In-silico Simulation of the Immune System: Modeling Mast Cell Behavior
Abstract
Among the possibilities for simulating the immune system, the multi-agent systems approach has proved attractive, since only the behavior of the types of agents is specified. The global behavior emerges from the interactions among agents. This feature is similar to the behavior of the immune system, consisting of large amounts of cell types that interact to maintain the body health. The simulation of the immune system requires modeling various types of cells and substances. This paper presents the modeling of a software agent that simulates the behavior of the mast cells. Some simulations were performed to validate the model.
References
ABBAS, ABUL K. ; LICHTMAN, ANDREW H. ; PILLAI, SHIV Imunologia Celular e Molecular 2012 7ª Ed.
CALICH, V.; VAZ, C. Imunologia. 2ª ed. Rio de Janeiro: Revinter, 2009.
FLOREANO, D.; MATTIUSSI, C. Bio-inspired artificial intelligence : theories, methods, and technologies. [S.l.]: MIT Press, 2008. (Intelligent robotics and autonomous agents series). ISBN 978-0-262-06271-8.
FOLCIK, V.; AN, G.; OROSZ, C. The basic immune simulator: an agent-based model to study the interactions between innate and adaptive immunity. Theoretical biology & medical modelling, v. 4, p. 39, 2007.
FOLCIK, V. et al. Using an agent-based model to analyze the dynamic communication network of the immune response. Theoretical biology & medical modelling, v. 8, p. 1, 2011.
ITO M, SILVA LR, MARTINI JSC, IOCHIDA LC. Um Sistema Multi-agente para a Monitoração de Pacientes Diabéticos com base no Modelo GRPC. In: Anais do 9. Workshop de Informática Médica, 2009 jul. 21-24, Bento Gonçalves, Rio Grande do Sul.
KINET JP. The essential role of mast cells in orchestrating inflammation. Immunol Rev, v. 217, p. 5-7, 2007.
KUBY, J. Imunologia de Kuby, Porto Alegre: ARTMED 6ª edição. 2008.
NORTH, M.J., T.R. HOWE, N.T. COLLIER, AND J.R. VOS. A Declarative Model Assembly Infrastructure for Verification and Validation. in S. Takahashi, D.L. Sallach and J. Rouchier, eds., Advancing Social Simulation: The First World Congress, Springer, Heidelberg, FRG (2007).
OLIVEIRA, A. P.; POSSI, M.; GOMES, A. P.; SOUSA, F. O. CERQUEIRA, F. R.; MIYADAHIRA, R.; SIQUEIRA-BATISTA, R. Modelagem computacional do sistema imunológico para investigação da sepse. IX Fórum Internacional de Sepse [CD de resumos]. São Paulo: Latin American Sepsis Study, 2012.
POSSI, M. A. Uma Ferramenta para Simulação do Sistema Imunológico através de Sistemas Multiagentes: Um Caso de Estudo da Autoimunidade. Dissertação de Mestrado. Departamento de Informática. Universidade Federal de Viçosa. Viçosa, MG. 2012.
POSSI, M. A.; OLIVEIRA, A. P.; CHAVES, C. M. G.; CERQUEIRA, F. R.; ARROYO, J. E. C. An in-silico immune system model for investigating human autoimmune diseases. In: XXXVII Conferencia Latinoamericana de Informática (XXXVII CLEI). [S.l.: s.n.], 2012.
POSSI, M. A.; OLIVEIRA, A. P.; Di Iorio, V. O.; DIAS, C. M. G. C. A agent-based simulation tool of biological immune system: a case study of autoimmune diseases. In: Brazilian Symposium on Bioinformatics. Búzios, Brazil: [s.n.], 2010.
SCROFERNEKER, M. L. 1996, Notas de Imunologia, Editora universidade UFRGS 1ª Ed.
SIQUEIRA-BATISTA, R.; GELLER, M.; GOMES, A. P.; ESPERIDIÃO ANTONIO, V.; CONCEIÇÃO-SILVA, F. O sistema imunológico: atualidades e perspectivas para a prática clínica. J Bras Med, v. 95, p. 28-34, 2008.
THEOHARIDES T.C.; Kempuraj D.; Tagen M.; Conti P., Kalogeromitros D. Differential release of mast cell mediators and the pathogenesis of inflammation. Immunol Rev. 2007;217:65–78.
CALICH, V.; VAZ, C. Imunologia. 2ª ed. Rio de Janeiro: Revinter, 2009.
FLOREANO, D.; MATTIUSSI, C. Bio-inspired artificial intelligence : theories, methods, and technologies. [S.l.]: MIT Press, 2008. (Intelligent robotics and autonomous agents series). ISBN 978-0-262-06271-8.
FOLCIK, V.; AN, G.; OROSZ, C. The basic immune simulator: an agent-based model to study the interactions between innate and adaptive immunity. Theoretical biology & medical modelling, v. 4, p. 39, 2007.
FOLCIK, V. et al. Using an agent-based model to analyze the dynamic communication network of the immune response. Theoretical biology & medical modelling, v. 8, p. 1, 2011.
ITO M, SILVA LR, MARTINI JSC, IOCHIDA LC. Um Sistema Multi-agente para a Monitoração de Pacientes Diabéticos com base no Modelo GRPC. In: Anais do 9. Workshop de Informática Médica, 2009 jul. 21-24, Bento Gonçalves, Rio Grande do Sul.
KINET JP. The essential role of mast cells in orchestrating inflammation. Immunol Rev, v. 217, p. 5-7, 2007.
KUBY, J. Imunologia de Kuby, Porto Alegre: ARTMED 6ª edição. 2008.
NORTH, M.J., T.R. HOWE, N.T. COLLIER, AND J.R. VOS. A Declarative Model Assembly Infrastructure for Verification and Validation. in S. Takahashi, D.L. Sallach and J. Rouchier, eds., Advancing Social Simulation: The First World Congress, Springer, Heidelberg, FRG (2007).
OLIVEIRA, A. P.; POSSI, M.; GOMES, A. P.; SOUSA, F. O. CERQUEIRA, F. R.; MIYADAHIRA, R.; SIQUEIRA-BATISTA, R. Modelagem computacional do sistema imunológico para investigação da sepse. IX Fórum Internacional de Sepse [CD de resumos]. São Paulo: Latin American Sepsis Study, 2012.
POSSI, M. A. Uma Ferramenta para Simulação do Sistema Imunológico através de Sistemas Multiagentes: Um Caso de Estudo da Autoimunidade. Dissertação de Mestrado. Departamento de Informática. Universidade Federal de Viçosa. Viçosa, MG. 2012.
POSSI, M. A.; OLIVEIRA, A. P.; CHAVES, C. M. G.; CERQUEIRA, F. R.; ARROYO, J. E. C. An in-silico immune system model for investigating human autoimmune diseases. In: XXXVII Conferencia Latinoamericana de Informática (XXXVII CLEI). [S.l.: s.n.], 2012.
POSSI, M. A.; OLIVEIRA, A. P.; Di Iorio, V. O.; DIAS, C. M. G. C. A agent-based simulation tool of biological immune system: a case study of autoimmune diseases. In: Brazilian Symposium on Bioinformatics. Búzios, Brazil: [s.n.], 2010.
SCROFERNEKER, M. L. 1996, Notas de Imunologia, Editora universidade UFRGS 1ª Ed.
SIQUEIRA-BATISTA, R.; GELLER, M.; GOMES, A. P.; ESPERIDIÃO ANTONIO, V.; CONCEIÇÃO-SILVA, F. O sistema imunológico: atualidades e perspectivas para a prática clínica. J Bras Med, v. 95, p. 28-34, 2008.
THEOHARIDES T.C.; Kempuraj D.; Tagen M.; Conti P., Kalogeromitros D. Differential release of mast cell mediators and the pathogenesis of inflammation. Immunol Rev. 2007;217:65–78.
Published
2012-07-16
How to Cite
SILVA, Charles Cássio da; OLIVEIRA, Alcione de Paiva; POSSI, Maurilio de Araujo; CERQUEIRA, Fabio Ribeiro; GOMES, Andreia Patrícia; SIQUEIRA-BATISTA, Rodrigo.
In-silico Simulation of the Immune System: Modeling Mast Cell Behavior. In: BRAZILIAN SYMPOSIUM ON COMPUTING APPLIED TO HEALTH (SBCAS), 12. , 2012, Curitiba/PR.
Anais [...].
Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação,
2012
.
p. 158-167.
ISSN 2763-8952.
