Mathematical Modelling of a Neutrophilo-Monocytopoiesis

  • E.Н. Тумаев Kuban State University (Krasnodar, Russia) Email: tumayev@phys.kubsu.ru
  • И.А. Шарай Kuban State University (Krasnodar, Russia) Email: Ivan-2012@mail.ru
Keywords: neutrophilogenesis, monocytogenesis, bone marrow, mitosis, division, leukocyte

Abstract

In this paper, a model of neutrophils and monocytes production from uniform colony-forming unit of granulocytic- macrophage series in red bone marrow is proposed. The model considers the presence of cells in a G0 stage, mitosis, and cell transition speed between stages of maturation. The mitosis is described with a logistic equation. Transition speeds and cell growth are calculated for the conditions of normal hematopoiesis, and the white blood count at every stage is estimated. A graphical presentation of cell population growth at every stage of cell maturing is provided. It is shown that cell count growth tends to be exponential at the beginning and stable at the moment of homeostasis. The proposed model operates with a large number of parameters in equations describing each fraction of maturing cells. This allows the model to consider the influence of various factors on specific elements of leukopoiesis system without the limitation to the whole system only. Additionally, a large number of model parameters for each stage provides a possibility for more exact and detailed description of leukopoiesis stages that is prospective for usage in clinical practice.

DOI 10.14258/izvasu(2015)1.1-20

Downloads

Download data is not yet available.

Metrics

Metrics Loading ...

Author Biographies

E.Н. Тумаев, Kuban State University (Krasnodar, Russia)
доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой теоретической физики и компьютерных технологий
И.А. Шарай, Kuban State University (Krasnodar, Russia)
аспирант 

References

Антипов А. В., Братусь А. С. Математическая модель оптимальной стратегии химиотерапии с учетом динамики числа клеток неоднородной опухоли // Журнал вычислительной математики и математической физики. - 2009. - Т. 49, № 11.

Ciesla В. Hematology in Practice. - Philadelphia, 2007.

Шиффман Ф. Дж. Патофизиология крови. - СПб., 2000.

Алмазов В. А., Афанасьев Б.В., Зарицкий А. Ю. и др. Физиология лейкоцитов человека. - Л., 1979.

Тотолян А. А., Фрейдлин И. С. Клетки иммунной системы. - СПб., 2000. - Т. 1-2.

Брин В. Б., Вартапян И. А., Данияров С. Б. и др. Основы физиологии человека : учебник для высших учебных заведений / под ред. акад. РАМН Б. И. Ткаченко. - СПб., 1994. - Т. 1.

Руководство по гематологии / под ред. А. И. Воробьева. - 2-е изд., перераб. и доп. - М., 1985. - Т. 1.

Глушкова Т. Г. Морфофункциональные показатели эритроидных элементов красного костного мозга и периферической крови при десимпатизации : автореф. дис.. канд. биол. наук. - Саранск, 2004.

Мосягина Е. Н., Владимирская Е. Б., Торубарова Н.А., Мызина Н.В. и др. Кинетика форменных элементов крови. - М., 1976.

Torretta L., Perotti C., Domini G., Danova M. et al. Circulating progenitor cell collection: experience from 275 leu-kaphereses in various malignancies and in healthy donors // Haematologica. - 1996. - № 81.

Chadwick K., Shojaei F., Gallacher L., Bhatia M. Smad7 alters cell fate decisions of human hematopoietic repopulating cells // Blood. - 2005. - № 105.

Липац А. А., Ярустовская Л.Э. Нормальное кроветворение и его регуляция / под ред. Н.А. Федорова. - М., 1976.

Потемина Т. Е., Ляляев В. А., Кузнецова С. В. Воспаление (Системные изменения в организме при воспалении. Хроническое воспаление). - Н. Новгород, 2010.

Основы клинической гематологии: справочное пособие / под ред. В.Г Радченко. - СПб., 2003.

Иммунология в клинической практике / под ред. проф. К.А. Лебедева. Т. I [Электронный ресурс]. - URL: http://spbgmu2.ru/immuno/9.pdf (дата обращения: 28.06.2013).

Песнякевич А. Г. Основы иммунологии : курс лекций. - Минск, 2008.

How to Cite
ТумаевE., Шарай И. Mathematical Modelling of a Neutrophilo-Monocytopoiesis // Izvestiya of Altai State University, 1, № 1/1(85) DOI: 10.14258/izvasu(2015)1.1-20. URL: http://izvestiya.asu.ru/article/view/%282015%291.1-20.