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Boletín de Dinámica de Sistemas

Respuesta inmune ante la infección de VIH

Basado en un modelo de simulación con Vensim

Nieves Vélez
nievesvelez@terra.es


Se busca un modelo de simulación que represente la infección de un paciente por el virus del SIDA. Cuatro vistas componen este modelo, cada una de ellas representa una parte fundamental de la infección.
Linfocitos CD4 (T4): Los linfocitos T4, o células coadyuvantes, son de vital importancia para el sistema inmunológico, ya que son las encargadas de activar a los linfocitos T8, y a los linfocitos B, encargados de la producción de anticuerpos. Cuando el VIH penetra en el torrente sanguíneo infecta a un linfocito T4. Esta célula coadyuvante deja de cumplir la tarea para la que estaba programada y se convierte en una “fábrica de nuevos virus”. Los linfocitos T4 pueden permanecer varios meses en latencia. En este estado, no son detectables por el sistema inmunológico ni sintetizan nuevos viriones. Al cabo de un tiempo vuelven a estar activos. Los linfocitos T4 infectados se destruyen a manos de los linfocitos T8 o por degradación natural.

RESPUESTA INMUNE ANTE LA INFECCIÓN DE VIH SIDA


Modelo de infección celular, linfocitos T4
Carga viral: Los viriones que se encuentren en sangre podrán ser destruidos, antes de la muerte natural, por los anticuerpos y linfocitos T8. La aparición de los anticuerpos del VIH no surge hasta 8 semanas después de la infección, con lo cual, el virus VIH no será destruido a manos de los anticuerpos hasta que no se hayan generado.
Modelo de infección celular, carga viral
Linfocitos B, anticuerpos SIDA: Los linfocitos B no atacan directamente al virus, se encargan de sintetizar los anticuerpos. Cuando una persona tiene anticuerpos contra un virus específico, se sabe que ha estado expuesto a dicho virus. De media se tarda alrededor de dos meses en generar los anticuerpos para la lucha contra el virus. Cuando son detectables por las pruebas del VIH, se produce lo que los especialistas llaman la seroconversión. Serán los anticuerpos del VIH los encargados de destruir el virus libre circulante.
Modelo de infección celular, linfocitos B y anticuerpos VIH
Linfocitos CD8 Citotóxicos (T8): Los linfocitos T8, según el modelo realizado, se activan de una manera similar que los linfocitos B. Una importante diferencia entre los linfocitos B y T8 es que las células CD8 no sintetizan ninguna sustancia para la lucha contra el VIH, son ellos mismos los que destruyen el virus libre así como los linfocitos T4 que estén infectados. Según el modelo realizado, los citotóxicos también pierden efectividad según se va desarrollando las diferentes etapas de la enfermedad por la densidad de mutantes elusivos.
Modelo de infección celular, linfocitos T8
El principal objetivo de este modelo es conseguir una simulación que se acerque lo más posible a lo que ocurre a nivel celular en la sangre de un enfermo del VIH. Para explicar la dinámica del VIH/SIDA con el sistema inmunológico se han hecho numerosos estudios haciendo una monitorización de los enfermos a lo largo del tiempo. Lo malo de esta monitorización es que la vida dentro de nuestro organismo se mide en días, o incluso en horas, y no se puede estar haciendo pruebas con una frecuencia aceptable a los enfermos. La simulación de este modelo trata de acercarse a los resultados que estas investigaciones han aportado, para ello se ha utilizado la gráfica que se muestra en la izquierda de la siguiente figura siendo el resultado de nuestra simulación la gráfica de la derécha.
EL curso de una infección de VIH y Curso de una infección según la simulación El conjunto de datos clínicos y matemáticos reunidos pone de manifiesto que el VIH, además de replicarse masivamente en los pacientes infectados, sufre reiteradas mutaciones, generándose así una enorme diversidad de poblaciones víricas. Estos rasgos permiten al virus evolucionar en respuesta a las amenazas que encuentra durante el curso de una infección. Mutantes capaces de evadir, en cierta medida, el ataque inmunitario hacen su aparición y predominan hasta que el sistema inmunitario recaba la energía para sofocarlos, aunque mientras tanto nuevos mutantes ("mutantes elusivos") inician su multiplicación. El poder pasa así repetidamente, y durante algún tiempo, del virus al sistema inmunitario, y de éste a aquél.

RESPUESTA INMUNE ANTE LA INFECCIÓN DE VIH SIDA


Vaivén entre el sistema inmunitario y el VIH. Los mutantes son capaces de evadir, en cierta medida, el ataque inmunitario haciendo su aparición y predominando hasta que el sistema inmunitario recaba la energía para sofocarlos, aunque mientras tanto nuevos mutantes ("mutantes elusivos") inician su multiplicación. El poder pasa así repetidamente, y durante algún tiempo, del virus al sistema inmunitario, y de éste a aquél
Sin embargo, estos vaivenes no se mantienen de manera indefinida, al parecer porque la evolución de la diversidad vírica inclina gradualmente la balanza en favor del virus. La diversidad privilegia a éste, en parte porque la variabilidad confunde al sistema inmunitario del paciente, cada vez menos eficaz, situación que deja a la población vírica camino libre para propagarse y destruir un número creciente de células coadyuvantes.

(*) Puede solicitar información más detallada de este trabajo al autor


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