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Las ayudas del modelo matemático cuantifican comportamiento metastático de la célula

La metástasis del cáncer es un escenario difícil a luchar, especialmente si las células cancerosas están proliferando rápidamente. Un nuevo estudio revela que las células metastáticas cambian su forma a la extensión a otras partes de la carrocería. Los investigadores formularon un modelo matemático para estudiar comportamiento metastático de la célula y sistemas celulares similares.

La definición del escenario del tumor en la diagnosis es una fase imprescindible para las decisiones clínicas sobre aproximaciones del tratamiento. Por lo tanto, la detección temprana de la metástasis ocultada que no se puede descubrir por métodos de la proyección de imagen afectaría grandemente estrategias del tratamiento y supervivencia a largo plazo.

Las personas de investigadores en el centro médico de la diaconisa de Beth Israel hicieron un marco a mano matemático para entender la dinámica de cómo las células del tumor crecen y se extienden. El modelo es útil simplificar los sistemas complejos para una mejor comprensión de la dinámica fisiológica de los procesos de carrocería.

Células cancerosas de migración. Haber de imagen: Juan Gaertner/Shutterstock
Células cancerosas de migración. Haber de imagen: Juan Gaertner/Shutterstock

Metástasis y cómo trabaja

La metástasis implica el movimiento o la extensión de las células del tumor a partir de un tejido o órgano a otro. Las células cancerosas se rompen lejos del origen del tumor y forman nuevos tumores en otra parte de la carrocería. Viajan a través de la sangre o del sistema linfático.

Las células cancerosas metastáticas cruzan el endotelio, un grupo de las células que forran el sistema circulatorio y controlan el pasaje del material en y fuera de la circulación sanguínea. El cruzar sobre el endotelio no es una característica de células no-metastáticas.

La metástasis suceso cuando las células cancerosas se extienden a través de la carrocería. Primero, invade tejidos sanos próximos y se mueve a los vasos sanguíneos o a los ganglios linfáticos próximos. De allí, viajan a través de la circulación sanguínea o del sistema linfático a otros órganos de la carrocería.

Invaden las paredes del vaso sanguíneo y se trasladan a tejidos próximos. En la situación de la metástasis, las células del tumor comienzan a crecer en el tejido para formar los tumores minúsculos, accionando los nuevos vasos sanguíneos para formar para crear un abastecimiento estable de sangre y de alimentos. Esto permite que el tumor continúe el crecer.

La metástasis del cáncer es un proceso polifacético que implica cambios en ciertos niveles mechanochemical, genéticos, y ambientales. Puesto que es compleja, un marco matemático puede ayudar a copiar, cuantifica, y caracteriza comportamiento del tumor.

Los números pueden cuantificar la acción recíproca entre las células metastáticas y endoteliales

Publicado en los partes científicos del gorrón, el estudio revela que a diferencia de las células no-metastáticas, las células metastáticas del pecho pueden cambiar su forma, llegando a ser plana para poder cruzar el endotelio y en la circulación sanguínea. La fórmula matemática o el modelo puede mostrar cuantitativo qué suceso entre las células metastáticas y las células endoteliales.

Las células metastáticas y las células endoteliales pasan a través de los cambios físicos que son importantes para que ocurra la metástasis. Por ejemplo, las células epiteliales del pecho reducen la rigidez de células endoteliales para ascender la transmigración de la célula epitelial, y al mismo tiempo, aplane su forma para pasar fácilmente a través del endotelio.

También, las células metastáticas son el 80 por ciento de rendimiento que las células benignas. Esta reducción en rigidez y fortaleza de la célula puede aumentar la capacidad de células cancerosas de cruzar la barrera y en la circulación sanguínea.

“Nuestros datos muestran que las células metastáticas del pecho pueden no sólo encontrar los vasos sanguíneos más efectivo, pero también pueden cambiar su forma para ayudar a facilitar el cruzar en la circulación sanguínea, que es un paso crítico en la extensión del cáncer,” el Dr. Yamicia D. Connor, residente en el departamento de obstetricia y ginecología en el centro médico de la diaconisa de Beth Israel, explicado.

“El estudio la demuestra cómo los modelos matemáticos se pueden emparejar con los sistemas biológicos para ofrecer y para cuantificar discernimientos importantes en biología celular y potencialmente para probar objetivos de la droga,” agregó.

Nueva esperanza de estudiar comportamiento metastático de la célula

El modelo matemático puede ayudar a investigadores y a doctores a estudiar el comportamiento de células metastáticas. Al mismo tiempo, pueden investigar si el comportamiento está limitado solamente a las células cancerosas del pecho o puede ser aplicado a otros cánceres metastáticos.

El marco puede verter la luz en el mecanismo de la enfermedad metastática, y en el futuro, puede ser utilizado para dirigir aproximaciones y decisiones del tratamiento.

El cáncer está entre las causas de la muerte de cabeza a través del globo. Había 14,1 millones de nuevos casos y 8,2 millones de muertes cáncer-relacionadas por todo el mundo en 2012. En 2030, los expertos proyectan que el número de nuevos casos del cáncer aumentará cada año a 23,6 millones.

Los tipos mas comunes del cáncer incluyen el cáncer de hígado, el cáncer de tiroides, el cáncer pancreático, la leucemia, el cáncer endometrial, el cáncer renal, el linfoma no-Hodgkin, el cáncer de diafragma, el melanoma, el cáncer de colon, el cáncer de próstata, el cáncer de pulmón, y el cáncer de pecho.

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

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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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