Архив номеров

Решена задача об эволюции объемной концентрации клеток в сферическом агрегате, состоящем из клеток, внеклеточного матрикса и жидкости. Агрегат окружен внеклеточным матриксом. Постановка задачи использует разработанную автором ранее модель многофазной биологической сплошной среды, образованной двумя активно взаимодействующими твердыми фазами и жидкостью. Исследовано распространение сферического фронта клеток в вязком матриксе в результате деления клеток и активных взаимодействий клеток с матриксом. Эффекты, связанные с выработкой протеолитических ферментов, не учитываются. Расчеты показали, что доминирование активных межклеточных взаимодействий над взаимодействиями клеток с матриксом при отсутствии деления клеток приводит к уплотнению агрегатов и уменьшению их радиуса. В случае доминирования перекрестных активных взаимодействий над межклеточными сценарий эволюции агрегатов зависит от их начальной плотности. Устойчивой особенностью развития рыхлых агрегатов является формирование предварительной разметки для полой клеточной структуры. Результатом развития плотных агрегатов является образование клеточных структур, которые (в зависимости от концентрации матрикса) характеризуются либо отделением небольшой группы клеток от основной массы, либо формированием плотного ядра, окруженного расширяющимся сферически симметричным слоем клеток с низкой объемной концентрацией, что характерно, в частности, для глиобластом. Показано, что скорость фронта клеток немонотонно зависит от концентрации окружающего матрикса. Деление клеток меняет эволюцию плотных агрегатов с доминирующими межклеточными взаимодействиями: вместо уплотнения агрегатов происходит увеличение их радиуса, а распределение клеточной фазы принимает вид медленно распространяющегося фронта, вытесняющего матрикс (характерно, в частности, для менингиом).