Demam berdarah adalah infeksi virus yang ditularkan melalui nyamuk dan
merupakan masalah kesehatan dunia yang utama dan mengkhawatirkan. Dengan
2,5 miliar orang di seluruh dunia yang berisiko tertular infeksi ini, tingkat keparahan
penyakitnya dipengaruhi oleh status imun individu, seronegatif atau seropositif.
Disebabkan oleh empat serotipe yang terkait secara antigenik tetapi berbeda,
DENV-1 hingga DENV-4, Infeksi oleh satu serotipe memberikan kekebalan seumur
hidup terhadap serotipe tersebut dan bersifat menciptakan imunitas silang sementara
terhadap serotipe lain. Respon klinis terhadap paparan serotipe kedua adalah
merupakan proses yang kompleks dengan timbulnya fenomena peningkatan ketergantungan
antibodi. Fenomena ini merupakan sebuah peritiwa yang menyebabkan
meningkatnya tingkat keparahan penyakit ketika antibodi yang sudah
ada terbentuk dari infeksi dengue sebelumnya tidak dapat menetralkan infeksi,
melainkan meningkatkan infeksi baru. Kasus ini digunakan untuk menjelaskan
etiologi tingkat keparahan penyakit.
Disertasi ini membahas kerangka model matematika yang dikembangkan untuk
menggambarkan secara kualitatif respon imunologi demam berdarah yang
dimediasi oleh antibodi. Tiga model dianalisis dan dibandingkan: (i) infeksi dengue
primer, (ii) infeksi dengue sekunder dengan virus dengue yang sama (homolog) dan
(iii) infeksi dengue sekunder dengan virus dengue yang berbeda (heterolog). Model
dikembangkan berdasarkan ciri-ciri replikasi virus, produksi antibodi, dan pembersihan
infeksi selama infeksi terjadi. Model kemudian diperluas dengan mempertimbangkan
interaksi antara sel-sel tubuh dan interaksi virus bebas sehingga sel-sel
yang terinfeksi menjadi stimulasi untuk produksi antibodi.
Hasil matematis secara kualitatif mirip dengan yang dijelaskan di literatur
imunologi empiris. Model ini memberikan wawasan tentang imunopatogenesis
keparahan penyakit. Hasil yang disajikan di sini berguna untuk arah penelitian di
masa depan guna mengevaluasi dampaknya vaksin demam berdarah