Simulación 3D de la reconstrucción de tejido nervioso en ambiente natural y controlado, usando autómatas celulares

Abstract

Resumen En este trabajo, utilizando Autómatas Celulares (AC), se realizó un modelo simplificado de la reconstrucción del tejido nervioso, específicamente modelados el proceso de angiogénesis. En este sentido hicimos dos aproximaciones, una que consistió en una simulación de un sistema de crecimiento vascular natural (CVN), el cual luego fue usado como sistema control, en la otra aproximación se simuló un sistema de crecimiento vascular asistido (CVA)por agentes externos. En este caso los agentes externos son materiales que se utilizan para impermeabilizar- por ejemplo, las cámaras de silicón, de uso médico-la zona afectada y así evitar la fuga de elementos requeridos para la reconexión, lo cual permite reducir el tiempo de reconstrucción vascular. Realizamos variaciones en cuanto a: densidad de macrófagos, distancia de reparación, número de vasos en crecimiento y densidad de otro tipo de células diferentes a las que colaboran en la reconstrucción. Se pudo cotejar una estrecha similitud entre los resultados obtenidos mediante la simulación de: tiempos promedios de reconstrucción, comportamiento de la vasculatura en crecimiento y su relación con la cantidad de macrófagos presentes en el medio de estudio y los resultados obtenidos en experimentos realizados invitro e invitro por Cattin y colaboradores (2015-2016). Pudimos verificar que la implementación de agentes externos para impermeabilizar el sistema y así evitar la fuga de elementos importantes para la reconstrucción, es eficiente para fisuras de más de 6 mmm, como lo indica Forriol y colaboradores (2010) en su estudio estadístico. Para fisuras menores a 6 mmmm la reconstrucción se produce de forma natural. La aplicación de estos agentes externos en fisuras grandes disminuiría el riesgo de que existan daños importantes en el sistema nervioso. Este trabajo es pionero en el estudio del proceso de antiogénesis empleando autómatas celulares. Palabras Claves: autómatas celulares, angiogénesis, macrófagos, simulación númerica.