Dinámica de crecimiento de colonias de células tumorales en medios suplementados con factor de crecimiento epidérmico

N. E. MUZZIO; M. D. CARBALLIDO; M. A. PASQUALE; P. H. GONZÁLEZ; A. J. ARVIA

La Plata

Congreso; XI Congreso Regional de Física Estadística y Aplicaciones a la Materia Condensada; 2013

En principio, el comportamiento de los individuos que forman las colonias y las interacciones entre ellos deben ser la causa del comportamiento global del sistema. La descripción de los desplazamientos celulares en las colonias y el estudio de la rugosidad de sus contornos, pueden dar información relevante en relación a la dinámica de las colonias. Se emplean células HeLa en colonias con distintas geometrías y poblaciones celulares (n), que crecen en medios de cultivo suplementados con factor de crecimiento epid´ermico (EGF) en distintas concentraciones. Se aplica el escalado dinamico a los contornos de las colonias de geometría lineal para determinar exponentes críticos. Se siguen las células de las colonias a intervalos entre 5 y 45 min y se determinan las coordenadas de las células y sus velocidades. Se analiza además, la direccionalidad del movimiento, sus desplazamientos cuadráticos medios (msd), y el efecto del entorno. La cinética de propagación de la colonia en términos de n puede describirse como una reacción de primer orden con una constante cinética mayor para los cultivos en medio conteniendo EGF 2 ng/ml. La ley cinética tiene la misma forma para el radio promedio (R) versus t, para valores de t menores a 1000 min. Para t mayores a 1000 min el aumento de R es constante para las colonias en el medio control, en tanto que no se observa transición cinética en presencia de EGF. La transición cinética se atribuye al desarrollo de heterogeneidades en las colonias, y una región externa activa de espesor constante donde las duplicaciones y movilidad celular contribuyen a la propagación 2D de la colonia. La componente de la velocidad paralela al frente de la colonia tiene un valor medio próximo a cero, independientemente de la geometría de la colonia. El componente perpendicular al frente es positivo y aumenta con n para las colonias quasi-radiales tendiendo al valor obtenido en las colonias quasi-lineales. En presencia de EGF (2 ng/ml) las velocidades de los movimientos celulares y la velocidad de propagación del frente resultan aproximadamente 3 veces mayores que en el medio control. Las representaciones de los msd versus t de cada c´elula, permite distinguir la contribución del movimiento aleatorio y balístico de las células en la colonia. Este ´ultimo aumenta con n, siendo mayor para la geometría lineal y en presencia de EGF. El escalado din´amico aplicado a los contornos de las colonias de geometría lineal crecidas tanto en el medio control como en medio conteniendo EGF indican una cinética compatible con la ecuación propuesta por Kardar-Parisi-Zhang (KPZ) en un rango determinado de longitud del frente y tiempo. La influencia del EGF aparece en disminuir el tiempo en el que se produce la saturación de la rugosidad. Las contribuciones de las distintas componentes de velocidad se relacionan con la redistribución de células en el frente de crecimiento y se vincula con la contribución del término no lineal dependiente de la curvatura local del frente característico del modelo de KPZ.