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N. N

Dr. Andreas Groh, Saarbrücken: Stochastische Modellierung der gerichteten Zellmigration

Monday, 17.05.2010 10:00 im Raum N 2

Mathematik und Informatik

Zellmigration ist ein häufig zu beobachtendes Phänomen bei höher organisierten Lebewesen. In diesem Vortrag werden zwei Modelle vorgestellt, um derartige Vorgänge mathematisch zu beschreiben. Beide basieren auf stochastischen Ansätzen, sie bilden jedoch unterschiedliche Skalen ab. Der erste Ansatz beschreibt Bewegungen auf Zell- und Gewebeebene, wobei einzelne Zellen als autonome Punktobjekte betrachtet werden. Neben Reibung im viskosen Medium wird das Wanderungsverhalten durch Chemotaxis und Kontaktleitung entlang von Bindegewebsfasern beeinflusst. Das Migrationsmodell wird verwendet, um einen speziellen Prozess in der Tumorprogression, die desmoplastische Stromareaktion (DSR), zu beschreiben. Eine Schlüsselrolle übernehmen dabei die wandernden fibroblastären Zellen, welche die Konstitution des Bindegewebes modifizieren. Die Charakterisierung des Fasergerüsts führt zu einem hybriden Modell, welches die Interaktion lokal und global definierter Variablen beinhaltet. Im zweiten Teil wird die Migration auf molekularer und zellulärer Skala betrachtet. Basierend auf dem Modell der Starrkörperbewegung werden Gleichungen für die rotatorische und translatorische Geschwindigkeit einer Zelle hergeleitet. Die entsprechende Darstellung resultiert aus der Verteilung von spezifischen freien und gebundenen Rezeptoren in der Zellmembran. Diese wird, in Analogie zu chemischen Reaktionssystemen, durch eine chemische Master-Gleichung beschrieben. Sukzessive Reduktionen führen auf eine stochastische Differentialgleichung für die Rezeptordynamik. Die resultierenden Trajektorien werden an einem Beispiel illustriert.



Angelegt am Thursday, 06.05.2010 12:10 von N. N
Geändert am Tuesday, 18.05.2010 12:10 von Frank Wübbeling
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