Modeling Angiogenesis in Type 2 Diabetes Mellitus - integrating experimental and theoretical approaches

O processo pelo qual os novos vasos crescem a partir de vasos existentes é designado por angiogénese. No contexto de medicina de precisão, é difícil exagerar o impacto clínico que um modelo computacional de angiogénese possa vir a ter, especialmente no contexto de crescimento tumoral ou de diabetes tipo 2 (T2DM). Recentemente vários modelos computacionais permitiram a melhor compreensão do mecanismo do crescimento vascular [A,B,C,D]. No entanto, para simular grandes vasculaturas é necessário o desenvolvimento de novos modelos computacionais híbridos que simulem a maior parte das células endoteliais vasculares como um tecido contínuo [P1,P2,E]. Estes modelos possuem um baixo número de variáveis e não comprometem a morfologia prevista. A angiogénese patológica em T2DM é o sistema ideal para desenvolver um modelo matemático quantitativo de angiogénese. Em diferentes tecidos de pacientes com T2DM, as matrizes exracelulares (ECM) são bastante alteradas em composição química e rigidez [P4,F,G]. Existe também tecidos em que o ambiente é bastante pró-angiogénico (retina, rim), e outros onde o crescimento vascular é inibido (pele, coração, fígado)[P3,H,I]. Este paradoxo angiogénico será investigado através de uma abordagens experimentais e teóricas acopladas, onde o crescimento de formações tubulares em matrizes descelularizadas de tecidos diabéticos e não diabéticos será monitorizado e comparado com os resultados do modelo matemático. Este projeto tem como objetivos: => desenvolver pela primeira vez um modelo matemático 3D na literatura capaz de modelar o crescimento de uma rede vascular macroscópica tendo em conta as propriedades mecânicas e químicas de matrizes diabéticas => demonstrar a aplicação deste modelo através da descrição do papel das alterações das propriedades mecânicas da ECM e das células endoteliais no crescimento vascular em T2DM => prever angiogénese em T2DM humana => disponibilizar o código à comunidade Com esta equipa multidisciplinar estamos aptos a ultrapassar os desafios matemáticos, experimentais e computacionais colocados por este projeto. Este projeto promove um ambiente fortemente interdisciplinar e tira partido de equipamento de ponta localizado em Portugal. A rede de colaborações multidisciplinares promovida por este projeto estender-se-á para além da duração do mesmo.

Status: Running

Starting date: 28/Jul/2018

End date: 27/Jul/2021

Financing: 235670.80 Euros

Financing entity: FEDER, COMPETE, FCT

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