Modelo de vertex: un modelo computacional para simular tejidos

CURA COSTA, EMANUEL; CHARA, OSVALDO; CECCARELLI, ALBERTO; ALVAREZ, H. ARIEL; BORGES, AUGUSTO; VIDAL, VANESSA

Buenos Aires

Encuentro; 3ra Reunión de Jóvenes Investigadores de CyT; 2018

Universidad Nacional de Quilmes

Por muchos años, los aspectos dinámicos y estructurales de los tejidos durante el desarrollo y la regeneración han sido considerados fundamentalmente parte de la Biología y la Medicina. En años más recientes, sin embargo, comenzó a ser cada vez más claro que para comprender diferentes procesos tanto de señalización como mecánicos en tejidos, durante el desarrollo o durante procesos regenerativos, son necesarios abordajes cuantitativos. Se comenzaron a desarrollar modelos matemáticos discretos, de agentes, que pudieran dar cuenta de la información con alta resolución espacial y temporal obtenida a partir de los registros experimentales. Entre estas aproximaciones de modelado de agentes se encuentran los modelos de vertex, en los que se estudia la evolución dinámica de las células de un tejido a partir de la interacción entre los vértices de las mismas. En este trabajo se desarrolló un modelo de vertex 2D de un tejido, capaz de emular escenarios de desarrollo o de regeneración. Esencialmente, el modelo consiste en un arreglo de polígonos en 2D cuyo comportamiento dinámico está determinado por unsistema de ecuaciones de movimiento para sus vértices, los cuales siguen un movimiento de tipo viscoso newtoniano. En estos modelos se pueden imponer reglas de proliferación y muerte celular, lo que puede cambiar el número de células en el tejido, así como transiciones topológicas que representen la recombinación de las aristas en las membranas celulares (transiciones conocidas como T1), la desaparición de células porque salen del plano epitelial o por muerte celular (transiciones T2), o la adhesión entre células (transiciones T3).