SimThyr es un continuo libre de dinámica de simulación de programa para el control de realimentación de la pituitaria-tiroides sistema. [1] El programa de código abierto se basa en un modelo no lineal de homeostasis tiroidea. [2] [3] [4] Además de las simulaciones en el dominio del tiempo, el software admite varios métodos de análisis de sensibilidad . Su motor de simulación es multiproceso y admite múltiples núcleos de procesador . SimThyr proporciona una GUI , que permite visualizar series de tiempo, modificando los parámetros de estructura constante del ciclo de retroalimentación (por ejemplo, para la simulación de ciertas enfermedades), almacenando conjuntos de parámetros como archivos XML (denominados "escenarios" en el software) y exportando los resultados de las simulaciones en varios formatos que son adecuados para el software estadístico. SimThyr está diseñado tanto para fines educativos como para investigación in-silico . [4] [5]
![]() | |
![]() SimThyr 3.1 en openSUSE 11 | |
Autor (es) original (es) | Johannes W. Dietrich, Ulla Mitzdorf , Renate Pickardt , Rudolf Hoermann, John EM Midgley |
---|---|
Desarrollador (es) | Universidad del Ruhr Bochum |
Versión inicial | 2002 |
Lanzamiento estable | 4.0.3 / 31 de agosto de 2020 |
Repositorio | ![]() |
Escrito en | Pascal y Object Pascal |
Sistema operativo | macOS , Windows y Linux |
Plataforma | PowerPC , IA-32 , x86-64 y ARM , m68k (solo versiones heredadas) |
Disponible en | Inglés británico, alemán (SimThyr 2.0 o anterior únicamente) |
Tipo | Software de aplicación científica gratuito para simulaciones fisiológicas |
Licencia | Estilo BSD |
Sitio web | simthyr ![]() |
Modelo matemático
El modelo subyacente de la homeostasis tiroidea se basa en principios bioquímicos, fisiológicos y farmacológicos fundamentales, por ejemplo, cinética de Michaelis-Menten , inhibición no competitiva y parámetros cinéticos empíricamente justificados . [1] El modelo ha sido validado en controles sanos y en cohortes de pacientes con hipotiroidismo y tirotoxicosis . [6]
Usos científicos
Múltiples estudios han empleado a SimThyr para la investigación in silico sobre el control de la función tiroidea . [7] [8]
La versión original fue desarrollada para verificar hipótesis sobre la generación de liberación pulsátil de TSH . [9] Se utilizaron versiones posteriores y ampliadas del software para desarrollar la hipótesis de la derivación TSH-T3 en el eje hipotálamo-pituitaria-tiroides, [10] para evaluar la validez de los parámetros calculados de homeostasis tiroidea (incluidos SPINA-GT y SPINA-GD ) [11] [12] y estudiar los mecanismos alostáticos que conducen al síndrome de enfermedad no tiroidea . [13] [14]
SimThyr también se utilizó para demostrar que la tasa de liberación de tirotropina está controlada por múltiples factores distintos de T4 y que la relación entre T4 libre y TSH puede ser diferente en eutiroidismo , hipotiroidismo y tirotoxicosis . [15]
Percepción, recepción y discusión pública del software
SimThyr es un software gratuito y de código abierto. Esto asegura que el código fuente esté disponible, lo que facilita la discusión científica y la revisión del modelo subyacente. [16] [17] Además, el hecho de que esté disponible gratuitamente puede generar beneficios económicos. [18] [19]
El software proporciona un editor que permite a los usuarios modificar la mayoría de los parámetros de estructura de la estructura de procesamiento de la información. [20] Esta funcionalidad fomenta la simulación de varias enfermedades funcionales de la tiroides y la glándula pituitaria. Los conjuntos de parámetros se pueden almacenar como archivos XML compatibles con MIRIAM y MIASE .
Por otro lado, se ha criticado la complejidad de la interfaz de usuario y la falta de capacidad para modelar los efectos del tratamiento. [21]
Ver también
- Eje hipotalámico-hipofisario-tiroideo
- Pruebas de función tiroidea.
Referencias
- ^ a b Dietrich, JW; Landgrafe, G; Fotiadou, EH (2012). "TSH y agonistas tirotrópicos: actores clave en la homeostasis tiroidea" . Revista de investigación de la tiroides . 2012 : 351864. doi : 10.1155 / 2012/351864 . PMC 3544290 . PMID 23365787 .
- ^ Hoermann, R; Midgley, JE; Larisch, R; Dietrich, JW (2015). "Control homeostático del eje tiroideo-hipofisario: perspectivas de diagnóstico y tratamiento" . Fronteras en endocrinología . 6 : 177. doi : 10.3389 / fendo.2015.00177 . PMC 4653296 . PMID 26635726 .
- ^ Berberich, Julian (13 de septiembre de 2018). "Modelado matemático del bucle de retroalimentación pituitaria-tiroidea: archivos Matlab / Simulink para simulación y análisis de sensibilidad". doi : 10.5281 / zenodo.1415331 . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ a b Dietrich, Johannes W. (2002). Der Hypophysen-Schilddrüsen-Regelkreis: Entwicklung und klinische Anwendung eines nichtlinearen Modells . Berlín: Logos-Verlag. ISBN 978-3897228504.
- ^ Dietrich, Johannes W .; Midgley, John EM; Hoermann, Rudolf (2018). Homeostasis y alostasis de la función tiroidea . Lausana: Frontiers Media SA. ISBN 9782889455706.
- ^ Hoermann, R; Pekker, MJ; Midgley, JEM; Larisch, R; Dietrich, JW (febrero de 2020). "Secreción de triyodotironina en insuficiencia tiroidea temprana: la respuesta adaptativa del control central de alimentación". Revista europea de investigación clínica . 50 (2): e13192. doi : 10.1111 / eci.13192 . PMID 31815292 . S2CID 208956920 .
- ^ Ramos, André; Chaves, Rafael; Favero, Elói (11 de noviembre de 2019). "Simulação baseada em Dinâmica de Sistemas para o ensino da fisiologia do eixo Hipotálamo-hipófise-tireoide sin contexto da graduação em medicina". Simposio Brasileño sobre Computadoras en la Educación (Simpósio Brasileiro de Informática Na Educação - SBIE) (en portugués). 30 (1): 962. doi : 10.5753 / cbie.sbie.2019.962 . ISSN 2316-6533 .
- ^ Ghosh, Devleena; Mandal, Chittaranjan (2020). "Estimación de parámetros basados en agrupamiento de la vía de la hormona tiroidea". Transacciones IEEE / ACM sobre biología computacional y bioinformática . PP : 1. doi : 10.1109 / TCBB.2020.2995589 . PMID 32750849 .
- ^ DIETRICH, JW; TESCHE, A .; PICKARDT, CR; MITZDORF, U. (2004). "Control de retroalimentación tirotrópica: evidencia de un bucle de retroalimentación ultracorto adicional del análisis fractal". Cibernética y Sistemas . 35 (4): 315–331. doi : 10.1080 / 01969720490443354 . S2CID 13421388 .
- ^ Hoermann, R; Midgley, JE; Larisch, R; Dietrich, JW (2015). "Integración de la regulación periférica y glandular de la producción de triyodotironina por tirotropina en sujetos no tratados y tratados con tiroxina" . Horm Metab Res . 47 (9): 674–80. doi : 10.1055 / s-0034-1398616 . PMID 25750078 .
- ^ Dietrich, JW; Landgrafe-Mende, G; Wiora, E; Chatzitomaris, A; Klein, HH; Midgley, JE; Hoermann, R (2016). "Parámetros calculados de la homeostasis tiroidea: herramientas emergentes para el diagnóstico diferencial y la investigación clínica" . Fronteras en endocrinología . 7 : 57. doi : 10.3389 / fendo.2016.00057 . PMC 4899439 . PMID 27375554 .
- ^ Hoermann, Rudolf; Midgley, John EM; Larisch, Rolf; Dietrich, Johannes W. (octubre de 2018). "El papel de la capacidad tiroidea funcional en la regulación de la retroalimentación tiroidea pituitaria". Revista europea de investigación clínica . 48 (10): e13003. doi : 10.1111 / eci.13003 . PMID 30022470 . S2CID 51698223 .
- ^ Hoermann, R; Midgley, JE; Larisch, R; Dietrich, JW (febrero de 2013). "¿Es la TSH pituitaria una medida adecuada de homeostasis controlada por hormona tiroidea durante el tratamiento con tiroxina?". Revista europea de endocrinología . 168 (2): 271–80. doi : 10.1530 / EJE-12-0819 . PMID 23184912 .
- ^ Chatzitomaris, A; Hoermann, R; Midgley, JE; Hering, S; Urbano, A; Dietrich, B; Abood, A; Klein, HH; Dietrich, JW (2017). "Respuestas adaptativas de la alostasis tiroidea del control de retroalimentación tirotrópica a condiciones de tensión, estrés y programación del desarrollo" . Fronteras en endocrinología . 8 : 163. doi : 10.3389 / fendo.2017.00163 . PMC 5517413 . PMID 28775711 .
- ^ Midgley, JE; Hoermann, R; Larisch, R; Dietrich, JW (abril de 2013). "Estados fisiológicos y relación funcional entre tirotropina y tiroxina libre en la salud y enfermedad de la tiroides: los datos in vivo e in silico sugieren un modelo jerárquico" . Revista de patología clínica . 66 (4): 335–42. doi : 10.1136 / jclinpath-2012-201213 . PMID 23423518 . S2CID 46291947 . Consultado el 4 de diciembre de 2018 .
- ^ Gezelter, Dan. "SimThyr - software de simulación para la retroalimentación de la tiroides pituitaria | El proyecto OpenScience" . El Proyecto OpenScience . Archivado desde el original el 4 de abril de 2019 . Consultado el 6 de febrero de 2019 .
- ^ Glensbo, Henrik. "Fokus i 2020 - stofskiftesygdom.dk" . www.stofskiftesygdom.dk . Stofskiftesygdom . Consultado el 2 de abril de 2020 .
- ^ Lupínek, Jiří (2012). Freeware simulační a vizualizační nástroje pro GNU / Linux (en checo). Západočeská univerzita contra Plzni. hdl : 11025/5282 .
- ^ Arslan, M. Oguz (2014). "Özgür ve Açık Kaynak Yazılımın Ekonomik Faydaları: Saglık Sektörü Için Bir Degerlendirme [Beneficios económicos del software libre y de código abierto: una evaluación para el sector de la salud.]" . Hacettepe Sağlık İdaresi Dergisi . 17 : 119–31.
- ^ Dietrich, JW (2017). "Manual y referencia de SimThyr 4.0". higo. doi : 10.6084 / m9.figshare.4902098 . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ Han, Simon Xian He (2013). THYROSIM: una aplicación web para la educación e investigación sobre la regulación del sistema tiroideo humano . Los Ángeles: UCLA.
enlaces externos
- Sitio web oficial del proyecto SimThyr
- Información curada en Zenodo
- Información curada en SciCrunch