Congreso Virtual sobre Anatomía Patológica
ISBN: 978-84-692-76778

COMUNICACIONES

Nº 1678.

Análisis de la dimensión fractal y aplicación de modelo matemático para comparar el comportamiento biológico del carcinoma de cervix en grupos de edades

Margarita Amigó de Quesada[1], Elena Izquierdo Kulich[2], Carlos Manuel Pérez Amor[3], Julio Jiménez Galainena[1], Oscar Antonio Casanella Saint-Blancard[1], José Manuel Nieto-Villar[2]
(1) Instituto Nacional de Oncología y Radiobiología CUBA
(2) Facultad de Química. Universidad de la Habana CUBA
(3) Facultad de Física. Universidad de la Habana CUBA

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La modelación matemática de la dinámica del cáncer constituye una de las temáticas de mayor actualidad ya que permite comprender mejor los fenómenos que determinan su evolución y puede utilizarse como herramienta para establecer estrategias de terapias. En este contexto, y tomando en cuenta la importancia de la imagen histopatológica para el diagnóstico, se han realizado estudios para caracterizar la morfología del patrón celular a partir de la dimensión fractal, un parámetro geométrico que correlaciona con la densidad de células que se observa en el tejido. Aunque los resultados son aún insuficientes para arribar a conclusiones definitivas, se ha encontrado que la dimensión fractal de los tejidos tumorales resulta superior que en los tejidos sanos en una localización dada. A partir de un modelo matemático teórico que relaciona la dimensión fractal con el cociente mitosis/apoptosis, y las evidencias experimentales encontradas hasta el momento, se plantea la hipótesis de si es posible estimar cuantitativamente la agresividad o velocidad de crecimiento de un tumor a partir de la dimensión fractal y el modelo teórico obtenido. Partiendo de esta hipótesis, se seleccionaron 39 casos de pacientes diagnosticadas con carcinoma epidermoide de cuello uterino en etapa clínica III, con edades comprendidas entre 20 y 83 años. Para cada caso se determinó la dimensión fractal de las imágenes histopatológicas de las muestras de tejido tratadas por el procedimiento de rutina (hematoxilina y eosina) a través del programa ImagenJ. A partir de la dimensión fractal,  del modelo matemático y el empleo de técnicas estadísticas para correlacionar los datos  experimentales y el modelo teórico, se calculó un índice que se relaciona con la velocidad de crecimiento del tumor en el momento en que se tomó la biopsia. Los resultados c cuantitativos obtenidos predicen que la agresividad de este tipo de tumor disminuye cuantitativamente con la edad de la paciente.

 

Introducción    

La dimensión fractal es un parámetro que se emplea para cuantificar la morfología de patrones complejos. En este sentido, se han realizado estudios para analizar el comportamiento de la dimensión fractal de tejidos tumorales con respecto a diferentes parámetros clínicos, encontrándose que, de manera general, esta resulta ser mayor en los tejidos tumorales con respecto a los tejidos sanos de la misma localización. En este trabajo se presenta un estudio que relaciona el comportamiento de la dimensión fractal con respecto a la edad en pacientes diagnosticadas con carcinoma epidermoide de cuello de útero en fase clínica III.

 

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Material y Métodos    

La dimensión fractal se determina por el programa ImagenJ, donde a medida que se incrementa la densidad celular se obtiene un valor mayor de dimensión fractal D. Se observaron muestras de tejidos tratados por el procedimiento de rutina para diagnóstico utilizando H/E correspondientes a 32 casos de pacientes con edades comprendidas entre 20 y 83 años. Las imágenes fueron tomadas con un microscopio multipropósito Olympus con aumento 40 y resolución 8 MPixels. A partir de la dimensión fractal y un modelo teórico se calcularon los índices mitosis/apoptosis para cada caso y la diferencia mitosis – apoptosis para estimar la velocidad de crecimiento.

 

Resultados    

 

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Conclusiones    

En este estudio se obtuvo que la dimensión fractal D y el cociente mitosis/apoptosis k se incrementa con la edad hasta aproximadamente los 60 años, a partir de lo cual este disminuye. Por otra parte, se obtuvo que la diferencia mitosis-apoptosis V disminuye con la edad, prediciéndose que las pacientes más jóvenes presentan tumores que han crecido con mayor velocidad hasta el momento en que se realizó el diagnóstico.

 

Bibliografía    

Gardiner C. W., Handbook of stochastic methods, Springer-Verlag, 2004

Norton L.; Oncologist; 10;370-381; 2005

Izquierdo-Kulich E, Nieto-Villar J.M., MBE 5, 2, 299--313. 2008

 

 

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