Modellierung krebs mit ökologischen grundsätzen


Modellierung krebs mit ökologischen grundsätzen

Neue Arten, die in ein bestehendes Ökosystem eindringen, haben buchstäblich die gleiche Wirkung wie ein Krebs, der metastasiert. In einer neuen Studie nutzten die Forscher das Tilman-Modell des Wettbewerbs zwischen invasiven Spezies, um die Metastasierung von Prostata-Zellen in Knochen zu untersuchen. Die Forschung wird in der Open Access Journal von BioMed Central veröffentlicht Theoretische Biologie und Medizinische Modellierung.

Jedes Jahr in den USA rund 40.000 Männer, deren Chirurgie oder Strahlentherapie für Prostatakrebs als erfolgreich angesehen wurde, entwickeln unheilbare Metastasen in ihren Knochen. Die Krebszellen greifen gelegentlich nach Jahren des Liegens des Knochenmarks an und kämpfen mit hämatopoetischen Stammzellen, wobei sie schließlich die Knochenmikroumgebung übernehmen.

Das Tilman-Modell, erstellt von G. David Tilman, analysiert eine Vielzahl von Faktoren der Invasion von Arten in ein Ökosystem. Von der University of Michigan tauschten Kun-Wan Chen und Kenneth J. Pienta Schritte in der Art und Weise, wie Krebs in die Tilman-Gleichungen vorrückt. Sobald die Krebszellen sich vervielfacht haben und einer genetischen Mutation unterzogen wurden (gleichbedeutend mit der Evolution), verlassen sie die Prostata, die in die Zirkulation eintritt, wo sie eine Weile vor dem Eindringen in das Knochengewebe verbleiben.

Sobald die Krebszellen im Knochen sind, gibt es eine "Verzögerungszeit", während sie sich etablieren. Mit der Zeit beginnen sie, die hämatopoetischen Stammzellen zu vermehren und herauszukommen.

Kun-Wan Chen sagte:

"Die eindringenden Krebszellen könnten als mehrere Arten gedacht werden, und die passendsten Mutanten werden dominant und vermehren sich. Schließlich gibt es einen massiven Einfluss auf die Biosphäre (menschlicher Wirt)."

Prof Pienta sagte:

"Verheerende ökologische Invasionen sind bekannt, zB die Einführung von Haustieren nach Mauritius führte zum Aussterben der Dodo und Caulerpa Taxifolia, eine mutierte Mörderalge, plagte das Mittelmeer. Die Krebsmetastase folgt einem ähnlichen Weg wie ökologische Invasionen und unsere Anpassung Der Tilman-Gleichungen zeigt, wie eindringenden Krebszellen den normalen Körperlebensraum zerstören können. Die Verwendung der ökologischen Modellierung kann uns helfen, die komplexe Biologie der Metastase zu verstehen."

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