Оценка риска неблагоприятного течения и исхода инфекционного заболевания с использованием математического моделирования воздействия факторов среды обитания (на примере оксида алюминия)
Автор: Трусов П.В., Зайцева Н.В., Чигвинцев В.М.
Журнал: Анализ риска здоровью @journal-fcrisk
Рубрика: Анализ риска здоровью в гигиене
Статья в выпуске: 1 (25), 2019 года.
Бесплатный доступ
Цель работы состоит в создании математической модели регуляции противовирусного иммунного ответа с учетом влияний, вызванных экспозицией химическими факторами различной природы. Анализ реакции организма на инфекцию проведен с учетом механизмов врожденного и приобретенного иммунитета. Построенная математическая модель позволяет описывать пространственное распределение иммунных и инфекционных агентов в различных органах и тканях с помощью учета времен запаздывания взаимодействия компонент процессов. Математическая модель представляет собой систему обыкновенных дифференциальных уравнений с запаздывающим аргументом, отдельные слагаемые которой описывают скоростные характеристики процессов, действующих на эволюцию развития инфекционного заболевания. В работе предложен алгоритм проведения эксперимента по идентификации ряда параметров влияния химических факторов на взаимодействие нейроэндокринной и иммунной систем. Проведен расчет динамики показателей иммунной и нейроэндокринной систем при вирусной инфекции в условиях экспериментальной экспозиции оксидом алюминия...
Математическая модель, динамическая система, вирусное заболевание, врожденный иммунитет, приобретенный иммунитет, нейроэндокринная регуляция
Короткий адрес: https://sciup.org/142220663
IDR: 142220663 | DOI: 10.21668/health.risk/2019.1.02
Список литературы Оценка риска неблагоприятного течения и исхода инфекционного заболевания с использованием математического моделирования воздействия факторов среды обитания (на примере оксида алюминия)
- Heijnen C.J. Receptor regulation in neuroendocrine-immune communication: current knowledge and future perspectives//Brain, behavior and immunity. -2007. -Vol. 21, № 1. -C. 1-8.
- Effect of compassion meditation on neuroendocrine, innate immune and behavioral responses to psychosocial stress/T.W. Pace, L.T. Negi, D.D. Adame, S.P. Cole, T.I. Sivilli, T.D. Brown, M.J. Issa, C.L. Raison//Psychoneuroendocrinology. -2009. -№ 34. -P. 87-98.
- Ashley N.T., Demas G.E. Neuroendocrine-immune circuits, phenotypes, and interactions//Hormones and Behavior. -2017. -Vol. 87. -P 25-34.
- Suarez E.C., Sundy J.S., Erkanli A. Depressogenic vulnerability and gender-specific patterns of neuro-immune dysregulation: What the ratio of cortisol to C-reactive protein can tell us about loss of normal regulatory control//Brain, Behavior and Immunity. -2015. -№ 44. -P. 137-147.
- Ланин Д.В., Зайцева Н.В., Долгих О.В. Нейроэндокринные механизмы регуляции функций иммунной системы//Успехи современной биологии. -2011. -№ 2. -C. 122-134.
- Bellavance M., Rivest S. The neuroendocrine control of the innate immune system in health and brain diseases//Immunological Reviews. -2012. -Vol. 248, № 1. -P. 36-55.
- Miyake S. Mind over cytokines: Crosstalk and regulation between the neuroendocrine and immune systems//Clinical and Experimental Neuroimmunology. -2012. -Vol. 3. -№ 1. P. 1-15.
- Полетаев А.Б., Морозов С.Г., Ковалев И.Е. Регуляторная метасистема (иммунонейроэндокринная регуляция гомеостаза). -М.: Медицина, 2002. -166 c.
- Chapman C.R., Tuckett R.P., Song C.W. Pain and Stress in a Systems Perspective: Reciprocal Neural, Endocrine and Immune Interactions//Journal of Pain. -2008. -Vol. 9, № 2. -P. 122-145.
- Савилов Е.Д., Мальцев М.В. Эпидемиологическая характеристика вирусного гепатита С в условиях крупного промышленного города//Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. -2007. -№ 1. -C. 70-71.
- Степаненко Л.А., Ильина С.В., Савилов Е.Д. Особенности состояния специфического иммунитета к управляемым инфекциям у детей (на примере кори и полиомиелита) в условиях воздействия техногенной нагрузки//Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. -2007. -№ 3. -C. 66-68.
- Оценка состояния иммунной системы детского населения как маркера техногенного загрязнения окружающей среды/Л.А. Степаненко, М.Ф. Савченков, С.В. Ильина, Е.В. Анганова, Е.Д. Савилов//Гигиена и санитария. -2016. -Т. 95, № 12. -C. 1129-1133.
- Ланин Д.В. Анализ корегуляции иммунной и нейроэндокринной систем в условиях воздействия факторов риска//Анализ риска здоровью. -2013. -№ 1. -C. 73-81.
- Методические подходы к оценке интегрального риска здоровью населения на основе эволюционных математических моделей/Н.В. Зайцева, П.З. Шур, И.В. Май, Д.А. Кирьянов//Здоровье населения и среда обитания. -2011. -№ 10. -C. 6-9.
- Методические подходы к оценке риска воздействия разнородных факторов среды обитания на здоровье населения на основе эволюционных моделей/Н.В. Зайцева, П.В. Трусов, П.З. Шур, Д.А. Кирьянов, В.М. Чигвинцев, М.Ю. Цинкер//Анализ риска здоровью. -2013. -№ 1. -C. 3-11.
- A mathematical model of the immune and neuroendocrine systems mutual regulation under the technogenic chemical factors impact/N.V. Zaitseva, D.A. Kiryanov, D.V. Lanin, V.M. Chigvintsev//Computational and Mathematical Methods in Medicine. -2014. -Vol. 2014.
- Circadian rhythm of interleukin-1 production of monocytes and the influence of endogenous and exogenous glucocorticoids in man/P. Zabel, H.J. Horst, C. Kreiker, M. Schlaak//Klinische Wochenschrift. -1990. -Vol. 68, № 24. -P. 1217-1221.
- Kerdiles Y., Ugolini S., Vivier E. T cell regulation of natural killer cells//The Journal of Experimental Medicine. -2013. -Vol. 210, № 6. -P. 1065-1068.
- Activation of virus specific CTL clones: antigen-dependent regulation of interleukin 2 receptor expression/M.E. Andrew, A.M. Churilla, T.R. Malek, V.L. Braciale, T.J. Braciale//J. Immunol. -1985. -Vol. 2, № 134. -P. 920-925.
- Interleukin 2 receptors on human B cells. Implications for the role of interleukin 2 in human B cell function/A. Muraguchi, J.H. Kehrl, D.L. Longo, D.J. Volkman, K.A. Smith, A.S. Fauci//The Journal of experimental medicine. -1985. -Vol. 161, № 1. -P. 181-97.
- Demas G.E., Adamo S.A., French S.S. Neuroendocrine-immune crosstalk in vertebrates and invertebrates: Implications for host defence//Functional Ecology. -2011. -Vol. 25, № 1. -P. 29-39.
- Haus E., Smolensky M.H. Biologic rhythms in the immune system//Chronobiology international. -1999. -Vol. 16, № 5. -P. 581-622.
- Mathematical model of antiviral immune response. I. Data analysis, generalized picture construction and parameters evaluation for hepatitis B/G.I. Marchuk, R.V. Petrov, A.A. Romanyukha, G.A. Bocharov//Journal of Theoretical Biology. -1991. -Vol. 151, № 1. -P. 1-40.
- Bocharov G.A., Romanyukha A.A. Mathematical model of antiviral immune response III. Influenza A virus infection // Journal of Theoretical Biology. - 1994. - Vol. 167, № 4. - P. 323-360.
- Joklik W.K., Fields B.N. ed. Interferons. -New York: Raven Press Publ., 1985. -Р. 281-307.
- Antibody-forming cells in the nasal-associated lymphoid tissue during primary influenza virus infection/S.I. Tamura, T. Iwasaki, A.H. Thompson, H. Asanuma, Z. Chen, Y. Suzuki, C. Aizawa, T. Kurata//Journal of General Virology. -1998. -Vol. 79, № 2. -P. 291-299.
- Keenan K.P., Combs J.W., McDowell E.M. Regeneration of hamster tracheal epithelium after mechanical injury//Virchows Archiv B Cell Pathology Including Molecular Pathology. -1983. -Vol. 42, № 1. -P. 231-252.
- Bocharov G.A., Romanyukha A.A. Mathematical model of antiviral immune response III. Influenza A virus infection // Journal of Theoretical Biology. - 1994. - Vol. 167, № 4. - P. 323-360.
- Жданов В.М., Букринская А.Г. Репродукция миксовирусов (вирусов гриппа и сходных с ними). -М.: Медицина, 1969. -280 c.
- Cytokine kinetics and other host factors in response to pneumococcal pulmonary infection in mice/Y. Bergeron, N. Ouellet, A. Deslauriers, M. Simard, M. Olivier, M. Bergeron//Infection and Immunity. -1998. -Vol. 66, № 3. -P. 912-922.
- Gloff C., Wills R. Pharmacokinetics and Metabolism of Therapeutic Cytokines. -New York: Plenum Press Publ., 1992. -Р. 127-150.
- Felig P., Frohman L. Endocrinology and metabolism. -New York: McGraw-Hill Publ., 2001. -1562 p.
- Pathophysiology of hypercortisolism in depression/B.J. Carroll, F. Cassidy, D. Naftolowitz, N.E. Tatham, W.H. Wilson, A. Iranmanesh, P.Y. Liu, J.D. Veldhuis//Acta Psychiatrica Scandinavica. -2007. -Vol. 115. -P. 90-103.
- Vinther F., Andersen M., Ottesen J.T. The minimal model of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis//Journal of Mathematical Biology. -2011. -Vol. 63, № 4. -P. 663-690.
- Upregulation of IFN-γ and Soluble Interleukin-2 Receptor Release and Altered Serum Cortisol and Prolactin Concentration during General Anesthesia/J.M. Brand, P. Schmucker, T. Breidthardt, H. Kirchner//Journal of Interferon & Cytokine Research. -2001. -Vol. 10, № 21. -P. 793-796
- DOI: 10.1089/107999001753238024
- Effects of tumour necrosis factor-alpha (TNF-alpha), IL-1 beta and monocytes on lymphokine-activated killer (LAK) induction from natural killer (NK) cells and T lymphocytes/K. Yoneda, T. Osaki, T. Yamamoto, E. Ueta//Clinical & Experimental Immunology. -1993. -Vol. 93, № 2. -P. 229-236.
- Hormone specific regulation of natural killer cells by cortisol. Direct inactivation of the cytotoxic function of cloned human NK cells without an effect on cellular proliferation/D.M. Callewaert, V.K. Moudgil, G. Radcliff, R.Waite//FEBS Letters. -1991. -Vol. 285, № 1. -P. 108-110.
- Марчук Г.И., Бербенцова Э.П. Острые пневмонии. Иммунология, оценка тяжести, клиника, лечение. -М.: Наука, 1989. -304 c.
- Wohlfartt C. Neutralization of Adenoviruses: Kinetics, Stoichiometry, and Mechanisms//J. Immunol. -1988. -Vol. 62, № 7. -P. 2321-2328.
- Hormone specific regulation of natural killer cells by cortisol. Direct inactivation of the cytotoxic function of cloned human NK cells without an effect on cellular proliferation/D.M. Callewaert, V.K. Moudgil, G. Radcliff, R. Waite//FEBS Lett. -1991. -Vol. 285, №1. -P. 108-110.
Статья научная
