Modelo Estocástico de Filopodios

SENRA, DANIELA; GUISONI, NARA; BRUNO, LUCIANA

Congreso; 103a Reunión de la Asociación de Física Argentina; 2018

La migración celular tiene un rol esencial en diversos procesos biológicos. La motilidad está involucrada en fenómenos como la cicatrización y la respuesta inmune. Por otro lado, algunas patologı́as como el cáncer están relacionadas con alteraciones en el movimiento celular ya que las células cancerosas pueden desprenderse del tumor original y diseminarse por el organismo huésped en un proceso denominado metástasis. La capacidad de las células tumorales de diseminarse a partir del sitio de tumor primario y generar metástasis es la principal causa de morbilidad en los casos de tumores sólidos. Ası́, la comprensión de los complejos mecanismos subyacentes a la movilidad y comunicación celular también es de especial relevancia en el caso de células tumorales para el desarrollo y mejoramiento de técnicas terapéuticas, diagnósticas y preventivas.Las células poseen diferentes estructuras que intervienen en el movimiento celular tales como los flagelos, pseudópodos, cilios, filopodios, entre otros. En este contexto, uno de los principales mecanismos de migración celular es la emisión de proyecciones citoplasmáticas denominadas filopodios. Los filopodios son extensiones de la membrana plasmática formados por filamentos de actina paralelos que se encuentran entrelazados por proteı́nas de empaquetamiento. Estas protrusiones funcionan como sensores del ambiente tanto de la matriz extracelular como de las células vecinas, y guı́an el movimiento celular. El movimiento celular mediante filopodios se puededescribir como una sucesión coordinada de eventos de protrusión, anclaje y retracción.En el presente trabajo se desarrolla un modelo estocástico para estimar la densidad de filopodios en la membrana celular. El modelo considera la generación de precursores, la maduración de estos en filopodios y las colisiones entre dichas estructuras. Mediante simulaciones de Monte Carlo se obtiene la distancia interfilopodial promedio y distribuciones de filopodios en la membrana celular. En paralelo, se realiza un análisis estadı́stico de imágenes de microscopı́a de células tumorales. Se estudia la distribución de filopodios en la membrana celular y la densidad filopodial y luego se contrastan dichos resultados con las predicciones del modelo propuesto.