Αγγειογένεση

Σύμφωνα με τον όρο Αγγειογένεση συνοψίζονται όλες οι μεταβολικές διεργασίες που περιλαμβάνουν την ανάπτυξη ή τον νέο σχηματισμό αιμοφόρων αγγείων. Η αγγειογένεση είναι μια πολύπλοκη διαδικασία στην οποία τα ενδοθηλιακά προγονικά κύτταρα, τα κύτταρα λείων μυών και τα περικύτταρα παίζουν ρόλο. Μια προαγωγή ή αναστολή αγγειογένεσης χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο για θεραπευτικούς σκοπούς - ειδικά στη θεραπεία όγκων.

Τι είναι η αγγειογένεση;

Η αγγειογένεση με την στενότερη έννοια θεωρεί μόνο το σχηματισμό νέων αιμοφόρων αγγείων ως επέκταση του υπάρχοντος αγγειακού συστήματος, ενώ ο σχηματισμός αιμοφόρων αγγείων από πρόδρομα κύτταρα, όπως κατά τη διάρκεια της εμβρυϊκής ανάπτυξης, αναφέρεται επίσης ως αγγειογένεση. Σε πολλές περιπτώσεις, ωστόσο, όλες οι διαδικασίες που οδηγούν στο σχηματισμό νέων αιμοφόρων αγγείων και λεμφικών συνοψίζονται με τον όρο αγγειογένεση.

Κατά τη διάρκεια της εμβρυϊκής ανάπτυξης, παντοδύναμοι αγγειοβλάστες σχηματίζονται από το μεσοδερμικό στα αρχικά στάδια, τα οποία μπορούν περαιτέρω να εξελιχθούν σε αγγειακά ενδοθηλιακά κύτταρα για αγγειογένεση. Μερικοί από τους αγγειοβλάστες παραμένουν στο αίμα ως αδιαφοροποίητοι αιμαγγειοβλάστες με δυναμικό βλαστικών κυττάρων για ζωή.

Μετά την εμβρυϊκή φάση και τη φάση ανάπτυξης, η αγγειογένεση χρησιμοποιείται, εάν είναι απαραίτητο, για την επέκταση του αίματος και του λεμφικού συστήματος και, πάνω απ 'όλα, για την παροχή νέου ιστού κατά τη διάρκεια της επούλωσης των πληγών. Το σώμα μπορεί ακόμη και να χρησιμοποιήσει αγγειογένεση για να δημιουργήσει υποκατάστατα αγγεία για φραγμένες ή διακεκομμένες φλέβες.

Ο σχηματισμός νέων αγγείων ελέγχεται κυρίως από αυξητικές ορμόνες σήματος όπως VEGF (αγγειακός ενδοθηλιακός αυξητικός παράγοντας) και bFGF (βασικός αυξητικός ινοβλάστης). Ο ενδοθηλιακός πολλαπλασιασμός και η μετανάστευση που απαιτούνται στην αγγειογένεση απαιτεί τη διέγερση της ορμόνης σήματος bFGF για την ενεργοποίηση και τον έλεγχο της διαδικασίας.

Λειτουργία & εργασία

Σχεδόν όλοι οι ιστοί συνδέονται με το σύστημα παροχής και διάθεσης του σώματος. Με μερικές εξαιρέσεις, η ανταλλαγή ουσιών πραγματοποιείται στα τριχοειδή αγγεία της κυκλοφορίας του αίματος. Στα τριχοειδή που περιβάλλουν τις κυψελίδες στην πνευμονική κυκλοφορία (επίσης γνωστή ως μικρή κυκλοφορία), το αίμα απορροφά μοριακό οξυγόνο μέσω διαδικασιών διάχυσης και απελευθερώνει διοξείδιο του άνθρακα.

Η αντίθετη ανταλλαγή ουσιών γίνεται στα τριχοειδή κυκλοφορία του σώματος. Το αίμα απελευθερώνει οξυγόνο και άλλες απαιτούμενες ουσίες στον ιστό και απορροφά διοξείδιο του άνθρακα και άλλα μεταβολικά προϊόντα. Η κυκλοφορία του αίματος επιτρέπει ορισμένες μεταβολικές διεργασίες στο σώμα να πραγματοποιούνται κεντρικά σε εξειδικευμένα όργανα και τα μεταβολικά προϊόντα στο αίμα μπορούν να μεταφερθούν όσο είναι επιθυμητό.

Κατά τη διάρκεια της εμβρυϊκής ανάπτυξης και κατά τη φάση ανάπτυξης των ανθρώπων, η αγγειογένεση δημιουργεί τις προϋποθέσεις για την ανταλλαγή ουσιών στα τριχοειδή αγγεία και τη μεταφορά ουσιών μέσα στο σώμα μέσω του σχηματισμού ενός δικτύου αρτηριών, αρτηρίων, τριχοειδών αγγείων, φλεβών, φλεβών και λεμφικών αγγείων. Το κύριο καθήκον της αγγειογένεσης είναι επομένως η παροχή και η ανάπτυξη του απαιτούμενου δικτύου πολλών διαφορετικών τύπων αιμοφόρων αγγείων και λεμφικών αγγείων.

Αφού ολοκληρωθεί η φάση ανάπτυξης, η αγγειογένεση είναι κυρίως χρήσιμη ως μηχανισμός επιδιόρθωσης τραυματισμένου ιστού. Οι σπασμένες φλέβες πρέπει να γεφυρωθούν ή ένα νέο δίκτυο πρέπει να αποκαταστήσει την κυκλοφορία του αίματος.

Η αγγειογένεση παίζει επίσης σημαντικό ρόλο στην αναδιαμόρφωση ή ανοικοδόμηση ιστών στο σώμα κατά τη φάση των ενηλίκων. Η τοπική αγγειογένεση διεγείρεται από διάφορες ουσίες αγγελιοφόρου όπως VEGF και bFGF, οι οποίες μπορούν να αγκυροβολούν σε ειδικούς υποδοχείς στα αιμοφόρα αγγεία.

Επιπλέον, οι αυξητικοί παράγοντες ινοβλαστών (FGF) παίζουν ρόλο. Συνολικά είναι γνωστά 23 διαφορετικά FGF, καθένα από τα οποία είναι συστηματοποιημένο με έναν κανονικό αριθμό από 1 έως 23. Είναι πολυπεπτίδια μονής αλυσίδας, δηλαδή μόρια αλυσίδας που αποτελούνται από προσδεδεμένα αμινοξέα. Ειδικότερα, ο FGF-1, ο οποίος αποτελείται από μια αλυσίδα 141 αμινοξέων και επομένως μπορεί επίσης να ονομαστεί πρωτεΐνη, έχει σημαντική λειτουργία στην αγγειογένεση. Μπορεί να αγκυροβολήσει σε όλους τους υποδοχείς FGF και έχει ένα ιδιαίτερα ενεργοποιητικό αποτέλεσμα στον πολλαπλασιασμό και τη μετανάστευση των ενδοθηλιακών κυττάρων.

Ασθένειες και παθήσεις

Οι ασθένειες και τα παράπονα συνδέονται τόσο με τη μειωμένη αγγειογένεση όσο και με την ανεπιθύμητη αγγειογένεση. Για παράδειγμα, είναι αυτό που επιτρέπει την ανάπτυξη διαφορετικών τύπων όγκων και δικών τους Μετασταση.

Στην περίπτωση παθολογικών αλλαγών στο σύστημα αιμοφόρων αγγείων σε τοπικό ιστό, όπως στεφανιαία νόσος (CHD) και περιφερική αποφρακτική ασθένεια (PAD), π.χ. πόδι καπνιστή, η αυξημένη αγγειογένεση θα μπορούσε να οδηγήσει σε ένα δίκτυο αντικατάστασης φλεβών και τουλάχιστον μερικώς την αποκατάσταση της αρχικής λειτουργίας.

Ο αυξητικός παράγοντας ινοβλαστών FGF-1, ο οποίος είναι γνωστό ότι είναι πολύ αποτελεσματικός, χρησιμοποιήθηκε κλινικά για πρώτη φορά στα τέλη της δεκαετίας του 1990. Εκτός από την αγγειογένεση, οι FGFs έχουν επίσης ιδιαίτερη σημασία στην αναγέννηση του ιστού του νεύρου και του χόνδρου.

Η ανάπτυξη ορισμένων όγκων καθορίζεται από την αποτελεσματικότητα της αγγειογένεσης. Οι όγκοι συνήθως είναι πολύ πεινασμένοι για ενέργεια και χρειάζονται ένα καλό δίκτυο ειδικά δημιουργημένων τριχοειδών αγγείων για την τροφοδοσία και την αφαίρεση των κυττάρων τους. Σε όγκους που έχουν την τάση να κάνουν μετάσταση, τα μεταστατικά κύτταρα κατανέμονται στο σώμα μέσω του αίματος.

Δεδομένου ότι οι αγγελιοφόρες ουσίες όπως οι FGFs, VEGF και bFGF παίζουν καθοριστικό ρόλο στην αγγειογένεση, η θεραπεία στοχεύει στην αναστολή των αγγελιοφόρων ουσιών προκειμένου να σταματήσει η αγγειογένεση σε σχέση με τον καρκινικό ιστό. Στην καλύτερη περίπτωση, ο ιστός του όγκου θα λιμοκτονούσε και θα πεθάνει. Ένα πρώτο φάρμακο που αποσκοπούσε στην αναστολή της ουσίας αγγελιοφόρου VEGF εγκρίθηκε στη Γερμανία το 2005 και χρησιμοποιείται κυρίως σε προχωρημένο καρκίνο του παχέος εντέρου.

Στην περίπτωση εκφυλισμού της ωχράς κηλίδας που σχετίζεται με την ηλικία (AMD), όπου ένας αυξημένος σχηματισμός νέων αγγείων με ανεπαρκή σταθερότητα οδηγεί στη σταδιακή καταστροφή των οπτικών κυττάρων, γίνονται προσπάθειες για την αναστολή της ανεπιθύμητης διαδικασίας αγγειογένεσης στον αμφιβληστροειδή μέσω ενός φαρμάκου κατά της αγγειογένεσης Σταματήστε την ανάλυση των κυττάρων φωτοϋποδοχέα στην περιοχή της ωχράς κηλίδας.