Un modelo para la transición de proliferación-quiescencia en células humanas
Autores: Mapfumo, Kudzanayi Z.; Pagan"a, Jane C.; Juma, Victor Ogesa; Kavallaris, Nikos I.; Madzvamuse, Anotida
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Proceso
Proliferación
Quiescencia
Células
Factor de crecimiento
Bifurcación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
El proceso de revitalización de células quiescentes para que proliferen desempeña un papel fundamental en la reparación de tejidos desgastados, así como en la homeostasis tisular. Este proceso también es crucial en el crecimiento, desarrollo y bienestar de organismos multicelulares superiores como los mamíferos. La desregulación de la transición proliferación-quiescencia está relacionada con muchas enfermedades, como el cáncer. Estudios recientes han revelado que este proceso de proliferación-quiescencia está regulado de manera estricta por el mecanismo de interruptor bistable. Basándonos en observaciones experimentales, en este estudio formulamos un modelo matemático para examinar el efecto de la concentración del factor de crecimiento en la transición proliferación-quiescencia en células humanas. Trabajando con un modelo no dimensionalizado, demostramos la positividad, acotación y unicidad de las soluciones. Para comprender el comportamiento de la solución del modelo cerca de los puntos de bifurcación, realizamos un análisis de bifurcación, que se ilustra aún más mediante el uso de análisis de bifurcación numérica, análisis de sensibilidad y simulaciones numéricas. De hecho, el análisis de bifurcación y numérico del modelo predijo una transición entre estados bistables y estables, que dependen del parámetro de concentración del factor de crecimiento (). Las predicciones derivadas confirman las observaciones experimentales.
Descripción
El proceso de revitalización de células quiescentes para que proliferen desempeña un papel fundamental en la reparación de tejidos desgastados, así como en la homeostasis tisular. Este proceso también es crucial en el crecimiento, desarrollo y bienestar de organismos multicelulares superiores como los mamíferos. La desregulación de la transición proliferación-quiescencia está relacionada con muchas enfermedades, como el cáncer. Estudios recientes han revelado que este proceso de proliferación-quiescencia está regulado de manera estricta por el mecanismo de interruptor bistable. Basándonos en observaciones experimentales, en este estudio formulamos un modelo matemático para examinar el efecto de la concentración del factor de crecimiento en la transición proliferación-quiescencia en células humanas. Trabajando con un modelo no dimensionalizado, demostramos la positividad, acotación y unicidad de las soluciones. Para comprender el comportamiento de la solución del modelo cerca de los puntos de bifurcación, realizamos un análisis de bifurcación, que se ilustra aún más mediante el uso de análisis de bifurcación numérica, análisis de sensibilidad y simulaciones numéricas. De hecho, el análisis de bifurcación y numérico del modelo predijo una transición entre estados bistables y estables, que dependen del parámetro de concentración del factor de crecimiento (). Las predicciones derivadas confirman las observaciones experimentales.