Ангиогенезата

Под термина Ангиогенезата са обобщени всички метаболитни процеси, които включват растеж или ново образуване на кръвоносни съдове. Ангиогенезата е сложен процес, в който ролята на ендотелни клетки-прогенитори, клетки на гладката мускулатура и перицитите. Промоция или инхибиране на ангиогенезата все по-често се използва за терапевтични цели - особено при туморна терапия.

Какво е ангиогенеза?

Ангиогенезата в по-тесен смисъл разглежда само образуването на нови кръвоносни съдове като разширяване на съществуващата съдова система, докато образуването на кръвоносни съдове от прекурсорни клетки, като например по време на ембрионалното развитие, също се нарича васкулогенеза. В много случаи обаче всички процеси, които водят до образуването на нови кръвоносни и лимфни съдове, се обобщават под термина ангиогенеза.

По време на ембрионалното развитие всевъзможните ангиобласти се образуват от мезодермата в ранните етапи, които могат да се развият по-нататък в съдови ендотелни клетки за ангиогенеза. Някои от ангиобластите остават в кръвта като недиференцирани хемангиобласти с потенциал на стволовите клетки за живот.

След фазата на ембриона и растежа, ангиогенезата се използва, ако е необходимо, за разширяване на кръвоносната и лимфната система и най-вече за снабдяване с нова тъкан за заздравяване на рани. Тялото дори е в състояние да използва ангиогенеза за образуване на заместващи съдове за запушени или прекъснати вени.

Образуването на нови съдове се контролира главно от стимулиращи растежа сигнални хормони като VEGF (васкуларен ендотелен растежен фактор) и bFGF (основен растежен фактор на фибробластите). Ендотелната пролиферация и миграция, необходими при ангиогенезата, изисква стимулиране на сигналния хормон bFGF, за да задейства и контролира процеса.

Функция и задача

Почти цялата тъкан е свързана със системата за снабдяване и изхвърляне на тялото. С малки изключения обмяната на вещества се извършва в капилярите на кръвообращението. В капилярите, които обграждат алвеолите в белодробната циркулация (известна още като малка циркулация), кръвта абсорбира молекулен кислород чрез дифузионни процеси и освобождава въглероден диоксид.

Обратният обмен на вещества се осъществява в капилярите на циркулацията на организма. Кръвта отделя кислород и други необходими вещества в тъканта и абсорбира въглероден диоксид и други метаболитни продукти. Кръвообращението дава възможност на определени метаболитни процеси в организма да протичат централно в специализирани органи и метаболитните продукти в кръвта могат да се транспортират, доколкото е необходимо.

По време на ембрионалното развитие и по време на фазата на растеж на човека, ангиогенезата създава предпоставките за обмен на вещества в капилярите и транспортиране на вещества в тялото чрез формиране на мрежа от артерии, артериоли, капиляри, венули, вени и лимфни съдове. Основната задача на ангиогенезата е да осигури създаването и растежа на необходимата мрежа от много различни видове кръвоносни и лимфни съдове.

След като фазата на растеж завърши, ангиогенезата е полезна преди всичко като възстановителен механизъм на увредената тъкан. Счупените вени трябва да бъдат преодолени или нова мрежа трябва да възстанови кръвообращението.

Ангиогенезата също играе важна роля за ремоделирането или възстановяването на тъканите в тялото по време на фаза на възрастни. Локалната ангиогенеза се стимулира от различни вестители вещества като VEGF и bFGF, които могат да се свързват със специални рецептори в кръвоносните съдове.

В допълнение, факторите за растеж на фибробластите (FGF) играят роля. Известни са общо 23 различни FGF, всеки от които е систематизиран с порядъчен номер от 1 до 23. Те са едноверижни полипептиди, т.е. верижни молекули, които се състоят от аминокиселини, нанизани заедно. По-специално FGF-1, който се състои от верига от 141 аминокиселини и следователно може да бъде наречен протеин, има важна функция в ангиогенезата. Той може да свързва всички FGF рецептори и има особено активиращ ефект върху пролиферацията и миграцията на ендотелни клетки.

Болести и неразположения

Заболяванията и оплакванията са свързани както с намалена ангиогенеза, така и с нежелана ангиогенеза. Например, именно това дава възможност да растат различни видове тумори и техните Метастази.

В случай на патологични промени в системата на кръвоносните съдове в локалната тъкан, като коронарна болест на сърцето (ИБС) и периферна оклузивна болест (PAD), например крак на пушача, повишената ангиогенеза може да доведе до заместваща мрежа от вени и поне частично да възстанови първоначалната функция.

От края на 90-те години на миналия век, за първи път клинично се използва фибробластният растежен фактор FGF-1, който е известен като високо ефективен. В допълнение към ангиогенезата, FGF също имат особено значение за регенерацията на нервната и хрущялната тъкан.

Растежът на определени тумори се определя от ефективността на ангиогенезата. Туморите обикновено са много енергийни и изискват добра мрежа от специално създадени капиляри, които да доставят и отстраняват клетките си. При тумори, които са предразположени към метастази, метастатичните клетки се разпределят в тялото чрез кръвта.

Тъй като пратените вещества като FGFs, VEGF и bFGF играят решаваща роля в ангиогенезата, терапията има за цел да инхибира вестителните вещества, за да спре ангиогенезата във връзка с туморната тъкан. В най-добрия случай туморната тъкан ще гладува и умира. Първо лекарство, насочено към инхибиране на съобщението VEGF, е одобрено в Германия през 2005 г. и се използва главно при напреднал колоректален рак.

При свързана с възрастта макулна дегенерация (AMD) също, при която увеличеното образуване на нови съдове с недостатъчна стабилност води до постепенното унищожаване на зрителните клетки, се правят опити за инхибиране на нежелания процес на ангиогенеза върху ретината с анти-ангиогенезно лекарство Спрете разпадането на фоторецепторните клетки в областта на макулата.