Discente do PPGMC em cotutela apresenta pesquisa sobre modelagem matemática da resposta imune na progressão da doença de Alzheimer
A pesquisa desenvolvida pela doutoranda Luiza Santos Morin, vinculada ao Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional (PPGMC) da Universidade Federal do Rio Grande (FURG) e à Universidade do Minho, em Portugal, foi apresentada durante a 7th BRICS Conference in Mathematics 2026, realizada entre os dias 18 e 21 de agosto, na Universidade de São Paulo (USP), no campus do Butantã, em São Paulo.
Intitulado “Mathematical Modeling of Immune Response and Degeneration in Alzheimer’s Disease: A Kinetic Theory Approach”, o trabalho propõe um modelo matemático para descrever a dinâmica de fatores biológicos relacionados à progressão da doença de Alzheimer, utilizando sistemas de equações diferenciais ordinárias e parciais fundamentados nos princípios da teoria cinética.
A pesquisa busca compreender a complexa interação entre diferentes componentes envolvidos na resposta imunológica e na neurodegeneração, considerando células do sistema imune, como linfócitos T CD4+ e CD8+, células efetoras e reguladoras, além de agregados de beta-amiloide e a atuação de células da micróglia e dos astrócitos. O modelo procura relacionar essas populações com o declínio neuronal e o comprometimento cognitivo associados à doença.
Para representar características específicas da evolução da patologia, o estudo incorpora funções degrau, capazes de representar mudanças e gatilhos biológicos associados ao processo de neurodegeneração. A utilização da teoria cinética permite descrever matematicamente as interações entre as populações celulares a partir de taxas de colisão, proliferação, destruição celular e variação da atividade das células.
O trabalho também contempla uma análise de estabilidade dos pontos de equilíbrio em casos específicos, buscando relacionar as soluções numéricas obtidas pelo modelo com dados descritos na literatura científica. Os resultados indicam que a incorporação de descontinuidades controladas por funções degrau pode contribuir para uma representação mais próxima do comportamento não linear observado na progressão da doença.
A pesquisa é realizada em colaboração entre pesquisadores da Universidade do Minho e da FURG, tendo como coautores Maria Piedade Machado Ramos e Carolina Paula Baptista Ribeiro, da Universidade do Minho, e Adriano de Cezaro, do PPGMC da Universidade Federal do Rio Grande.
A participação de Luiza no estudo ocorre no contexto de seu processo de cotutela de tese e dupla diplomação, que envolve orientação acadêmica na Universidade do Minho, em Portugal, e na FURG. A experiência evidencia o caráter interdisciplinar e internacional da formação proporcionada pelo PPGMC, aproximando a modelagem computacional de problemas complexos das áreas de matemática, computação e ciências da saúde.
A apresentação em um evento internacional dedicado à matemática também amplia a visibilidade da pesquisa desenvolvida no âmbito do PPGMC e reforça a importância da colaboração científica entre instituições brasileiras e estrangeiras para o desenvolvimento de modelos computacionais aplicados a desafios científicos contemporâneos.