Resumo |
A formação e o crescimento de vasos sanguíneos pode acontecer por meio de dois mecanismos diferentes: vasculogênese e angiogênese. A angiogênese é o processo fisiológico pelo qual novos vasos sanguíneos são formados a partir de vasos pré-existentes. Isto é distinto da vasculogênese, que é a formação a partir de células precursoras durante a fase de embriogênese. Novos vasos sanguíneos no adulto surgem principalmente por angiogênese, embora a vasculogênese possa ocorrer por meio das chamadas células endoteliais progenitoras. A compreensão da regulação e do controle da vasculogênese em adultos é vital para o tratamento de muitas doenças, particularmente o crescimento e disseminação de um tumor. De fato, a aquisição de capacidade angiogênica é uma etapa chave para promover o crescimento, a invasão e a metastização tumoral. Para uma melhor compreensão dos mecanismos que regem a formação de novos vasos, modelos matemáticos e computacionais mostram-se muito úteis por capturarem o comportamento celular de forma simples em modelos quantitativos. Com o intuito de reproduzir os padrões observados in vitro propomos um modelo baseado em quimiotaxia, ou seja, na mudança de orientação na migração de células em resposta a um estímulo químico. O modelo assume que (a) células endoteliais secretam um mediador quimiotático que atraí outras células endoteliais; (b) o mediador se difunde como um fluído pelo meio e (c) a migração de células endoteliais possui certa persistência no movimento em direção ao gradiente de concentração. Em uma primeira etapa foram feitas simulações da migração de células sob um sinal quimiotático. As características desse movimento (deslocamento quadrático médio, distribuição e autocorrelações de velocidades) foram determinadas. Em uma segunda etapa, regras simples de agregação celular serão incluídas no modelo e os padrões simulados de vasculogênese serão comparados com os resultados experimentais obtidos no Departamento de Física da UFMG. Além disso, esse modelo nos permitirá estudar como a emergência dos padrões pode ser afetada por mudanças nos parâmetros da difusão e migração celular. Além disso, poderemos avaliar a importância da ação direta de agentes quimiotáticos na formação de vasos sanguíneos em contraste a outras propostas presentes na literatura, como a atração preferencial por estruturas alongadas. |