Категорії
Різне

Імунітет і математична теорія хаосу

Про людський організм відомо вже досить багато, але робота імунної системи до цих пір знаходиться під завісою таємниць. Тепер вчені з’ясували, що в процесах імунітету важливу роль відіграє динаміка хаосу.

Раніше динаміку хаосу використовували для пояснення змін погоди, але тепер вона може допомогти в створенні ліків від таких небезпечних захворювань як цукровий діабет і рак.

Виявилося, що в роботі імунітету дізналися ще про одну таємницю. Несподіване відкриття було зроблено дослідниками з Інституту Нільса Бора. Вчені вивчали білок NF-κB, який бере активну участь в налаштуванні реакції імунітету під час, наприклад, вірусної атаки. Вже було відомо, що цей білок постійно змінює свою концентрацію, що помітно позначається на генах і стані клітин організму. Тепер з’ясувалося, що головним помічником цього білка в налаштуванні імунітету є хаотичні коливання, які і пояснюються математичним терміном «хаотична динаміка».

Теорія хаосу – це такий математичний метод, що описує поведінку деяких нелінійних динамічних систем, схильних при певних умовах до явища, відомого як хаос (грецькою Χaος – розкриваюся, розверзаюся). Поведінка такої системи здається випадковою, навіть якщо модель, що описує систему, є детермінованою. Прикладами подібних систем є атмосфера, турбулентні потоки, біологічні популяції, суспільство як система комунікацій і його підсистеми (економічні, політичні та інші соціальні системи). Динамічна система хаотична тоді, коли у неї є незамкнута фазова траєкторія. На відміну від стійкої динамічної системи визначити стан хаотичної системи за заданим значенням часу і початкових умов поки що неможливо.

Вчені були здивовані відкриттям – раніше припускали, що хаотична динаміка неможлива в живих організмах. Дослідження стало ще одним кроком до зцілення хвороб шляхом зміни коливань концентрації білка. Відомо, що рак пов’язаний з порушенням передачі сигналів в клітини – тобто з новими знаннями вчені зможуть налагодити динаміку роботи клітин.

«Результати можуть надати величезний вплив на наше розуміння того, як функціонує імунна система, і як можна уникнути виникнення деяких з найбільш серйозних захворювань, включаючи діабет, рак, хвороба Альцгеймера», – поділився Могенс Хог Йенсен, співавтор дослідження. Крім розробки ліків, нове відкриття може допомогти заздалегідь виявляти ризик виникнення захворювань.

Залишити відповідь