Modelo basado en agentes para estudiar los efectos del estrés sólido y el suministro de nutrientes en el crecimiento de tumores
Autores: Kuznetsov, Maxim; Kolobov, Andrey
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Modelo basado en agentes para estudiar los efectos del estrés sólido y el suministro de nutrientes en el crecimiento de tumores
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Modelo basado en agentes
Crecimiento tumoral
Estrés
Red celular
Conductividad hidráulica del tejido
Interacciones celulares
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
Se presenta un modelo de crecimiento tumoral basado en agentes fuera de la red, que describe un tumor como una red de células proliferantes, cuya dinámica depende del estrés generado por los enlaces intercelulares. Se introduce un método numérico que garantiza la dinámica suave de la red celular y permite una relativa economía numérica mientras reproduce los efectos típicos de enfoques más complejos como la elongación de las células hacia regiones de baja presión y su tendencia a maximizar el área de contacto. Las simulaciones de crecimiento tumoral libre, restringidas solo por el estrés generado dentro del tumor, demuestran la influencia de la conductividad hidráulica del tejido y la fuerza de las interacciones célula-célula en la forma y la tasa de crecimiento del tumor. Las simulaciones de crecimiento tumoral compacto dentro del tejido normal muestran que la interacción fuerte entre las células tumorales es un factor importante que limita el crecimiento tumoral. Además, los efectos del tamaño del tejido normal y la fuerza de las interacciones de las células normales en el crecimiento tumoral son ambiguos y dependen del valor de la conductividad hidráulica del tejido. Las simulaciones de crecimiento tumoral en tejido normal con el cálculo de nutrientes producen diferentes regímenes de crecimiento, incluido el crecimiento sin saturación durante al menos varios años con la formación de grandes núcleos necróticos en casos de baja conductividad hidráulica del tejido y suministro de nutrientes suficientemente alto, lo cual se correlaciona cualitativamente con datos clínicos conocidos.
Descripción
Se presenta un modelo de crecimiento tumoral basado en agentes fuera de la red, que describe un tumor como una red de células proliferantes, cuya dinámica depende del estrés generado por los enlaces intercelulares. Se introduce un método numérico que garantiza la dinámica suave de la red celular y permite una relativa economía numérica mientras reproduce los efectos típicos de enfoques más complejos como la elongación de las células hacia regiones de baja presión y su tendencia a maximizar el área de contacto. Las simulaciones de crecimiento tumoral libre, restringidas solo por el estrés generado dentro del tumor, demuestran la influencia de la conductividad hidráulica del tejido y la fuerza de las interacciones célula-célula en la forma y la tasa de crecimiento del tumor. Las simulaciones de crecimiento tumoral compacto dentro del tejido normal muestran que la interacción fuerte entre las células tumorales es un factor importante que limita el crecimiento tumoral. Además, los efectos del tamaño del tejido normal y la fuerza de las interacciones de las células normales en el crecimiento tumoral son ambiguos y dependen del valor de la conductividad hidráulica del tejido. Las simulaciones de crecimiento tumoral en tejido normal con el cálculo de nutrientes producen diferentes regímenes de crecimiento, incluido el crecimiento sin saturación durante al menos varios años con la formación de grandes núcleos necróticos en casos de baja conductividad hidráulica del tejido y suministro de nutrientes suficientemente alto, lo cual se correlaciona cualitativamente con datos clínicos conocidos.