Simulação em três dimensões da dinâmica de divisão e crescimento celular

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Milane, Denner Pacheco
• Orientador(a): Lobosco, Marcelo
• Banca de defesa: Pigozzo, Alexandre Bittencourt , Toledo, Elson Magalhães
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Modelagem Computacional
• Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Modelagem computacional; Neoplasia; Mecânica; Computational modeling; Neoplastic diseases; Mechanics
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/12332

Estudos recentes apontam um aumento contínuo nos gastos públicos e privados com as doenças de neoplasia benigna e maligna, conhecidas como tumor e câncer, respectivamente. Além de custos diretos, com medicamentos, hospitalizações e cirurgias, e indiretos, decorrentes de ausências no trabalho e aposentadorias por invalidez, a doença tem grande impacto social, especialmente para as camadas mais pobres da sociedade, que muitas vezes não conseguem realizar o diagnóstico e início do tratamento das doenças em seus estágios iniciais. Diante deste quadro, torna-se essencial elevar os investimentos em pesquisas voltadas para o melhor entendimento dos mecanismos associados ao desenvolvimento de tais patologias, permitindo assim que no futuro a cura destas seja alcançada. A modelagem matemática-computacional pode ser de grande ajuda, permitindo que um grande número de hipóteses associadas ao surgimento, desenvolvimento e migração dos tumores seja avaliada em um curto intervalo de tempo. Este trabalho propõe-se a investigar as interações mecânicas de divisão e crescimento celular de um tumor envolvendo células tronco e a sua transformação em câncer proveniente da formação e metástase de pseudópodes, os quais contêm células tronco cancerígenas. Através da modelagem computacional, foram simuladas as interações entre células tronco cancerígenas e epiteliais, utilizando para este fim um software de código aberto, chamado CellSim3D, que representa células como esferas elásticas tridimensionais com força elástica, fricção, repulsão, atração e pressão osmótica. Ao alterar a força de repulsão nas células tronco cancerígenas e a força de atração nas células epiteliais, além de acrescentar ruído bioquímico, foi possível observar a formação de pseudópodes no tumor. Os resultados computacionais foram comparados a resultados de experimentos in vitro, mostrando boa conformidade qualitativa com esses.