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Modelado matemático de la resistencia antibiótica: transferencia genética horizontal y respuesta inmunitaria en el hospedero

Código: 3513 • Estado: En Ejecución

Investigador Principal Eduardo Ibarguen Mondragón

Facultad Ciencias Exactas y Naturales

Departamento Matemáticas y Estadística

Resumen del Proyecto La resistencia antibiótica es una amenaza crítica para la salud pública global, especialmente en regiones como el suroccidente colombiano, donde el uso inadecuado de antimicrobianos y las limitaciones en el acceso a tratamientos adecuados favorecen la propagación de cepas resistentes. Un mecanismo clave en este fenómeno es la transferencia horizontal de genes de resistencia entre bacterias, proceso que ocurre dentro del hospedero en interacción con el sistema inmunitario. Sin embargo, la comprensión cuantitativa de cómo estas dos dinámicas -la genética bacteriana y la respuesta inmune- interactúan y afectan la evolución de la resistencia a nivel celular es aún limitada.

Este proyecto propone el desarrollo de un modelo matemático no lineal, formulado mediante ecuaciones diferenciales ordinarias, que represente la dinámica de bacterias sensibles y resistentes, elementos genéticos móviles y componentes clave del sistema inmunitario. La investigación se enmarca en una metodología teórico-computacional dividida en seis fases: revisión sistemática de literatura científica, formulación del modelo, análisis cualitativo del sistema, simulaciones numéricas en distintos escenarios clínicos, validación cualitativa con datos experimentales publicados y divulgación científica de los resultados.

A través de este enfoque interdisciplinario, se espera identificar condiciones críticas bajo las cuales la resistencia puede controlarse o expandirse, así como explorar estrategias terapéuticas innovadoras, incluyendo combinaciones de antibióticos e inhibidores de plásmidos o intervenciones inmunomoduladoras. El modelo servirá como herramienta predictiva útil para orientar políticas de salud, vigilancia epidemiológica y medicina personalizada.

Los productos esperados incluyen un modelo matemático validado conceptualmente, publicaciones científicas, herramientas de simulación, y formación de talento humano en la intersección entre biología, matemáticas e informática. El proyecto representa un aporte original y necesario a la ciencia básica, la tecnología computacional y la innovación aplicada, al ofrecer una perspectiva cuantitativa y multiescala de un problema complejo y de alto impacto en salud pública.

Convocatoria Docente 2025

Datos de aprobación

Acuerdo de Aprobación No. 264

Fecha de Aprobación 16/10/2025

Acta de Cumplimiento 84

Fecha del Acta (Inicio del proyecto) 16/10/2025

Duración 24 Meses

Fin Proyectado 16/10/2027

Grupos de Investigación

Nombre	Línea	Clasificación
Grupo de Investigación en Biología Matemática y Matemática Aplicada (GIBIMMA)	Biomatematicas	Categoría B

Equipo Investigador

Nombre	Tipo
Miller Cerón Gómez	INT
Sandra Patricia Hidalgo Bonilla	EXT

Estudiantes

Nombre	Programa Académico
Judit Danitza Paz Timana	Licenciatura en Matemáticas
Carlos Alejandro Riascos Egas	Licenciatura en Matemáticas