数学模型预测心脏病的最佳药物治疗

研究人员用老鼠来建立一个数学模型的心肌梗死,俗称心脏病发作。

新模型预测一些有用的新药物组合,总有一天会帮助治疗心脏病,根据美国俄亥俄州立大学的研究人员。

通常在冠状动脉阻塞引起的,或者是血管供血给心脏——这些心血管事件有经验,每年有超过800000的美国人,,约30%最终死亡。但即使是对于那些生存,这些攻击造成的损失在心脏的肌肉是永久性的,并可能导致危险的心脏的炎症在受灾地区。

治疗恢复心脏的血液流向这些堵住的通道通常包括手术和药物,或所谓的再灌注治疗。尼古拉·莫伊兹,该研究的第一作者和博士后研究员生物医学工程在俄亥俄州立大学说,该研究使用数学算法评估药物的疗效用来对抗潜在的致命炎症许多病人攻击后的经验。

“生物学和医学也开始变得更加数学,”莫伊兹说。“有这么多的数据,你需要开始将它集成到某种形式的框架。“尽管莫伊兹曾在其他数学模型动物的心,他说,该框架详细在当前纸是小鼠的心肌梗死的最详细的示意图。

这项研究发表在理论生物学杂志》上。

由一系列微分方程,该模型莫伊兹的团队创建使用数据从以前的动物研究。在医学上,微分方程往往是用于监控图形式的疾病的发展。

但是本研究选择模型某些免疫细胞如何像细胞,中性粒细胞和巨噬细胞-细胞必须对抗感染和打击坏死(毒性损伤心脏)对四个不同的免疫调节药物的一个月。这些药物是为了抑制免疫系统,以便它不会造成破坏性炎症部分受损的心脏。

本研究关注药物的功效一小时后小鼠治疗。

他们的研究结果显示,这些药物的某些组合抑制剂比其他人更有效地减少炎症。“在医学中,数学和方程可以用来描述这些系统,”莫伊兹说。“你只需要观察,你会发现它们之间的规则和一个连贯的故事。

”疗法,我们调查在我们的模型中,我们可以让病人的结果更好,即使有最好的医疗服务,”他说。

预先根据他们的健康,它可以把一个人从六到八个月治愈心脏病发作。护理病人的质量得到的前几周可以定下了基调他们的复苏之路将是多久。

因为莫伊兹的模拟是纯粹的理论,它不会很快改善治疗。需要更精确的鼠标数据之前,他们的工作可以成为其他科学家的资产,但莫伊兹说,他预见模型作为一个潜在的工具在对抗心脏病的蹂躏。

“这将是几年前我们可以将这种方法集成到实际临床工作,”莫伊兹说。“但是我们要做的是第一步。”

参考弗里德曼:莫伊兹N, A免疫调节治疗心肌梗死的数学模型。j理论的。医学杂志。2022;544:111122。doi:10.1016 / j.jtbi.2022.111122

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