La propagation de l'inflammation modélisée comme une onde de type réaction-diffusion

par Wissam El Hajj (ICJ)

lundi 15 mai 2023, 10:30 → 12:30 Europe/Paris

Salle Fokko Du Cloux (ICJ)

L'inflammation est un processus physiologique visant à protéger l'organisme de diverses maladies et blessures. Ce travail présente un modèle générique d'inflammation basé sur les équations de réaction-diffusion pour les concentrations de cellules non enflammées, de cellules enflammées, de cellules immunitaires et des cytokines inflammatoires. L'analyse du modèle montre l'existence de trois régimes différents de progression de l'inflammation en fonction de la valeur d'un paramètre $R$ appelé nombre d'inflammation. Si $R>1$, alors l'inflammation se propage dans la culture cellulaire (ou les tissus) sous la forme d'une onde de réaction-diffusion due à la diffusion des cytokines inflammatoires produites par les cellules enflammées. Si $0<R<1$, alors l'inflammation ne se propage pas et le système converge vers l'équilibre stable sans inflammation. Enfin si $R<0$, l'inflammation se propage également sous la forme d'une onde de réaction-diffusion, mais le mécanisme de propagation est différent, il est déterminé par une rétroaction positive entre l'inflammation et la réponse immunitaire. Du point de vue biologique, ces trois régimes correspondent à une inflammation aiguë résolue grâce à la réponse immunitaire, à la dissipation de la réaction inflammatoire, et à une réaction inflammatoire auto-immune ou tempête de cytokines. Nous nous concentrons sur la recherche de la vitesse des ondes et d'autres caractéristiques de la progression de l'inflammation par des méthodes analytiques et numériques, afin d'en déduire une compréhension qualitative de diverses réactions inflammatoires.