (2019). Stability and periodic solutions for a model of bacterial resistance to antibiotics caused by mutations and plasmids. Applied Mathematical Modelling, 76, 238–251. https://doi.org/10.1016/J.APM.2019.06.017 DOI: https://doi.org/10.1016/j.apm.2019.06.017
Landersdorfer, C. B., Ly, N. S., Xu, H., Tsuji, B. T., & Bulitta, J. B. (2013). Quantifying subpopulation synergy for antibiotic combinations via mechanism-based modeling and a sequential dosing design. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 57(5), 2343–2351. https://doi.org/10.1128/AAC.00092-13/SUPPL_FILE/ZAC999101813SO1.PDF DOI: https://doi.org/10.1128/AAC.00092-13
Leung (Joey), C. Y., & Weitz, J. S. (2017). Modeling the synergistic elimination of bacteria by phage and the innate immune system. Journal of Theoretical Biology, 429, 241–252. https://doi.org/10.1016/J.JTBI.2017.06.037 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jtbi.2017.06.037
Lowden, J., Miller Neilan, R., & Yahdi, M. (2014). Optimal control of vancomycin-resistant enterococci using preventive care and treatment of infections. Mathematical Biosciences, 249(1), 8–17. https://doi.org/10.1016/J.MBS.2014.01.004 DOI: https://doi.org/10.1016/j.mbs.2014.01.004
Massad, E., Burattini, M. N., & Coutinho, F. A. B. (2008). An optimization model for antibiotic use. Applied Mathematics and Computation, 201(1–2), 161–167. https://doi.org/10.1016/J.AMC.2007.12.007 DOI: https://doi.org/10.1016/j.amc.2007.12.007
Ortega Bejarano, D. A., Ibarguen-Mondragon, E., & Gomez-Hernandez, E. A. (2018). A stability test for non linear systems of ordinary differential equations based on the Gershgorin circles. Contemporary Engineering Sciences, 11(91), 4541–4548. https://doi.org/10.12988/CES.2018.89504 DOI: https://doi.org/10.12988/ces.2018.89504
Udekwu, K. I., & Weiss, H. (2018). Pharmacodynamic considerations of collateral sensitivity in design of antibiotic treatment regimen. Drug Design, Development and Therapy, 12, 2249–2257. https://doi.org/10.2147/DDDT.S164316 DOI: https://doi.org/10.2147/DDDT.S164316
