Difusión normal y anómala en modelos con interacción célula-célula

NARA GUISONI; KARINA MAZZITELLO; LUIS DIAMBRA

Congreso; 105a Reunión Nacional de Física (RAFA 2020); 2020

AFA

El movimiento celular es un proceso dinámico complejo y presenta variedad de comportamientos, que pueden incluir difusión normal o anómala, ası́ como migración colectiva. En algunos casos, las células pueden obtener información del entorno a través de señales quı́micas o mecánicas, pero aún no sabemos cómo dicha información puede influir en la dinámica del movimiento celular. Para mejorar nuestra comprensión de la migración celular, consideramos un modelo de Potts celular donde las células se mueven activamente en la dirección de un campo de orientación cuya dirección tiene dos dinámicas posibles, ambas de tipo Ornstein-Uhlenbeck. En un caso, la nueva orientación del campo depende de la dirección previa del mismo, independiente del entorno y del movimientoprevio de la célula. En el segundo caso, la actualización de la dirección del campo considera la orientación media realizada por la célula en los pasos anteriores. La última actualización imita la capacidad de las células para percibir el entorno y evitar obstáculos, aumentando ası́ el desplazamiento celular. Diferentes densidades celulares son consideradas para develar el efecto de las interacciones célula-célula. Nuestros resultados indican que ambas dinámicas introducen correlaciones temporales y espaciales en la velocidad celular que dependen del coeficientede fricción de Ornstein-Uhlenbeck y de la densidad celular. Además, observamos regı́menes alternados en el desplazamiento cuadrado medio, con difusión normal y anómala. Los cruces entre los regı́menes de movimiento difusivo y dirigido se ven fuertemente afectados tanto por el tipo de dinámica del campo de orientación como por las interacciones célula-célula. En este sentido, cuando la dinámica del campo de orientación otorga información sobre la historia de la célula la duración del régimen difusivo disminuye, particularmente en cultivos de alta densidad.