Esto es lo que los humanos tenemos en común con los océanos, lagos y ríos: tenemos solitones que nos atraviesan.
"Un solitón es una ola que puede propagarse durante mucho tiempo, sin cambiar mucho", dijo Bjorn Birnir, profesor de matemáticas en la Universidad de California en Santa Bárbara. La ola fue notada por el ingeniero civil escocés y arquitecto naval John Scott Russell en 1834, cuando un bote en un canal estrecho tirado por caballos de repente se detuvo y puso en movimiento una "gran elevación solitaria, un montón de agua redondeado, suave y bien definido", que rodó a lo largo del canal durante millas con forma y velocidad sin cambios hastael curso del canal cambió
Esta forma de onda solitaria que conserva la forma y ahorra energía, según un artículo de Birnir y colegas en Madrid, España, también es lo que impulsa la angiogénesis, el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos a partir de los existentes. Es un proceso esencial para el desarrollo deBirnir dijo que es posible crear teorías de control que puedan gobernar el embrión y la curación de las heridas, así como el crecimiento de tumores cancerosos y su diseminación.desarrollo de fármacos antiangiogénicos, o por el contrario, crear terapias que aceleren el desarrollo de los vasos sanguíneos.
"El solitón tiene la propiedad de mantener su forma", dijo Birnir, "y lo que eso significa es que la punta de la vena no cambia; tiene la misma forma desde el momento en que comienza a crecer hasta el momento en que termina.Esa es la propiedad del solitón que tiene sentido en este contexto ", continuó Birnir, algo que se ocupa de una forma invariable e invariable.
Para su artículo "Solgio conducido por la angiogénesis", publicado en Informes científicos de la naturaleza , los investigadores tomaron en consideración un modelo reciente de angiogénesis tumoral, el crecimiento de los vasos sanguíneos en respuesta a factores de crecimiento y otros químicos secretados por el tumor.
"El tumor quiere el oxígeno que traen estas venas porque es necesario para que crezca", dijo Birnir. Sin un suministro regular de sangre, los tumores no pueden crecer más allá de cierto tamaño, ni tendrían una ruta por la cual dispersarse a otrospartes del cuerpo.
"Lo que descubrimos es que lo único de lo que realmente tiene que preocuparse es de cómo crece la punta de la vena porque si descubre cómo crece la punta, entonces ha descubierto el camino de la vena y de qué se trataría la venaparecerse ", explicó.
Mientras estudiaban las gráficas de densidad que representan el crecimiento y el movimiento de las puntas de los vasos que marchan hacia un tumor, los investigadores se dieron cuenta de que el perfil de los bultos que formaban las puntas de los vasos era el de un pulso en movimiento.
Este pulso en movimiento le resultaba muy familiar a Birnir, que ha realizado un trabajo extenso con solitones. Existen diferentes tipos de solitones que se producen en una variedad de áreas, tales como fibra óptica, cristales líquidos y teoría cuántica de campos, cada una con ecuaciones de variacióncomplejidad y solvencia.
Este solitón particular que conduce la angiogénesis, resultó después de un análisis y simulación adicionales, fue descrito por la ecuación de Korteveg-de Vries KdV, un modelo matemático de las ondas que inicialmente informó John Scott Russell. No solo lo hizo.se ajusta a lo que Birnir llama "el solitón más famoso de todos", en este caso también indica que todas las soluciones se pueden trazar para la ecuación bastante compleja.
"En matemáticas, este solitón se describe mediante un sistema llamado integrable; es algo para lo que realmente se puede escribir una solución", dijo. "Es una solución no lineal de una ecuación diferencial parcial no lineal".
Este conocimiento también es aplicable en otras condiciones donde el crecimiento de los vasos sanguíneos es un factor, como en los ojos de los bebés prematuros, en cuyo caso se pueden desarrollar terapias para promover el pulso en movimiento de la angiogénesis impulsada por solitones.
"Es por eso que las matemáticas tienen que ser lo primero y debes tener un modelo matemático", dijo Birnir. "Una vez que tienes un modelo matemático y puedes compararlo con los fenómenos reales, si estás convencido de que realmente describe lo realfenómenos, entonces puede hacer muchas otras cosas, tal vez obtener una nueva comprensión y pensar en un nuevo control "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por UC Santa Bárbara . Original escrito por Sonia Fernández. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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