Angioģenēze

Saskaņā ar terminu Angioģenēze apkopoti visi vielmaiņas procesi, kas saistīti ar asinsvadu augšanu vai jaunu veidošanos. Angioģenēze ir sarežģīts process, kurā lomu spēlē endotēlija priekšteču šūnas, gludās muskulatūras šūnas un pericīti. Angioģenēzes veicināšana vai kavēšana arvien vairāk tiek izmantota terapeitiskos nolūkos - īpaši audzēju terapijā.

Kas ir angioģenēze?

Angioģenēze šaurākā nozīmē jaunu asinsvadu veidošanos uzskata tikai par esošās asinsvadu sistēmas paplašināšanos, savukārt asinsvadu veidošanos no prekursoru šūnām, piemēram, embrionālās attīstības laikā, sauc arī par asinsvadu ģenēzi. Tomēr daudzos gadījumos visi procesi, kas izraisa jaunu asiņu un limfvadu veidošanos, tiek apkopoti ar terminu angioģenēze.

Embrionālās attīstības laikā agrīnā stadijā no mezodermas veidojas visvarenie angioblasti, kas angioģenēzes vajadzībām var tālāk attīstīties asinsvadu endotēlija šūnās. Daži no angioblastiem paliek asinīs visu mūžu kā nediferencēti hemangioblasti ar cilmes šūnu potenciālu.

Pēc embrionālās un augšanas fāzes angioģenēze tiek izmantota, ja nepieciešams, lai paplašinātu asins un limfātisko sistēmu un, galvenais, piegādātu jaunus audus brūču dzīšanai. Ķermenis pat spēj izmantot angioģenēzi, lai izveidotu aizvietotus traukus aizsprostotām vai pārtrauktām vēnām.

Jaunu asinsvadu veidošanos galvenokārt kontrolē augšanu veicinoši signālhormoni, piemēram, VEGF (asinsvadu endotēlija augšanas faktors) un bFGF (pamata fibroblastu augšanas faktors). Endoteliālajai proliferācijai un migrācijai, kas nepieciešama angioģenēzē, nepieciešama signālhormona bFGF stimulēšana, lai aktivizētu un kontrolētu procesu.

Funkcija un uzdevums

Gandrīz visi audi ir savienoti ar ķermeņa apgādes un iznīcināšanas sistēmu. Ar dažiem izņēmumiem vielu apmaiņa notiek asinsrites kapilāros. Kapilāros, kas ieskauj alveolus plaušu cirkulācijā (sauktu arī par mazo asinsriti), asinis absorbē molekulāro skābekli, izmantojot difūzijas procesus, un izdala oglekļa dioksīdu.

Ķermeņa cirkulācijas kapilāros notiek pretēja vielu apmaiņa. Asinis izdala audos skābekli un citas nepieciešamās vielas un absorbē oglekļa dioksīdu un citus vielmaiņas produktus. Asins cirkulācija ļauj noteiktiem metabolisma procesiem organismā notikt centralizēti specializētos orgānos, un vielmaiņas produktus asinīs var pārvadāt, cik vēlams.

Embrionālās attīstības laikā un cilvēka augšanas fāzē angioģenēze rada apstākļus vielu apmaiņai kapilāros un vielu transportēšanai organismā, veidojot artēriju, arteriolu, kapilāru, venulu, vēnu un limfas asinsvadu tīklu. Tāpēc angioģenēzes galvenais uzdevums ir nodrošināt vajadzīgo daudzu dažādu veidu asins un limfas asinsvadu tīkla izveidošanu un augšanu.

Pēc augšanas posma pabeigšanas angioģenēze galvenokārt ir noderīga kā ievainoto audu atjaunošanas mehānisms. Pārplīsušās vēnas ir jā tilta vai jāveido jauns tīkls, lai atjaunotu asinsriti.

Angioģenēzei ir arī liela nozīme audu pārveidē vai atjaunošanā ķermenī pieaugušā fāzes laikā. Vietējo angioģenēzi stimulē dažādas kurjervielas, piemēram, VEGF un bFGF, kas var piestāt pie īpašiem receptoriem asinsvados.

Turklāt tam ir nozīme fibroblastu augšanas faktoros (FGF). Pavisam ir zināmi 23 dažādi FGF, no kuriem katrs ir sistematizēts ar kārtas numuru no 1 līdz 23. Tie ir vienas ķēdes polipeptīdi, t.i., ķēdes molekulas, kas sastāv no savērtām aminoskābēm. Jo īpaši FGF-1, kas sastāv no 141 aminoskābju ķēdes un kuru tāpēc var saukt arī par olbaltumvielu, ir svarīga funkcija angioģenēzē. Tas var piestāt pie visiem FGF receptoriem, un tam ir īpaši aktivizējoša ietekme uz endotēlija šūnu proliferāciju un migrāciju.

Slimības un kaites

Slimības un sūdzības ir saistītas gan ar samazinātu angioģenēzi, gan ar nevēlamu angioģenēzi. Piemēram, tas ļauj augt dažāda veida audzējiem un to audzējiem Metastāzes.

Vietējo audu asinsvadu sistēmas patoloģisku izmaiņu gadījumā, piemēram, koronārā sirds slimība (CHD) un perifēra oklūzijas slimība (PAD), piemēram, smēķētāja kāja, palielināta angioģenēze varētu izraisīt vēnu aizvietojošu tīklu un vismaz daļēji atjaunot sākotnējo funkciju.

Fibroblastu augšanas faktors FGF-1, kas, kā zināms, ir ļoti efektīvs, pirmo reizi klīniski tika izmantots 1990. gadu beigās. Papildus angioģenēzei FGF ir arī īpaša nozīme nervu un skrimšļa audu reģenerācijā.

Atsevišķu audzēju augšanu nosaka angioģenēzes efektivitāte. Audzēji parasti ir ļoti izsalkuši, un to šūnām ir nepieciešams labs speciāli izveidoto kapilāru tīkls. Audzējos, kuriem ir tendence uz metastāzēm, metastātiskās šūnas organismā tiek izplatītas caur asinīm.

Tā kā messenger vielām, piemēram, FGF, VEGF un bFGF, arī šeit ir izšķiroša loma angioģenēzē, terapijas mērķis ir inhibēt messenger vielas, lai apturētu angioģenēzi saistībā ar audzēja audiem. Labākajā gadījumā audzēja audi badotos un mirtu. Pirmās zāles, kuru mērķis ir inhibēt kurjeru vielu VEGF, tika apstiprinātas Vācijā 2005. gadā, un tās galvenokārt lieto progresējoša kolorektālā vēža gadījumā.

Arī ar vecumu saistītas makulas deģenerācijas (AMD) gadījumā, kad palielināts jaunu asinsvadu veidošanās ar nepietiekamu stabilitāti noved pie redzes šūnu pakāpeniskas iznīcināšanas, tiek mēģināts inhibēt nevēlamo angioģenēzes procesu tīklenē ar anti-angioģenēzes zālēm. Pārtrauciet fotoreceptoru šūnu sadalīšanos makulas apvidū.