Multiplicidad de infección

En microbiología , la multiplicidad de infección o MOI es la relación entre agentes (p. ej., fagos o, más generalmente, virus , bacterias ) y objetivos de la infección (p. ej., células ). Por ejemplo, cuando se hace referencia a un grupo de células inoculadas con partículas de virus, el MOI es la relación entre el número de partículas de virus y el número de células diana presentes en un espacio definido. ^[1]

Interpretación

El número real de virus o bacterias que entrarán en una célula determinada es un proceso estocástico : algunas células pueden absorber más de un agente infeccioso, mientras que otras pueden no absorber ninguno. Antes de determinar la multiplicidad de la infección, es absolutamente necesario tener un agente bien aislado, ya que los agentes crudos pueden no producir resultados confiables y reproducibles. La probabilidad de que una célula absorba partículas de virus o bacterias cuando se la inocula con una MOI de puede calcularse para una población determinada utilizando una distribución de Poisson . Esta aplicación de la distribución de Poisson fue aplicada y descrita por Ellis y Delbrück. ^[2] ${\displaystyle n}$ ${\displaystyle m}$

${\displaystyle P(n)={\frac {m^{n}\cdot e^{-m}}{n!}}}$

donde es la multiplicidad de infección o MOI, es la cantidad de agentes infecciosos que ingresan al objetivo de la infección y es la probabilidad de que un objetivo de la infección (una célula) sea infectado por agentes infecciosos. ${\displaystyle m}$ ${\displaystyle n}$ ${\displaystyle P(n)}$ ${\displaystyle n}$

De hecho, la infectividad del virus o bacteria en cuestión alterará esta relación. Una forma de evitarlo es utilizar una definición funcional de partículas infecciosas en lugar de un recuento estricto, como una unidad formadora de placa para los virus. ^[3]

Por ejemplo, cuando se utiliza una MOI de 1 (1 partícula viral infecciosa por célula) para infectar una población de células, la probabilidad de que una célula no se infecte es , y la probabilidad de que sea infectada por una sola partícula es , por dos partículas es , por tres partículas es , y así sucesivamente. ${\displaystyle P(0)=36.79\%}$ ${\displaystyle P(1)=36.79\%}$ ${\displaystyle P(2)=18.39\%}$ ${\displaystyle P(3)=6.13\%}$

El porcentaje promedio de células que se infectarán como resultado de la inoculación con una MOI determinada se puede obtener al comprender que es simple . Por lo tanto, la fracción promedio de células que se infectarán después de una inoculación con una MOI de viene dada por: ${\displaystyle P(n>0)=1-P(0)}$ ${\displaystyle m}$

${\displaystyle P(n>0)=1-P(n=0)=1-{\frac {m^{0}\cdot e^{-m}}{0!}}=1-e^{-m}}$

que es aproximadamente igual a para valores pequeños de . ${\displaystyle m}$ ${\displaystyle m\ll 1}$

Ejemplos

Porcentaje de células infectadas según MOI.

A medida que aumenta el MOI, también aumenta el porcentaje de células infectadas con al menos una partícula viral. ^[4]

Ver también

• LD ₅₀
• Enfermedad infecciosa

Referencias

1. Abedon, S. T.; Bartom, E. (2013-01-01), "Multiplicity of Infection", in Maloy, Stanley; Hughes, Kelly (eds.), Brenner's Encyclopedia of Genetics (Second Edition), San Diego: Academic Press, pp. 509–510, ISBN 978-0-08-096156-9, retrieved 2022-03-09
2. Ellis, Emory; Delbruck, Max (Jan 20, 1939). "The Growth of Bacteriophage". The Journal of General Physiology. 22 (3): 365–384. doi:10.1085/jgp.22.3.365. PMC 2141994. PMID 19873108.
3. "Plaque forming unit". Science Direct.
4. Fields BN, Knipe DM, Howley PM (2007). Fields virology: Part 1. Philadelphia: Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 9780781760607. OCLC 71812790.