Русский
!

Conference publications

Abstracts

XXI conference

Стохастические модели пространственной динамики клеток

Гребенников Д.С., Бочаров Г.А.1

МФТИ, ФПФЭ, каф. ММФП, Россия, 141700, Московская облаcть,г. Долгопрудный, Институтский пер., 9, dmitry.ew@gmail.com

1ИВМ РАН, Россия, 119333, Москва, ул. Губкина, 8, bocharov@inm.ras.ru

1 pp. (accepted)

Во многих иммунологических процессах важную роль играет динамика пространственного распределения клеток. Так, эффективность клеточного иммунного ответа определяется частотой контактов цитотоксических T-лимфоцитов CD8+ с дендритными клетками, которые презентируют специфичные антигенные пептиды на своей поверхности. Процессы активации и ответа T-клеток происходят во вторичных лимфоидных органах, например, в лимфоузлах. До начала специфического иммунного ответа концентрация специфичных к вирусу T-клеток мала, поэтому для эффективного привлечения T-клеток дендритные клетки секретируют хемокины. Моделирование хемотаксиса является ключевым моментом для описания динамики миграции клеток в лимфоузле [1, 2].

Удачным и гибким подходом к моделированию миграции клеток оказались стохастические клеточные модели Поттса (Cellular Potts Model) [3,4]. Они позволяют учитывать: изменчивость формы клеток; поведение различных клеток; процессы хемо- и хаптотаксиса, деления, гибели клеток, и др. [5]

Нами была реализована базовая модель CPM (в двумерном пространстве), проиллюстрировано ее применение на тестовых задачах роста, деления, взаимодействия и хемотаксиса клеток. Реализованы два вида сеток - квадратная и шестигранная регулярные решетки. На шестигранной решетке отсутствуют дефекты, связанные с анизотропией квадратной решетки.

Результаты исследований будут использованы для реализации трехмерной модели и включения ее в многомасштабную интегративную модель динамики ВИЧ-инфекции для анализа острой фазы специфического иммунного ответа.

Литература

1. Цинкернагель Р. М. Основы иммунологии — Москва: Издательство «Мир», 2008, 20-61 стр.

2. Vroomans RMA, Maree AFM, de Boer R.J., Beltman J.B. Chemotactic Migration of T Cells towards Dendritic Cells Promotes the Detection of Rare Antigens. // PLoS Comput Biol 8(11), 2012, 1-12

3. Graner F, Glazier J.A. Simulation of biological cell sorting using a two-dimensional extended Potts model. // Phys Rev Lett 69, 1992, 2013–2016.

4. Glazier J.A., Graner F Simulation of the differential adhesion driven rearrangement of biological cells. // Phys Rev E 47, 1993, 2128–2154.

5. Savill, N.J., Hogeweg, P. Modelling morphogenesis: from single cells to crawling slugs. // J. Theor. Biol. 184, 1997, 229 – 235.



© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533