Usuario:

Eje intestino-cerebro

Storyboard

El eje intestino-cerebro describe la comunicacion bidireccional entre la microbiota intestinal y el sistema nervioso central. La composicion de la microbiota se modela con una dinamica competitiva tipo Lotka-Volterra, y su actividad fermentativa produce acidos grasos de cadena corta (SCFA) que actuan como senal hacia el nervio vago, extendiendo el formalismo de codificacion neural de E13 a una senal aferente de origen periferico. La integridad de la barrera epitelial intestinal regula la traslocacion de lipopolisacaridos bacterianos (LPS) hacia la circulacion sistemica; cuando esta permeabilidad aumenta por inflamacion local, el LPS circulante puede inducir neuroinflamacion central, estableciendo un puente directo con el modelo M7. Adicionalmente, la microbiota participa en el metabolismo de precursores de neurotransmisores, como el triptofano precursor de la serotonina ya introducida en el modelo de depresion (A8).

>Modelo

ID:('ky', 1540)


Microbiota competitiva

Storyboard



$\frac{dB_i}{dt}=r_iB_i(1-\frac{\sum_j\alpha_{ij}B_j}{K_i})$

$B_i$
Abundancia microbiota grupo i
$1$
$K_i$
Capacidad de carga
$1$
$alpha_{ij}$
Competencia entre grupos
$1$
$r_i$
Tasa crecimiento bacteriano
$1/s$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13639)


SCFA

Storyboard



$\frac{dSCFA}{dt}=k_{ferm}\sum_iB_iFiber_{intake}-k_{absorb}SCFA$

$B_i$
Abundancia microbiota grupo i
$1$
$SCFA$
Ácidos grasos cadena corta
$1$
$Fiber_{intake}$
Fibra dietaria
$1$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13640)


Señal vagal

Storyboard



$r_{vagal}=r_{vagal}^{baseline}+k_{vagal}SCFA$

$SCFA$
Ácidos grasos cadena corta
$1$
$r_{vagal}$
Señal vagal aferente
$Hz$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13641)


Permeabilidad intestinal

Storyboard



$\frac{dPerm_{gut}}{dt}=k_{disrupt}Inflammation_{gut}-k_{repair}^{gut}(Perm_{max}-Perm_{gut})$

$Perm_{gut}$
Permeabilidad intestinal
$1$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13642)


Translocación LPS

Storyboard



$J_{LPS}=k_{LPS}Perm_{gut}LPS_{lumen}$

$Perm_{gut}$
Permeabilidad intestinal
$1$
$J_{LPS}$
Flujo/translocación LPS
$1/s$



>Modelo

ID:('gm', 13643)


Neuroinflamación

Storyboard



$\frac{dNeuroinflam}{dt}=k_{LPS,brain}J_{LPS}-k_{resolve}Neuroinflam$

$Neuroinflam$
Neuroinflamación central
$1$
$J_{LPS}$
Flujo/translocación LPS
$1/s$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13644)


Precursor 5HT

Storyboard



$\frac{dPrecursor_{5HT}}{dt}=Q_{diet}-k_{microbial}\sum_iB_iPrecursor_{5HT}-k_{metab}Precursor_{5HT}$

$B_i$
Abundancia microbiota grupo i
$1$
$Precursor_{5HT}$
Precursor serotoninérgico
$1$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13645)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$B_i$
B[i]
Abundancia microbiota grupo i
1
$SCFA$
SCFA
Ácidos grasos cadena corta
1
$K_i$
K[i]
Capacidad de carga
1
$alpha_{ij}$
alpha[i,j]
Competencia entre grupos
1
$Fiber_{intake}$
Fiber_intake
Fibra dietaria
1
$Neuroinflam$
Neuroinflam
Neuroinflamación central
1
$Perm_{gut}$
Perm_gut
Permeabilidad intestinal
1
$Precursor_{5HT}$
Precursor_5HT
Precursor serotoninérgico
1
$J_{LPS}$
J_LPS
Flujo/translocación LPS
1/s
$r_{vagal}$
r_vagal
Señal vagal aferente
Hz
$r_i$
r[i]
Tasa crecimiento bacteriano
1/s
$t$
t
Tiempo
s

ID:(0, 1540)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile