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Modelo Matemático
Descripción
Modelo E1.1 - Ciclo celular y control de proliferación
Una vez estructurada la red semántica, se busca asociar cada objeto a una variable que permita su formulación matemática. Las relaciones entre variables —expresadas en la red semántica como vectores y asociaciones entre objetos— se traducen en ecuaciones que describen el comportamiento. Estas ecuaciones se buscan, en la mayor medida posible, basadas en primeros principios, y no en algoritmos ajustados numéricamente solo para reproducir comportamientos medidos. El resultado es la red lógica del modelo: el conjunto de variables, con sus unidades y rangos, y las ecuaciones que las relacionan.
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Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Equilibrio normal entre proliferación y muerte celular
En tejido normal, los mecanismos de control mantienen la proliferación celular en equilibrio con la muerte celular. Si ambas contribuciones se compensan, el número de células se mantiene estable; si la proliferación supera de forma sostenida a la muerte, el número de células aumenta. La fuente no cuantifica tasas ni umbrales temporales.
Grupo 2: Pérdida secuencial de mecanismos de control
El equilibrio se rompe cuando se acumula la pérdida secuencial de mecanismos de control. Esta pérdida puede deberse a activación de oncogenes, inactivación de supresores tumorales o defectos de reparación del material genético; al aumentar el número o severidad de fallas, disminuye el control efectivo de la proliferación.
Grupo 3: Maquinaria del ciclo celular e inhibidores
La maquinaria del ciclo celular contiene proteínas que impulsan el avance entre fases y sus inhibidores, que frenan ese avance cuando corresponde. El progreso del ciclo aumenta cuando domina la actividad promotora y disminuye cuando domina la inhibidora; la fuente no proporciona cinéticas, concentraciones ni relaciones cuantitativas.
Grupo 4: Puntos de control de integridad genética
Los puntos de control detectan daño en el material genético y detienen el ciclo hasta que el daño se repare. Una mayor señal de daño activa cualitativamente la detención del ciclo, mientras una falla de los puntos de control reduce esa capacidad de freno; la fuente no define umbrales ni tiempos de arresto.
Grupo 5: Sistemas de reparación del material genético
El sistema de reparación incluye unión directa de extremos, reparación precisa usando una copia intacta como molde y corrección de errores puntuales mal emparejados. La reparación efectiva reduce la persistencia de daño y errores; la fuente distingue mecanismos por precisión y tipo de lesión, pero no entrega tasas, fidelidades ni eficiencias.
Grupo 6: Acoplamiento entre ciclo, checkpoints y reparación
La maquinaria del ciclo, los puntos de control y la reparación están acoplados: el daño detectado puede detener el ciclo y dar tiempo a la reparación, mientras la reparación permite reanudar el avance. El control integrado disminuye cuando falla cualquiera de estos componentes y se deteriora más cuando las fallas se acumulan.
Grupo 7: Proliferación autónoma y transición a cáncer
La oncogénesis requiere la ruptura coordinada de los tres sistemas acoplados. Cuando fallan simultáneamente la maquinaria del ciclo, los puntos de control y la reparación, la célula deja de responder a las señales regulatorias y prolifera de forma autónoma; el número de células comienza entonces a crecer de forma sostenida e irreversible.
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