Возможности биологического и математического моделирования инфекции, вызванной вирусом Эпштейна–Барр


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/epidem.2020.10.1.93-7

Пермякова А.В., Сажин А.В., Мелехина Е.В., Горелов А.В.

1) ФГБОУ ВО «Пермский государственный медицинский университет им. академика Е.А.Вагнера» Минздрава России, Пермь, Россия; 2) ООО «Медицинский центр «ЛОР плюс», Пермь, Россия; 3) ФБУН «Центральный НИИ эпидемиологии» Роспотребнадзора, Москва, Россия
В обзоре представлены существующие биологические и математические модели инфекционного процесса, вызванного вирусом Эпштейна–Барр (ВЭБ). Существование ВЭБ в организме хозяина можно представить циклом из 6 последовательных стадий, каждая из которых имеет свой независимый вариант иммунного регулирования. Описан феномен вирусовыделения в биологические жидкости, в частности, в слюну, смоделированный при помощи дифференциальных уравнений. Применение математического моделирования позволяет дополнить существующие знания о патогенезе инфекционного процесса, вызванного ВЭБ, а также определить пороговые уровни выделения вируса в нестерильных средах для диагностики активных форм инфекции.
Ключевые слова: вирус Эпштейна–Барр, математическая модель, патогенез
Полный текст статьи доступен
в "Библиотеке Врача"

Литература


  1. Кирьянов Б.Ф., Токмачев М.С. Математические модели в здравоохранении. Учебное пособие. Великий Новгород: НовГУ им. Ярослава Мудрого, 2009. 280 с.

    Kirianov B.F., Tokmachev M.S.


  2. Молчанов А.М. Кинетическая модель иммунитета: препринт Ин-та прикл. математики АН СССР. М.: Изд-во АН СССР, 1970. 22 с.

    Molchanov A.M.


  3. Hege J.S., Cole G. A mathematical model relating circulating antibody and antibody forming cell. J. Immunol. 1966; 97: 34–40.

  4. Bell G.I. Prey-predator equations simulating an immune response. Math. Biosci. 1973; 16: 291–314.

  5. Марчук Г.И. Математические модели в иммунологии. Вычислительные методы и эксперименты. М.: Наука, 1991. 304 с.

    Marchuk G.I.


  6. Романюха А.А., Руднев С.Г., Зуев С.М., Дымников В.П. (ред.). Анализ данных и моделирование инфекционных заболеваний. Современные проблемы вычислительной математики и математического моделирования. М.: Наука, 2005. В 2-х т. Т. 2. Математическое моделирование. М.: Наука, 2005; 352–404.

    Romanyukha A.A., Rudnev S.G., Zuyev S.M., Dymnikov V.P. (eds.).


  7. Thorley-Lawson D.A. EBV Persistence–Introducing the Virus. Curr. Top. Microbiol. Immunol. 2015; 390 (1): 151–209.

  8. Castro M., Lythe G., Molina-Paris C., Ribeiro R.M. Mathematics in modern immunology. Interface Focus. 2016; 6(2): 20150093. DOI: 10.1098/rsfs. 2015.0093

  9. Babcock G.J., Decker L.L., Volk M., Thorley-Lawson D.A. EBV persistence in memory B cells in vivo. Immunity 1998; 9(3): 395–404.

  10. Thorley-Lawson D.A., Gross A. Persistence of the Epstein-Barr virus and the origins of associated lymphomas. N. Engl. J. Med. 2004; 350(13): 1328–37.

  11. Pender M.P., Csurhes P.A., Burrows J.M., Burrows S.R. Defective T-cell control of Epstein–Barr virus infection in multiple sclerosis. Clin. Transl. Immunology 2017; 6(1): е126.

  12. Hochberg D., Souza T., Catalina M., Sullivan J.L., Luzuriaga K., Thorley-Lawson D.A. Acute infection with Epstein–Barr virus targets and overwhelms the peripheral memory B-cell compartment with resting, latently infected cells. J. Virol. 2004; 78(10): 5194–204.

  13. Thorley-Lawson D.A., Hawkins J.B., Tracy S.I., Shapiro M. The Pathogenesis of Epstein–Barr virus Persistent Infection. Curr. Opin.Virol. 2013; 3(3): 227–32.

  14. Гурцевич В.Э. Вирус Эпштейна–Барр и классическая лимфома Ходжкина. Клиническая онкогематология 2016; 9(2): 101–4.

    Gurcevich V.E.


  15. Hawkins J.B., Delgado-Eckert E., Thorley-Lawson D.A., Shapiro M. The cycle of EBV infection explains persistence, the sizes of the infected cell populations and which come under CTL regulation. PLoS Pathog. 2013; 9(10): e1003685.

  16. Hadinoto V., Shapiro M., Sun C.C., Thorley-Lawson D.A. The Dynamics of EBV Shedding Implicate a Central Role for Epithelial Cells in Amplifying Viral Output. PLoS Pathog . 2009; 5(7): e1000496.

  17. Симованьян Э.Н., Денисенко В.Б., Григорян А.В., Ким М.А., Бовтало Л.Ф., Белугина Л.В. Эпштейна–Барр вирусная инфекция у детей: совершенствование программы диагностики и лечения. Детские инфекции 2016; 15(1): 15–24.

    Simovanian E.N., Denisenko V.B., Grigoryan A.V., Kim M.A., Bovtalo L.F., Belugina L.V.


  18. Delgado-Eckert E., Shapiro М. A model of host response to a multi-stage pathogen. J. Math. Biol. 2011; 63(2): 201–27.

  19. Hoshino Y., Katano H., Zou P. et al. Long-term administration of valacyclovir reduces the number of Epstein–Barr virus (EBV)-infected B cells but not the number of EBV DNA copies per B cell in healthy volunteers. J. Virol. 2009; 83(22): 11857–61.

  20. Pegtel D., Middeldorp J., Thorley-Lawson D.А. Epstein–Barr virus infection in ex vivo tonsil epithelial cell cultures of asymptomatic carriers. Virol. 2004; 78(22): 12613–24.

  21. Tugizov S.M., Herrera R., Palefsky J.M. Epstein–Barr virus transcytosis through polarized oral epithelial cells. J. Virol. 2013; 87(14): 8179–94.

  22. Горейко Т.В., Калинина Н.М., Дрыгина Л.Б. Современные представления об иммунопатогенезе инфекции, вызванной вирусом Эпштейна–Барр. Инфекция и иммунитет 2011; 1(2): 121–30.

    Goreyko T.V., Kalinina N.M., Drygina L.B.


  23. Huynh G.T., Rong L. Modeling the dynamics of virus shedding into the saliva of Epstein–Barr virus positive individuals. J. Theor. Biol. 2012; 310: 105–14.

  24. Пермякова А.В., Поспелова Н.С., Львова И.И. Оптимизация диагностики цитомегаловирусной инфекции у детей младшего возраста. Детские инфекции 2018; 17(3): 51–6.

    Permyakova A.V., Pospelova N.S., L’vova I.I.


  25. Горелов А.В., Музыка А.Д., Мелехина Е.В., Петухова Е.В., Шипулина О.Ю., Домонова Э.А., Лысенкова М.Ю., Чугунова О.Л., Акопян А.С., Барыкин В.И. Инфекция вируса герпеса человека 6-го типа у детей, госпитализированных с клиническими проявлениями острого респираторного заболевания. Эпидемиол. инфекц. болезни. Актуал. вопр. 2017; (6): 16–24.

    Gorelov A.V., Muzyka A.D., Melehina E.V., Petuhova E.V., Shipulina O.Yu., Domonova E.A., Lysenkova M.Yu., Chugunova O.L., Akopyan A.S., Barykin V.I.


  26. Thom J.T., Weber T.C., Walton S.M., Torti N., Oxenius A. The Salivary Gland Acts as a Sink for Tissue-Resident Memory CD8(+) T Cells, Facilitating Protection from Local Cytomegalovirus Infection. Cell Rep. 2015; 13: 1125–36. DOI: 10.1016/j.celrep.2015.09.082.

  27. Eliassen E., Di Luca D., Rizzo R., Barao I. The Interplay between Natural Killer Cells and Human Herpesvirus-6. Viruses 2017; 9(12): 367–72.


Об авторах / Для корреспонденции

Пермякова Анна Владимировна – к.м.н, доцент кафедры детских инфекционных болезней ФГБОУ ВО «Пермский государственный медицинский университет им. академика Е.А.Вагнера» Минздрава России, Пермь, Россия; e-mail: derucheva@mail.ru. ORCID: http://orcid.org/0000-0001-5189-0347
Сажин Александр Валерьевич – врач-отоларинголог, директор ООО «Медицинский центр «ЛОР плюс», Пермь, Россия; e-mail: info@lor-plus.ru; ORCID: http://orcid.org/0000-0001-9069-7304
Мелехина Елена Валериевна – к.м.н., доцент по специальности педиатрия, старший научный сотрудник клинического отдела инфекционной патологии ФБУН «Центральный НИИ эпидемиологии» Роспотребнадзора, Москва, Россия; e-mail: e.melekhina@mail.ru; ORCID: http://orcid.org/0000-0002-9238-9302
Горелов Александр Васильевич – член-корреспондент РАН, д.м.н., профессор; заместитель директора по научной работе ФБУН «Центральный НИИ эпидемиологии» Роспотребнадзора, Москва, Россия; e-mail: crie@pcr.ru; ORCID: http://orcid.org/0000-0001-9257-0171


Похожие статьи

К содержанию номера

Бионика Медиа