Análise estatística de agregados celulares na formação de redes vasculares

Este trabalho apresenta um estudo experimental da vasculogenese em embrioes de galinha sob uma perspectiva fisica. Utilizamos conceitos de fisica estatistica associados a ciencia de redes para caracterizar a auto-organizacao dos aglomerados celulares em uma rede unica de capilares. Para isso, acompanhamos por meio da microscopia otica de campo claro a formacao da rede vascular durante 15 horas do desenvolvimento embrionario. Avaliamos a auto-organizacao dos aglomerados de celulas endoteliais em embrioes controles, sem tratamento, e em embrioes tratados com bevacizumabe (Avastin), um anticorpo que inibe a sinalizacao do fator de crescimento de celula endotelial [do ingles vascular endothelial growth factor (VEGF)]. Neste trabalho estudamos a vasculogenese no embriao controle, ou seja sem restricao de VEGF, e caracterizamos a formacao da rede vascular discutindo os principios fisicos que conduzem o comportamento coletivo dos aglomerados celulares na formacao da rede vascular. Alem disso, caracterizamos as topologias das redes vasculares diminuindo a concentracao de VEGF livre. Para isso, desenvolvemos uma metodologia para extrair a partir de imagens capturadas ao longo da formacao da rede vascular: os padroes binarios, as topologias de rede e as matrizes de adjacencia. A caracterizacao dos padroes binarios e realizada medindo-se a densidade de vasos, o numero de aglomerados celulares e a densidade do maior aglomerado conectado. A partir das topologias de rede extraimos as matrizes de adjacencia e caracterizamos a formacao da rede vascular por meio das metricas usuais de rede, tais como: distribuicao de graus, coefciente de agrupamento medio, menor caminho medio e coefcientede correlacao dos graus entre outros. Essas analises permitiram monitorar a emergencia do maior aglomerado conectado fornecendo evidencias quantitativas dos efeitos disruptivos que o Avastin exerce sobre as topologias do tipo arvore exibidas nas redes vasculares dos embrioes controles.