Modeling and simulation of Trypanosoma cruzi using coarse-grained methods a new approach to Chagas disease research

Abstract

Este trabajo presenta un modelo acoplado de la forma infectiva del T. cruzi -parásito que causa la enfermedad de Chagas- con un modelo de flujo sanguíneo. Se desarrolló una red de resortes armónicos para representar el cuerpo celular y se implementó el método de dinámica de partículas disipativas (DPD) para producir flujos laminares. Se buscaron extensamente parámetros de la estructura del cuerpo celular para garantizar su estabilidad; la motilidad celular es el resultado de la transición entre diferentes formas celulares obtenidas después de que se discretizó el movimiento del parásito. Se comprobó la concordancia del flujo sanguíneo con la distribución que caracteriza las velocidades en un fluído, así como el cumplimiento del teorema de Fluctuación-Disipación. Una vez integrados los modelos, se obtuvo información sobre la dinámica de la célula en respuesta a diferentes flujos laminares. Se encontró que los resultados sobre la elongación celular corresponden a los de los experimentos. Se encontró ajuste parcial con los ensayos in vivo para el desplazamiento del centro de masa; la correlación del consumo de energía con la velocidad del flujo derivó en la propuesta de una posible estrategia de compensación de energía.