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A Geometrically-Constrained Mathematical Model of Mammary Gland Ductal Elongation Reveals Novel Cellular Dynamics within the Terminal End Bud

2016 - Ingrid Paine, Arnaud Chauviere, John Landua, Amulya Sreekumar, Vittorio Cristini, Jeffrey Rosen & Michael T. Lewis.

Abstract: Mathematics is often used to model biological systems. In mammary gland development, mathematical modeling has been limited to acinar and branching morphogenesis and breast cancer, without reference to normal duct formation. We present a model of ductal elongation that exploits the geometrically-constrained shape of the terminal end bud (TEB), the growing tip of the duct, and incorporates morphometrics, region-specific proliferation and apoptosis rates. Iterative model refinement and behavior analysis, compared with biological data, indicated that the traditional metric of nipple to the ductal front distance, or percent fat pad filled to evaluate ductal elongation rate can be misleading, as it disregards branching events that can reduce its magnitude. Further, model driven investigations of the fates of specific TEB cell types confirmed migration of cap cells into the body cell layer, but showed their subsequent preferential elimination by apoptosis, thus minimizing their contribution to the luminal lineage and the mature duct.

PLoS Comput Biol 12(4): e1004839. doi:10.1371/journal.pcbi.1004839

Actualités
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12/03/2019 Grâce au soutien du DIM Problématiques transversales aux Systèmes Complexes (Région Île-de-France), l’ISC-PIF décerne annuellement un prix de thèse dont l’objectif est de mettre à l’honneur la recherche dans le domaine des systèmes complexes et de distinguer les travaux de jeunes chercheurs·euses particulièrement prometteurs·euses.
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10/01/2019 Cycle de conférences du département Éducation et Humanités Numériques et de l'Atelier des Humanités Numériques