Моделирование влияния экстраклеточного информационного поля в динамике рисков формирования и развития раковой опухоли

ТОМ 23, №4 (2019)

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассматривается динамическая нелинейная 2D-модель влияния экстраклеточного информационного поля в динамике рисков формирования и развития раковой опухоли. В качестве основных внешних параметров, формирующих информационный метаболический потенциал, рассматриваются физические свойства экстраклеточной матрицы, доступность питательных веществ, концентрация кислорода, pH экстраклеточной матрицы, взаимодействие со стромальными клетками и др. В рамках построенной аналитической 2D-модели показано, что микровзаимодействие через экстраклеточную матрицу возникающих раковых клеток посредством динамического информационного метаболического профиля существенно влияет на динамику рисков формирования и развития раковой опухоли. Показано, что в зависимости от структуры 2D-информационного метаболического профиля возникает ряд характерных нелинейных особенностей типа 2D-бифуркаций, биений, хаотизации, накладываемых на интегральные динамические кривые, напоминающие по виду функцию Гомпертца и описывающие вероятные риски формирования и развития раковой опухоли. Проводится сравнение результатов рассматриваемой аналитической модели с результатами моделирования других авторов по изучению хаотической и бифуркационной динамики в системе «опухоль – иммунный кластер – вирус». В результате проведенных количественных оценок в рамках предложенной теоретической модели сформулирован способ оценки рисков развития злокачественных новообразований, в котором в качестве факторов риска предложено выделять субфебрильную температуру, уровень каспаз, кольпоскопический индекс Рейда, определяющих порог вероятности формирования злокачественных новообразований.

Об авторах

Ольга Игоревна Артемова

Пензенский государственный университет

Email: Artyomovaolg@gmail.com

Владимир Дмитриевич Кревчик

Пензенский государственный университет

Email: physics@pnzgu.ru
доктор физико-математических наук, профессор

Михаил Борисович Семенов

Пензенский государственный университет

Email: Misha29.02.1@gmail.com
доктор физико-математических наук, профессор

Список литературы

  1. Muir A., Danai L. V., Vander Heiden M. G., "Microenvironmental regulation of cancer cell metabolism: implications for experimental design and translational studies", Disease Models & Mechanisms, 11:8 (2018), dmm035758
  2. Eftimie R., Macnamara C. K., Dushoff J., Bramson J. L., Earn D.J.D., "Bifurcations and chaotic dynamics in a tumour-immune-virus system", Math. Model. Nat. Phenom., 11:5 (2016), 65-85
  3. Al-Mahdi A. M., Khirallah M. Q., "Bifurcation analysis of a model of cancer", Eur. Sci. J., 12:3 (2016), 67-83
  4. Fadaka A., Ajiboye B., Ojo O. et al., "Biology of glucose metabolization in cancer cells", J. Oncology Sci., 3:2 (2017), 45-51
  5. Колобов А. В., Анашкина А. А., Губернов В. В., Полежаев А. А., "Математическая модель роста опухоли с учетом дихотомии миграции и пролиферации", Компьютерные исследования и моделирование, 1:4 (2009), 415-422
  6. Жукова И. В., Колпак Е. П., "Математические модели злокачественной опухоли", Вестн. С.-Петербург. ун-та. Сер. 10. Прикл. матем. Информ. Проц. упр., 2014, № 3, 5-18
  7. Kolobov A. V., Gubernov V. V., Polezhaev A. A., "Autowaves in the model of infiltrative tumour growth with migration-proliferation dichotomy", Math. Model. Nat. Phenom., 6:7 (2011), 27-38
  8. Altrock P. M., Liu L. L., Michor F., "The mathematics of cancer: integrating quantitative models", Nature Reviews Cancer, 15:12 (2015), 730-745
  9. Кучумов А. Г., "Математическое моделирование и биомеханический подход к описанию развития, диагностики и лечения онкологических заболеваний", Российский журнал биомеханики, 14:4 (2010), 42-69
  10. Anastasiou D., "Tumour microenvironment factors shaping the cancer metabolism landscape", British Journal of Cancer, 116:3 (2017), 277-286
  11. Boroughs L. K., DeBerardinis R. J., "Metabolic pathways promoting cancer cell survival and growth", Nature Cell Biology, 17:4 (2015), 351-359
  12. Aringazin A. K., Dahnovsky Y., Krevchik V. D., Semenov M. B., Ovchinnikov A. A., Yamamoto K., "Two-dimensional tunnel correlations with dissipation", Phys. Rev. B, 68 (2003), 155426

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Самарский государственный технический университет, 2019

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».