Solução numérica da dinâmica temporal da infecção do SARS-CoV-2 em pacientes com manifestações clínicas grave ou crítica da COVID-19

Abstract

A COVID-19 é uma doença infecciosa causada pelo coronavírus SARS-CoV-2, que começou em Wuhan (China), no final de 2019, e se espalhou por todo o mundo. Quando o paciente entra no quadro clínico grave da doença, o sistema imunológico começa a produzir de forma descontrolada citocinas pró-inflamatórias, fenômeno conhecido como ``tempestade de citocinas'', causando a Síndrome do Desconforto Respiratório Agudo (SDRA) e, a partir desse momento, o quadro clínico do paciente é crítico, sendo necessário internação em Unidades de Terapia Intensiva (UTI). Neste artigo, elaboramos um modelo matemático que descreve o problema da dinâmica temporal da infecção do SARS-CoV-2 em pacientes com manifestações clínicas grave ou crítica da COVID-19 e, como consequência disso, o problema inclui a ``tempestade de citocinas''. O modelo consiste em um sistema de cinco equações diferenciais ordinárias não-lineares de primeira ordem, que é resolvido numericamente usando o Software Mathematica. Dentre as cinco variáveis envolvidas no sistema, a carga viral foi a mais detalhada, pois ela descreve o nível de RNA do SARS-CoV-2 nos pacientes. Foram apresentados e interpretados os perfis da carga viral, em várias situações, em que os pacientes evoluíram para a cura ou óbito. Para a carga viral, o modelo apresentou um erro relativo de 19,13% quando comparado com dados clínicos da literatura existente.