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As ajudas do modelo matemático determinam o comportamento metastático da pilha

A metástase do cancro é uma fase difícil a lutar, especialmente se as células cancerosas estão proliferando rapidamente. Um estudo novo revela que as pilhas metastáticas mudam sua forma à propagação a outras partes do corpo. Os pesquisadores formularam um modelo matemático para estudar o comportamento metastático da pilha e sistemas celulares similares.

Definir a fase do tumor no diagnóstico é uma fase imperativa para decisões clínicas sobre aproximações do tratamento. Daqui, a detecção atempada de metástase escondida que não pode ser detectada por métodos da imagem lactente impactaria extremamente estratégias do tratamento e a sobrevivência a longo prazo.

A equipe dos pesquisadores no centro médico do Deaconess de Beth Israel crafted uma estrutura matemática para compreender a dinâmica de como as pilhas do tumor crescem e espalham. O modelo é útil simplificar sistemas complexos para a melhor compreensão da dinâmica fisiológico de processos de corpo.

Células cancerosas de migração. Crédito de imagem: Juan Gaertner/Shutterstock
Células cancerosas de migração. Crédito de imagem: Juan Gaertner/Shutterstock

Metástase e como trabalha

A metástase envolve o movimento ou a propagação de pilhas do tumor de um tecido ou órgão a outro. As células cancerosas quebram longe da origem do tumor e formam tumores novos em uma outra parte do corpo. Viajam através do sangue ou do sistema linfático.

As células cancerosas metastáticas cruzam o endothelium, um grupo de pilhas que alinham o sistema circulatório e controlam a passagem do material e fora da circulação sanguínea. Cruzar-se sobre o endothelium não é uma característica de pilhas não-metastáticas.

A metástase acontece quando as células cancerosas espalham através do corpo. Primeiramente, invade tecidos saudáveis próximos e move-se para vasos sanguíneos próximos ou nós de linfa. De lá, viajam através da circulação sanguínea ou do sistema linfático a outros órgãos do corpo.

Invadem paredes do vaso sanguíneo e movem-se em tecidos próximos. No lugar da metástase, as pilhas do tumor começam crescer no tecido para formar os tumores minúsculos, provocando vasos sanguíneos novos para formar para criar uma fonte estável do sangue e dos nutrientes. Isto permite que o tumor continue a crescer.

A metástase do cancro é um processo diferenciado que envolve mudanças em determinados níveis mechanochemical, genéticos, e ambientais. Desde que é complexa, uma estrutura matemática pode ajudar a copiar, determina, e caracteriza o comportamento do tumor.

Os números podem determinar a interacção entre pilhas metastáticas e endothelial

Publicado nos relatórios científicos do jornal, o estudo revela que ao contrário das pilhas não-metastáticas, as pilhas metastáticas do peito podem mudar sua forma, se tornando lisa para poder cruzar o endothelium e na circulação sanguínea. A fórmula matemática ou o modelo podem quantitativa mostrar o que acontece entre as pilhas metastáticas e as pilhas endothelial.

As pilhas metastáticas e as pilhas endothelial atravessam as mudanças físicas que são importantes para que a metástase ocorra. Por exemplo, as pilhas epiteliais do peito reduzem a rigidez de pilhas endothelial para promover a transmigração da pilha epitelial, e ao mesmo tempo, aplaine sua forma para passar facilmente através do endothelium.

Também, as pilhas metastáticas são 80 por cento rendendo do que pilhas benignas. Esta redução na rigidez e na dureza da pilha pode aumentar a capacidade das células cancerosas para cruzar a barreira e na circulação sanguínea.

“Nossos dados mostram que as pilhas metastáticas do peito podem não somente encontrar mais eficazmente vasos sanguíneos, mas igualmente podem mudar sua forma para ajudar a facilitar cruzar-se na circulação sanguínea, que é um passo crítico na propagação do cancro,” Dr. Yamicia D. Connor, um residente no departamento da obstetrícia e ginecologia no centro médico do Deaconess de Beth Israel, explicado.

“O estudo demonstra-a como os modelos matemáticos podem ser emparelhados com os sistemas biológicos para fornecer e determinar introspecções importantes na biologia celular e para testar potencial alvos da droga,” adicionou.

Esperança nova estudar o comportamento metastático da pilha

O modelo matemático pode ajudar pesquisadores e doutores a estudar o comportamento de pilhas metastáticas. Ao mesmo tempo, podem investigar se o comportamento está limitado somente às pilhas de cancro da mama ou pode ser aplicado a outros cancros metastáticos.

A estrutura pode derramar a luz no mecanismo da doença metastática, e no futuro, pode ser usado para guiar aproximações e decisões do tratamento.

O cancro está entre as causas de morte principais através do globo. Havia 14,1 milhão novos casos e 8,2 milhão mortes cancro-relacionadas no mundo inteiro em 2012. Em 2030, os peritos projectam-se que o número de exemplos novos do cancro todos os anos aumentará a 23,6 milhões.

Os tipos os mais comuns do cancro incluem o cancro do fígado, o cancro de tiróide, o cancro do pâncreas, a leucemia, o cancro endometrial, o cancro renal, o linfoma non-Hodgkin, o cancro de bexiga, a melanoma, o cancro do cólon, o cancro da próstata, o câncer pulmonar, e o cancro da mama.

Journal reference:

A mathematical model of tumor-endothelial interactions in a 3D co-culture, Yamicia Connor, Yonatan Tekleab, Sarah Tekleab, Shyama Nandakumar, Divya Bharat & Shiladitya Sengupta, Scientific Reportsvolume 9, Article number: 8429 (2019), http://dx.doi.org/10.1038/s41598-019-44713-2 , https://www.nature.com/articles/s41598-019-44713-2

Angela Betsaida B. Laguipo

Written by

Angela Betsaida B. Laguipo

Angela is a nurse by profession and a writer by heart. She graduated with honors (Cum Laude) for her Bachelor of Nursing degree at the University of Baguio, Philippines. She is currently completing her Master's Degree where she specialized in Maternal and Child Nursing and worked as a clinical instructor and educator in the School of Nursing at the University of Baguio.

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