A mathematical model describing the localization and spread of influenza A virus infection within the human respiratory tract
Notice bibliographique
Résumé
Within the human respiratory tract (HRT), virus diffuses through the periciliary fluid (PCF) bathing the epithelium. But virus also undergoes advection: as the mucus layer sitting atop the PCF is pushed along by the ciliated cell's beating cilia, the PCF and its virus content are also pushed along, upwards towards the nose and mouth. While many mathematical models (MMs) have described the course of influenza A virus (IAV) infections in vivo, none have considered the impact of both diffusion and advection on the kinetics and localization of the infection. The MM herein represents the HRT as a one-dimensional track extending from the nose down towards the lower HRT, wherein stationary cells interact with IAV which moves within (diffusion) and along with (advection) the PCF. Diffusion was found to be negligible in the presence of advection which effectively sweeps away IAV, preventing infection from disseminating below the depth at which virus first deposits. Higher virus production rates (10-fold) are required at higher advection speeds (40 μm/s) to maintain equivalent infection severity and timing. Because virus is entrained upwards, upper parts of the HRT see more virus than lower parts. As such, infection peaks and resolves faster in the upper than in the lower HRT, making it appear as though infection progresses from the upper towards the lower HRT, as reported in mice. When the spatial MM is expanded to include cellular regeneration and an immune response, it reproduces tissue damage levels reported in patients. It also captures the kinetics of seasonal and avian IAV infections, via parameter changes consistent with reported differences between these strains, enabling comparison of their treatment with antivirals. This new MM offers a convenient and unique platform from which to study the localization and spread of respiratory viral infections within the HRT.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».