Crecimiento asimétrico de esferoides tumorales en un entorno simétrico
Autores: Amereh, Meitham; Bahri, Yakine; Edwards, Roderick; Akbari, Mohsen; Nadler, Ben
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Crecimiento asimétrico de esferoides tumorales en un entorno simétrico
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Esferoides tumorales
Crecimiento
Estabilidad
Modelo
Perturbaciones asimétricas
Concentración de nutrientes
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo, estudiamos la estabilidad del crecimiento radialmente simétrico en esferoides tumorales utilizando un modelo de reacción-difusión. En este modelo, la concentración de nutrientes y la presión interna son variables locales que relacionan implícitamente la proliferación de células con el crecimiento del tumor. La solución analítica del modelo gobernante se presentó en una base armónica esférica ortogonal. Se demostró que la solución estacionaria radialmente simétrica para el crecimiento de esferoides tumorales, bajo condiciones de crecimiento simétrico, era inestable con respecto a pequeñas perturbaciones asimétricas. Tales perturbaciones excitaban los modos asimétricos de crecimiento, los cuales podían crecer con el tiempo y cambiar la configuración esférica del tumor. El número de dichos modos y sus tasas de crecimiento dependían de parámetros como la tensión superficial, la energía externa y la tasa de consumo de nutrientes. Este análisis indicaba que la configuración esférica de los esferoides tumorales, incluso bajo condiciones de crecimiento simétrico controladas experimentalmente, era naturalmente inestable. Esto fue confirmado por una comparación entre las formas de los esferoides de glioblastoma humano (hGB) in vitro y la configuración de los primeros modos asimétricos predichos por el modelo.
Descripción
En este trabajo, estudiamos la estabilidad del crecimiento radialmente simétrico en esferoides tumorales utilizando un modelo de reacción-difusión. En este modelo, la concentración de nutrientes y la presión interna son variables locales que relacionan implícitamente la proliferación de células con el crecimiento del tumor. La solución analítica del modelo gobernante se presentó en una base armónica esférica ortogonal. Se demostró que la solución estacionaria radialmente simétrica para el crecimiento de esferoides tumorales, bajo condiciones de crecimiento simétrico, era inestable con respecto a pequeñas perturbaciones asimétricas. Tales perturbaciones excitaban los modos asimétricos de crecimiento, los cuales podían crecer con el tiempo y cambiar la configuración esférica del tumor. El número de dichos modos y sus tasas de crecimiento dependían de parámetros como la tensión superficial, la energía externa y la tasa de consumo de nutrientes. Este análisis indicaba que la configuración esférica de los esferoides tumorales, incluso bajo condiciones de crecimiento simétrico controladas experimentalmente, era naturalmente inestable. Esto fue confirmado por una comparación entre las formas de los esferoides de glioblastoma humano (hGB) in vitro y la configuración de los primeros modos asimétricos predichos por el modelo.