articulo biomatematico

Modelización acidosis y el ciclo celular en esferoides tumorales multicelulares
Marcus J. Tindall e , f , g , , ,
Louise Dyson una ,
Kieran Smallbone b , c ,
Philip K. Maini a , d
un Centro de Biología Matemática, Instituto de Matemáticas, 24-29 St Giles, Oxford OX1 3LB, Reino Unido
b Manchester Centro para la Biología de Sistemas Integrativa, Manchester Biocentro Interdisciplinario, 131Princess Street, Manchester M1 7DN, Reino Unido
c Facultad de Matemáticas de la Universidad de Manchester, Oxford Road, Manchester M13 9PL, Reino Unido
d Oxford Centre for Systems Biology Integrativa, Departamento de Bioquímica, South Parks Road, Oxford OX1 3QU, Reino Unido
e la Escuela de Ciencias Biológicas de la Universidad de Reading, Whiteknights, Reading RG6 6BX, Reino Unidof Departamento de Matemáticas y Estadística de la Universidad de Reading, Whiteknights, PO Box 220, Reading RG6 6AX, Reino Unido
g Instituto de Investigación Cardiovascular y Metabólica de la Universidad de Reading, PO Box 218, Whiteknights, Reading RG6 6AA, Reino Unido
http://dx.doi.org.bd.uniquindio.edu.co/10.1016/j.jtbi.2011.11.009 , Cómo citar o enlazar Uso de traducción
Permisos y reimpresionesAbstracto
Un modelo de ecuación diferencial parcial se ha desarrollado para entender el efecto que los nutrientes y acidosis tienen sobre la distribución de la proliferación y las células quiescentes y material celular muerto (necrótico y apoptosis) dentro de un esferoide de tumor multicelular. Los tipos de quiescencia celular y necrosis dependerá del local de nutrientes y las concentraciones de ácidoy las células quiescentes se supone que consumen menos nutrientes y producir menos ácido que las células proliferantes. El análisis de las diferencias en el consumo de nutrientes y la producción de ácido por las células quiescentes y la proliferación de muestra bajos niveles de nutrientes no conducen necesariamente a mayor concentración de ácido a través del metabolismo anaeróbico. Más bien, esel equilibrio entre la proliferación de las células quiescentes y dentro del tumor que es importante; disminución de los niveles de nutrientes dar lugar a más células quiescentes, que producen menos ácido que las células proliferantes. Examinamos este efecto a través de un análisis de sensibilidad que incluye también una cuantificación del efecto que la concentración de nutrientes y ácido tienensobre las tasas de quiescencia celular y necrosis.

Reflejos
► Un nuevo modelo PDE de un esferoide tumor multicelular es formulado y resuelto. ► Consideramos que los efectos de la hipoxia y la acidosis en la etapa del ciclo de las células. ► Se muestra que bajo en nutrientes no pueden dar lugar a aumento de la acidez a través del metabolismo anaeróbico. ► célula ciclo de distribución de estado yla producción de ácido es importante para predecir la acidez.
Palabras clave
Acid ;
Modelo matemático ;
Quietud ;
La proliferación de

1. Introducción
Esferoides multicelulares tumorales (MCTS) son tridimensionales agregados celulares que imitan muchas de las características de in vivo tumores avascular ( Mueller-Klieser, 1997 ). Ellos han sido el foco de la investigación para losexperimentadores y matemáticos aplicados en los últimos 30 años ( Araujo y McElwain, 2004  y  Roose et al., 2007 ). Mientras capaz de imitar muchas de las características in vivo detumores, por ejemplo, la variación espacial observada en las concentraciones de oxígeno y glucosa desde el exterior a regiones interiores ( Kunz-Schugart et al., 1998  y  Mueller-Klieser, 1997 ), los MCT no se utilizanampliamente en cáncer de descubrimiento de medicamentos, debido a las técnicas de cultivo celular, sería más complejo que el estándar de monocapas 2D ( Tung et al., 2011 ).
El trabajo inicial modelización matemática en el área se centró en modelos simples que describen el crecimiento MCTS en el contexto de la entrega de nutrientes al tumor ( Burton, 1996  y  Greenspan, 1972 ).Con el tiempo y la...