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| == '''2.3.1 Modelagem de segregação celular: animóides''' ==
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| A partir da caracterização experimental da difusão celular como o mecanismo responsável pela segrega
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| ção por Holtfreter em 1944 (Holtfreter1944) iniciou-se a discussão sobre a natureza desta difusão. E
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| ntre as várias hipóteses levantadas, a “Hipótese da Adesão Diferenciada” (HAD), proposta em 1962 por
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| M. S. Steinberg (Steinber1962), é a mais aceita atualmente. Segundo ela, dois ingredientes básicos regulam a segregação: motilidade e diferentes graus de adesão. Ao se difundirem devido à motilidade, a
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| s células mais adesivas acabam formando um agregado central, com as células do tecido menos adesivo
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| ficando no entorno.
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| A simplicidade da hipótese é tentadora e levou à busca da origem da motilidade e das diferenças nas
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| adesividades. Experimentos recentes confirmam alguns dos postulados da HAD: medidas de tensão superfici al
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| em tecidos de embrião de aves (Foty1994) e a determinação da intensidade das forças de adesão entre
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| pares de células de ''Hydra'' (Sato1994) confirmam as magnitudes das forças necessárias para o envolvimento
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| dos tecidos. Além disso, várias caracterizações experimentais relacionadas com a difusão
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| celular foram feitas: movimento celular induzido por flutuação da membrana celular (Mombach1995), movimento
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| coerente de grupos de células (Rieu1998) e tempos característicos de aprisionamento diferenciados
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| por tecido(Rieu2000).
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| Esses resultados permitem-nos projetar modelagens computacionais quantitativas ou, pelo menos, semi-quantitativas.
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| Neste contexto, Graner e Glazier(Graner1992) introduziram as primeiras simulações usando o
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| modelo GGH(Glazier2006) e mostraram que a segregação pode ocorrer com as células mais adesivas sendo
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| envolvidas pelas menos adesivas. No entanto, esta abordagem, além de ter sido feita apenas em duas dime
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| nsões, não leva em consideração os movimentos coerentes de grupos de células constatados experiment
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| almente, ou seja, não considera interações dependentes de velocidade.
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| Nessa linha investigamos a dinâmica de segregação de células gerada a partir da competição entre os diversos mecanismos
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| constatados experimentalmente: adesão diferencial, difusão browniana e movimentos coerentes de grupos de células. As questões
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| aí formuladas são as seguintes: Existe universalidade associada ao processo de crescimento e segregação? Para que
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| conjunto de parâmetros? Há alguma escala de tempo/tamanho onde um ou outro dos mecanismos domina?
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| A resposta a essas perguntas passa pela construção de ferramentas de simulação e análise. De fato, todos os mecanismos
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| detectados experimentalmente podem ser incluídos em modelos de partículas auto-propelentes - animóides - que se tornaram
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| conhecidos não apenas na descrição de movimentos de grupos de animais(Vicsek1995), mas também na dinâmica de banhos de
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| bactérias(Wu2000,Sokolov2007), em colônias de amebas e bactérias (Benjacob1995, Rieu2005), ou ainda em grupos de células
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| movendo-se em um substrato, como melanócitos (Gruler1999).
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| Nossos trabalhos iniciam com a construção ''ab initio'' de programas, em colaboração com H. Chaté do CEA-Saclay, visand
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| o o estudo em duas dimensões de segregação celular em células de hidra e na construção do diagrama de fases do sistema
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| com dois tipos distintos de animóides (Belmonte2007, Belmonte2008). Estamos buscando as relações entre parâmetros que p
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| ropiciem a segregação, as escalas espaço-temporais onde ela ocorre e a existência, ou não, de universalidade no fenôme
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| no. A mesma busca será feita em três dimensões quando a comparação com experimentos torna-se possível. Na parte experi
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| mental contamos com a colaboração de J. P. Rieu da Université Claude Bernard de Lyon.
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| As perguntas a serem respondida são
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| # Como termos de interação dependentes de velocidade influenciam a segregação?
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| # Como se dá a evolução espaço-temporal da segregação?
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| # Como os resultados das simulações comparam-se com os dados experimentais?
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| Pesquisadores: Leonardo G. Brunnet, Gilberto Lima Thomas e Rita M.C. de Almeida
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| Estudantes: Carine Beatrici
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| Colaboradores externos: Jean Paul Rieu, Hugues Chaté
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| == Protocolos Utilizados == | | == Protocolos Utilizados == |
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