Arterioģenēze apraksta blakus artēriju augšanu pēc stenozes un ir jānošķir no angioģenēzes. Procesa lomu spēlē tādi faktori kā bīdes spēki, asinsvadu paplašināšanās un monocītu uzkrāšanās. Nākotnē pacientus, iespējams, varēs ievietot "dabiskā" apvedceļā, veicot arterioģenēzes indukciju.
Kas ir arterioģenēze?
Artēriju augšanu no jau izveidotiem mazo artēriju savienojumu tīkliem sauc par arterioģenēzi. Angioģenēzes apstākļos no veciem, t.i., jau esošiem asinsvadiem, izdalās pilnīgi jauni asinsvadi. Arterioģenēze tā saukto kolaterālo artēriju augšanas nozīmē notiek pēc tam, kad lielākas artērijas ir aizvērtas, t.i., pēc stenozēm.
Arterioģenēze ir vienīgais fizioloģiski efektīvais asinsvadu augšanas veids, un tas var kompensēt asinsrites deficītu. Arteriģenēzes stimulēšana ir atkarīga no fiziskiem spēkiem, piemēram, bīdes sprieguma, kas pastāv pēc stenozes, jo palielināta asins plūsma ir nodrošināta blakus artērijās. Turklāt tiek uzskatīts, ka monocīti ir stimulējoši faktori. Tās ir lielākās imūnsistēmas šūnas cilvēka asinīs.
Atšķirībā no saistītā angioģenēzes procesa, arterioģenēze notiek pilnīgi neatkarīgi no skābekļa padeves, un tāpēc to neietekmē hipoksija skābekļa deficīta nozīmē.
Funkcija un uzdevums
Arteriģenēzes procesu sāk ar nepārtrauktu asinsvada lūmena dilatāciju, kas noved pie miocītu uzkrāšanās un endotēlija hipertrofijas. Arterioģenēzi ierosina stenozes, kas bloķē piegādājošo asinsvadu. Oklūzija pazemina perfūzijas spiedienu.
Tajā pašā laikā palielināti bīdes spēki rodas atlikušajos asinsvados, kas aktivizē kuģa endotēliju. Balstoties uz šo aktivizēšanu, notiek iekaisuma reakcija, kurā izdalās slāpekļa oksīds un transkripcijas faktori. Visnozīmīgākie transkripcijas faktori ir HIF-1α, hipoksijas izraisīts faktors.
Aprakstītie procesi atbrīvo citokīnus, īpaši MCP-1 vai, vēl labāk, Monocyte Chemotactic Protein-1. Turklāt tiek aktivizētas iekaisuma šūnas, kurās papildus monocītiem ietilpst arī makrofāgi. Adhēzijas molekulu, piemēram, intracelulāras adhēzijas Molecule-1 un ICAM-1, gēnu ekspresija tiek ierosināta lielākā mērā. Arteriģenēzes laikā sākotnējais asinsvada diametrs palielinās līdz koeficientam 20 un tādā veidā atkal nodrošina pietiekamu asins piegādi.
Maks Planka biedrība norāda, ka arterioģenēze vairākos pētījumos ir saistīta ar monocītu uzkrāšanos augošajās kolāžas trauku sienās. Pēc tam izpētes grupa ap Volfgangu Šaperi pārbaudīja šūnu izcelsmi un lomu, ko cirkulējošie monocīti spēlē arterioģenēzē. Eksperimentālās pieejās tie palielināja un samazināja monocītu skaitu dzīvnieku asinsritē.
Pirmajā grupā viņi uzsāka monocītu evakuāciju no asinīm, un pēc tam apmēram divu nedēļu laikā imūnsistēmas šūnu koncentrācija asinīs vairākas reizes palielinājās virs normālās vērtības atsitiena efekta dēļ. Grupai ar pastāvīgu monocītu samazināšanos pēc asins plūsmas atjaunošanas arterioģenēzes līmenis bija ievērojami zemāks nekā kontroles grupā. Tomēr atsitiena grupa uzrādīja paaugstinātu arterioģenēzi. Ar sava pētījuma palīdzību zinātniekiem izdevās noteikt funkcionālās attiecības starp monocītu koncentrāciju perifērajās asinīs un to, cik lielā mērā blakus asinsvadi aug arterioģenēzes laikā.
Slimības un kaites
Medicīnisko pētījumu mērķis ir stimulēt arterioģenēzi nākotnē un piedāvāt pacientiem ar sirds un asinsvadu slimībām jaunas terapijas iespējas nākotnē. Arterioģenēze, piemēram, varētu radīt dabisku apvedceļa plūsmu. Apvedceļš joprojām tiek mākslīgi izveidots kā operācijas daļa un tiek izmantots, lai pārvarētu šķērsojuma šķēršļus. Šuntēšanas operācija rada savienojumu starp stenozes sākumu un beigām.
Visbiežāk šī operācija notiek uz sirds, it īpaši stipri sašaurinātu vai pilnībā slēgtu koronāro asinsvadu gadījumā, kuriem nepieciešams veikt tiltu savienošanu. Apvedceļš atjauno atbilstošu asins piegādi sirds muskuļiem.
Apvedceļi tiek izmantoti asinsvadu ķirurģijā, piemēram, intermitējošas klaudikācijas terapijai vēlīnā stadijā vai aneirismu ārstēšanai. Sirds ķirurģijā koronāro artēriju apvedceļš ir bieži izmantots apvedceļš koronāro sirds slimību gadījumā. Vēnas vai artērijas tiek ņemtas no pacienta vai mirušā ķermeņa gulēšanai un tiek izmantotas tilta veidošanai. Tagad tiek izmantoti arī mākslīgie audumi, piemēram, Gore-Tex vai citas mākslīgās asinsvadu protēzes. Piemēram, aortas nomaiņai nav pieejama pietiekami gara vēna, tāpēc tā sauktās cauruļveida protēzes ir līdz šim vienīgā ārstēšanas iespēja. Kā alternatīvu apvedceļam asinsvadu ķirurģijā implantāti tiek izmantoti kā potzari un tādējādi tiek aizstāta visa asinsvadu sadaļa, ko ietekmē pārejas šķērslis.
Turpinoties pētījumu progresam un arterioģenēzes pētījumiem, var rasties pilnīgi jauns un pilnīgi dabisks pārejas šķēršļu terapijas variants. Caurlaides šķēršļi ir būtiska tēma, it īpaši rietumu pasaulē, jo tādas slimības kā arterioskleroze dzīvesveida dēļ jau ir izveidojušās par plaši izplatītām slimībām. Arteriosklerozes gadījumā trauki "kalcificējas", kļūst nekustīgi un tādējādi ne tikai veicina sirdslēkmes un insultu, bet arī plaisu veidošanos asinsvadu sieniņās.
Apvedceļa operācijas un līdz ar to arī ierosinātās arterioģenēzes iespējas kļūst arvien aktuālākas, it īpaši uz šī fona. Tomēr klīniskajā praksē vēl netiek izmantota arteriogēno procesu ierosināšana ar ārējas ietekmes palīdzību.
