Multiplicidad de infecciones

Relación entre agentes infecciosos y objetivos de infección

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

Interpretación

La cantidad 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 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 inocula con un MOI de se puede calcular para una población dada 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 el número de agentes infecciosos que ingresan al objetivo de infección y es la probabilidad de que un objetivo de infección (una célula) sea infectado por agentes infecciosos. ${\displaystyle m}$ ${\displaystyle n}$ ${\displaystyle P(n)}$ ${\displaystyle n}$

De hecho, la infectividad del virus o la 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 un 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 un MOI determinado se puede obtener al tener en cuenta que es simplemente . Por lo tanto, la fracción promedio de células que se infectarán después de una inoculación con un 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 aumentan los porcentajes de células infectadas con al menos una partícula viral. ^[4]

Véase también

• LD50_​
• Enfermedad infecciosa

Referencias

1. Abedon, ST; Bartom, E. (1 de enero de 2013), "Multiplicidad de infecciones", en Maloy, Stanley; Hughes, Kelly (eds.), Brenner's Encyclopedia of Genetics (segunda edición) , San Diego: Academic Press , págs. 509-510, ISBN 978-0-08-096156-9, consultado el 9 de marzo de 2022
2. Ellis, Emory; Delbruck, Max (20 de enero de 1939). "El crecimiento del bacteriófago". The Journal of General Physiology . 22 (3): 365–384. doi :10.1085/jgp.22.3.365. PMC 2141994 . PMID  19873108. 
3. "Unidad formadora de placa". Science Direct .
4. Fields BN, Knipe DM, Howley PM (2007). Virología de Fields: Parte 1. Filadelfia: Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 9780781760607.OCLC 71812790  .