¿Qué procesos fisiológicos dan lugar a una curva de supervivencia celular lineal?

Si trazamos el número de células sobrevivientes en una estructura a lo largo del tiempo (suponiendo que no haya reemplazo), la forma de esa curva debería implicar algo sobre el proceso subyacente responsable de la muerte celular. Por ejemplo, si las condiciones ambientales significan que cada celda tiene una probabilidad constante de morir dentro de un intervalo dado, entonces debería verse una curva de decaimiento exponencial. Si la celda tiene un tiempo de vida característico (por ejemplo, con una distribución gaussiana sobre ese tiempo de vida medio), entonces (supongo) podríamos esperar algo así como una curva logística en forma de S.

En la enfermedad de Parkinson, la aparición de los síntomas motores está relacionada con el número de neuronas dopaminérgicas en la sustancia negra pars compacta, una pequeña estructura de solo varios cientos de miles de neuronas. De hecho, la disminución en el número de células debido al proceso de la enfermedad generalmente se modela como algo así como una disminución exponencial.

Pero también hay una disminución normal relacionada con la edad en el número de neuronas de la sustancia negra. Esta disminución generalmente se modela como una disminución lineal desde el nacimiento hasta la vejez, entre un 0,5 % y un 1 % por año (Rudow et. al., 2008. Morphometry of the human substantia nigra in aging and Parkinson's disease. Acta Neuropathologica, 115(4), 461-470 http://dacemirror.sci-hub.tw/journal-article/fc4e7854ee0cef0146d60756536b2a88/rudow2008.pdf )

Tenga en cuenta que este porcentaje de disminución por año no es un porcentaje del número superviviente (lo que produciría una curva exponencial), sino del total original. En efecto, tal vez sea mejor pensar en ello como una disminución de un número absoluto constante de neuronas por año, lo que produce una curva de supervivencia en línea recta.

El declive exponencial no tiene memoria (las condiciones simplemente conspiran de tal manera que la probabilidad de muerte de cualquier célula es constante en un intervalo dado, no influenciada por la historia de esa célula o de cualquier otra). Mientras tanto, la muerte de una célula con una vida útil característica sí tiene memoria, ya que la probabilidad de que una célula determinada muera aumenta a medida que esa célula envejece y se deteriora. Pero la muerte de un número constante de células en un intervalo dado de alguna manera implica una especie de memoria entre las células, de modo que el número que muere en un intervalo dado está relacionado con el número inicial y no con el nivel de población sobreviviente actual.

Mi pregunta es ¿qué procesos fisiológicos generales son consistentes con tal declive lineal? es decir, ¿es un declive lineal un patrón común para las neuronas o cualquier otro tipo de muerte celular y, en general, qué tipo de proceso lo gobierna?

Tenga en cuenta que las funciones lineales son buenas aproximaciones a muchos procesos no lineales subyacentes. El simple hecho de que un proceso se describa con una función lineal no significa que el proceso en sí sea lineal.
Sí, eso es ciertamente cierto y es quizás a lo que me refiero. es decir, ¿podría un modelo lineal aquí realmente consistente con algún proceso fisiológico subyacente, o es simplemente un ajuste estadístico aproximado a datos ruidosos de algún otro proceso no lineal subyacente más fisiológicamente viable?

Respuestas (1)

La muerte celular progresiva a lo largo de una dimensión espacial sería consistente con esto. Por ejemplo, imagine un cilindro de tejido en el que mueren las células de una cara, lo que induce la muerte de las células adyacentes. Esto produciría un decaimiento lineal en la viabilidad a 0.

Sí, un proceso espacial sería viable: buen enfoque (no para esta situación particular, sospecho, pero funcionaría como un concepto general).
Sospecho que es más probable que el comentario de @BryanKrause sea correcto, pero le he otorgado la recompensa a esta respuesta, ya que proporciona un mecanismo fisiológico general y factible según lo solicitado, aunque es probable que no sea viable para el caso particular que tengo. en mente.