Inteligencia Artificial

DINÁMICA DE LA EVOLUCIÓN DE LA INFECCIÓN POR EL VIRUS DE INMUNODEFICIENCIA HUMANA

Guillermo Solovey

Tesis de Licenciatura en Ciencias Físicas Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Buenos Aires

Abril 2003

TEMA: Dinámica de la evolución de la infección por el virus de inmunodeficiencia humana ALUMNO: Guillermo Solovey LU N°: 323/97 LUGAR DE TRABAJO: Departamento deFísica, FCEN, UBA DIRECTORA DEL TRABAJO: Dra. Rita Maria Zorzenon dos Santos CODIRECTORA: Dra. Silvina Ponce Dawson FECHA DE INICIACION: Junio 2002 FECHA DE FINALIZACION: Abril 2003 FECHA DE EXAMEN: 15 de Abril de 2003 INFORME FINAL APROBADO POR:

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Autor

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Directora

Codirectora_________________________________

Profesor de Tesis de Licenciatura

Agradecimientos
A la International Union of Pure and Applied Biophysics (IUPAB), que con su beca me posibilitó trabajar intensamente durante dos meses con mi directora, Dra. Rita Maria Zorzenon dos Santos, en el Laboratorio de Física Teórica y Computacional de la Universidad Federal de Pernambuco (Recife, Brasil). A los profesores RitaMaria Zorzenon dos Santos, Sérgio Coutinho y Mauro Copelli por la cálida hospitalidad brindada durante mi estadía en Recife. También a Gustavo Camelo Neto por la siempre buena predisposición para resolver problemas y, en especial, a Pedro Hugo de Figueirêdo, por las enriquecedoras discusiones. A la Dra. Silvina Ponce Dawson, por confiar en que este trabajo era posible. Al flamante Lic. FernandoPeruani, por las valiosas discusiones y por los primeros días en que comenzamos, juntos, a interiorizarnos en el tema de trabajo de esta tesis. A la più bella Florencia, por la lectura de los manuscritos preliminares de esta tesis, las correcciones de estilo que la embellecieron y, sobre todo, por aquellas preguntas inocentes que rara vez puedo contestar.

Resumen
En este trabajo se estudiandiferentes aspectos de la dinámica de un modelo autómata celular para la evolución de la infección por el virus de inmunodeficiencia humana (HIV) en los nodos linfáticos de pacientes infectados. La evolución de la infección por el HIV tiene dos escalas de tiempo muy diferentes: una infección primaria de pocas semanas y un periodo asintomático o de latencia que dura generalmente entre dos y diez añosen pacientes sin tratamiento médico. Durante este periodo se observa, en pacientes infectados, una disminución gradual en el número de células T CD4 que cumplen un rol importante en la respuesta inmunológica. Eventualmente, el periodo de latencia termina y comienza el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA). En esa circunstancia, el paciente pierde la capacidad de controlar infecciones ymuere por enfermedades oportunistas. Dos características del virus que tendrían un papel importante en la evolución de la infección son su alta tasa de mutación y rápida replicación. Estos factores, sumados a características generales de la respuesta inmunológica ante un patógeno y a la alta concentración y localización espacial de células T en los nodos linfáticos, son los ingredientes del modeloautómata celular estudiado en la tesis. Como resultado, el modelo describe cualitativamente los resultados experimentales de la evolución de la infección. En esta tesis investigamos el comportamiento del modelo frente a cambios en los parámetros RA y RB, que intervienen en la regla de infección de células sanas, y el tiempo τ, relacionado con la respuesta del sistema inmunológico. El patrón deevolución de la infección no se vio afectado por las modificaciones del parámetro RB, mientras que hemos encontrado dos comportamientos diferentes al variar RA, uno con una evolución en dos escalas de tiempo bien diferenciadas y otro donde son comparables la duración del periodo de latencia y la infección primaria. Estudiamos la transición entre los dos comportamientos definiendo una extensión del...