Tese de Doutorado #346 – Ana Paula Alves – 17/08/2018

Análise estatística de agregados celulares na formação de redes vasculares

Autor: Ana Paula Alves

Banca Examinadora

Prof. Ubirajara Agero Batista (Orientador)

DF/UFMG

Profa. Ana Maria de Paula

DF/UFMG

Prof. Luiz Orlando Ladeira

DF/UFMG

Prof. Marcelo Lobato Martins

DF/UFV

Prof. Allbens Atman Picardi Faria

DFM/CEFET-MG

Orientação

Prof. Ubirajara Agero Batista (Orientador)

DF/UFMG

Prof. Oscar Nassif de Mesquita (Coorientador)

DF/UFMG

Resumo do Trabalho

Este trabalho é um estudo experimental da vasculogênese sob uma perspectiva física. Utilizamos conceitos de física estatística associados à ciência de redes para caracterizar a auto-organização dos aglomerados celulares que formam uma rede única de capilares. Para isso, acompanhamos por meio da da microscopia ótica de campo claro a formação da rede vascular durante 15 horas do desenvolvimento embrionário. Avaliamos a auto-organização dos aglomerados de células endoteliais em embriões controle e em embriões tratados com Bevacizumab (Avastin®), um anticorpo que inibe a sinalização do vascular endotelial growth factor (VEGF). Nosso objetivo neste trabalho é duplo, primeiramente propomos estudar a vasculogênese no embrião controle, ou seja sem restrição de VEGF, e caracterizar a formação da rede vascular discutindo os princípios físicos que possivelmente conduzem o comportamento coletivo no sistema. Posteriormente aplicamos ao sistema um fármaco que se liga ao VEGF diminuindo assim a concentração de VEGF livre e caracterizamos as topologias das redes vasculares. Para isso, desenvolvemos uma metodologia para extrair a partir de imagens capturadas ao longo da formação da rede vascular: os padrõoes binários, as topologias de rede e as matrizes de adjacência. Essa metodologia propiciou a caracterização da rede vascular em formação nos grupos controle e tratado com Avastin. A caracterização dos padrões binários é realizada medindo-se a densidade de vasos, o comprimento médio entre as bifurcações dos vasos, o número de aglomerados celulares e a densidade do maior aglomerado conectado. A partir das topologias de rede extraímos as matrizes de adjacência e caracterizamos a formação da rede vascular por meio das métricas usuais de rede, tais como: distribuição de graus, coeficiente de agrupamento médio, menor caminho médio e coeficiente de correlação dos graus entre outros. Estas análises permitiram monitorar a formação do maior aglomerado conectado fornecendo, evidências quantitativas dos efeitos disruptivos que o Avastin exerce sobre a estrutura de árvore das redes vasculares normais.