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拓扑数据分析,以模拟共同感染期间免疫反应的形状。 (英语) Zbl 1453.92080号

摘要:多种病原体的联合感染在健康、流行病学和进化的许多方面具有重要意义。然而,当两种感染同时发生时,如何解开免疫反应的非线性动力学,在很大程度上尚未探索。使用小鼠流感-肺炎双球菌联合感染期间的免疫反应数据集,我们在这里使用拓扑数据分析来简化和可视化高维数据集。
我们确定了三种感染场景中数据的简单复合体的持久形状:单一病毒感染、单一细菌感染和共同感染。发现每种感染情况下的免疫反应都是不同的,我们发现共同感染期间的免疫反应有三个阶段和两个过渡点。在第一阶段,其动力学是从其对原发性(病毒)感染的反应中遗传而来的。免疫反应发生早期变化(共同感染后数小时),然后调节其反应以对抗继发性(细菌)感染。在共同感染后18至26小时内,免疫反应的性质再次发生变化,不再类似于单一感染情况。

MSC公司:

92立方 病理学、病理生理学
62页第10页 统计学在生物学和医学中的应用;元分析
62R40型 拓扑数据分析
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参考文献:

[1] 29698255【pmid】。
[2] 麻省理工Sofone。;Alizon,S。;Michalakis,Y.,《揭示多重感染模式的多样性》,《Theor Biol杂志》,419278-289(2017)
[3] Graham,A.L。;卡塔多里,I.M。;劳埃德·史密斯,J.O。;M.J.法拉利。;Björnstad,O.N.,《共同感染的传播后果:细胞因子成倍增加?》?,寄生虫趋势,23,6,284-291(2007)
[4] 37045 EP。
[5] Gartlehner,G。;Stepper,K.,Julius Wagner-Jauregg:热疗、同步疗法和“种族卫生”,J R Soc Med,105,8,357-359(2012)
[6] 259-259.
[7] 巴布,S。;Nutman,T.B.,《蠕虫与结核病联合感染:免疫学视角》,《免疫学趋势》,37,9,597-607(2016)
[8] Birger,R.B。;库约斯,R.D。;科恩,T。;格里菲斯,E.C。;Huijben,S。;Mina,M.J.,《联合感染对抗菌化疗和耐药性的潜在影响》,《微生物趋势》,23,9,537-544(2015)
[9] 马克·E·J。;伍尔豪斯,R.A。;Haydon,D.T.,《新兴病原体:物种跳跃的流行病学和进化》,《生态进化趋势》,20,5(2005)
[10] Hudson SECIM,P.J。;珀金斯,野生动物疾病的出现和生态学的应用。(2008),普林斯顿大学出版社普林斯顿:普林斯顿大学出版美国普林斯顿
[11] Hernandez-Vargas,E.A.,《传染病建模与控制:使用MATLAB和R》(2019年),爱思唯尔学术出版社
[12] Nicolau,M。;莱文·A·J。;Carlsson,G.,基于拓扑的数据分析确定了一个具有独特突变特征和卓越生存率的乳腺癌亚组,Proc Natl Acad Sci,108,17,7265-7270(2011)
[13] 311ra174-311ra174。
[14] 353欧洲药典。
[15] 托雷斯,B.Y。;Oliveira,J.H.M。;托马斯·泰特(Thomas Tate),A。;Rath,P。;坎诺克,K。;Schneider,D.S.,《通过绘制疾病空间来追踪感染恢复力》,《公共科学图书馆·生物》,第14、4、1-19页(2016年)
[16] 7723 EP。
[17] Chan,J.M。;卡尔森,G。;Rabadan,R.,《病毒进化拓扑》,《国家科学院院刊》,第110、46、18566-18571页(2013年)·Zbl 1292.92014年
[18] e1005071-e1005071。
[19] 辛格,G。;Memoli,F。;Carlsson,G.,《用于分析高维数据集和三维物体识别的拓扑方法》(Botsch,M.;Pajarola,R.;Chen,B.;Zwicker,M.,欧洲图形学会点基图形专题讨论会(2007),欧洲图形协会)
[20] 史密斯,A.M。;阿德勒,F.R。;里贝罗,R.M。;Gutenkunst,R.N。;McAuley,J.L。;McCullers,J.A.,与甲型流感病毒和肺炎链球菌共同感染的动力学。,《公共科学图书馆·病原体》,9,3,e1003238(2013)
[21] 38703欧洲药典。
[22] Hernandez-Vargas,E.A。;Boianelli,A。;Hernandez-Meja,G.,《细菌性肺炎的命运决定》,IFAC-PapersOnLine,51,27,390-395(2018)
[23] Almocera,A.E.S。;埃尔南德斯·梅嘉,G。;Parra-Rojas,C。;Hernandez-Vargas,E.A.,《宿主肺炎球菌感染结果的三分法》,Commun非线性科学数值模拟,73,1-13(2019)·Zbl 1464.92225号
[24] Nguyen,V.K。;Klawonn,F。;Mikolajczyk,R。;Hernandez-Vargas,E.A.,病毒感染模型的实际可识别性分析,PLoS One,e0167568(2016)
[25] Saul N.,van Veen H.J.,MLWave/开普勒映射器:186f(版本1.0.1)。泽诺。http://doi.org/10.5281/zenodo.1054444; 2017
[26] Edelsbrunner,H。;Harer,J.,《计算拓扑——导论》。(2010),美国数学学会·Zbl 1193.55001号
[27] Hatcher,A.,《代数拓扑学》(2000),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社
[28] Scott,D.,《多元密度估计:理论、实践和可视化》,John Wiley and Sons(1992)·Zbl 0850.62006号
[29] 佩德雷戈萨,F。;瓦罗佐,G。;Gramfort,A。;米歇尔,V。;蒂里昂,B。;Grisel,O.,Scikit-learn:Python中的机器学习,J Mach learn Res,122825-2830(2011)·Zbl 1280.68189号
[30] Smith,A.M.,《流感感染和合并感染期间的宿主病原体动力学:预测建模的见解》,Immunol Rev,285,1,97-112(2018)
[31] McCullers,J.A.,《流感病毒与肺炎球菌相互作用的见解》,《临床微生物评论》,19,3,571-582(2006)
[32] 史密斯,A.M。;McCullers,J.A。;Adler,F.R.,肺炎球菌肺部感染三阶段先天免疫反应的数学模型,JTheorBiol,276,1,106-116(2011)·Zbl 1405.92148号
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