Um modelo híbrido para o crescimento tumoral vascular
H. L. Rocha1; R. C. Almeida1; E. A. B. F. Lima2
1 Laboratório Nacional de Computação Científica; 2 Institute for Computational Engineering and Sciences
doi:10.20906/CPS/CILAMCE2017-0363
Resumo
A angiogênese é o processo de crescimento de novos vasos sanguíneos a partir de uma rede vascular original. No desenvolvimento de tumores malignos, a angiogênese é um processo patológico que delimita a alteração do crescimento do tumor para uma fase mais agressiva, denominada crescimento vascular. Durante a fase avascular do crescimento tumoral, a intensa proliferação das células cancerosas é sustentada pelos nutrientes disponíveis no microambiente tumoral a partir da rede vascular original. À medida que o tumor cresce, células no seu interior têm acesso à cada vez menos nutrientes, que se difundem no meio. Algumas delas eventualmente passam a sofrer deficiência nutricional, com nutriente suficiente apenas para sustentar sua viabilidade. Para suprir esta deficiência, estas células, denominadas hipóxicas, passam então a liberar os denominados fatores de crescimento do endotélio, representados aqui pela sigla VEGF. Estes fatores induzem o crescimento de novos vasos sanguíneos na direção do tumor, de modo que esta nova rede vascular passa a propiciar nutrientes suficientes para sustentar o crescimento ilimitado do tumor. Neste trabalho desenvolvemos um modelo discreto baseado em agentes para representar a angiogênese. Cada agente é uma célula endotelial, que pode ser quiescente, proliferativa ou migratória. As células endoteliais migratórias, também conhecidas como tip cell (TC), encontram-se na extremidade de um novo vaso sanguíneo. Cada TC recebe estímulo para migrar definido pelo gradiente do VEGF. A nova rede de vasos é formada por células endoteliais proliferativas que sofrem mitose ao longo das trajetórias das TCs. Este modelo é acoplado à um modelo híbrido multiescala avascular, desenvolvido anteriormente, que integra um modelo celular baseado em agentes com um modelo contínuo que descreve a dispersão de nutrientes representado matematicamente por uma reação de difusão-reação. O acoplamento entres os modelos é capaz de capturar fenômenos que ocorrem em ambas as escalas celular e tecidual, representando qualit
Palavras-chave: Angiogênese; Modelo híbrido; Crescimento Tumoral