Conform termenului angiogenezei sunt sintetizate toate procesele metabolice care implică creșterea sau formarea de noi vase de sânge. Angiogeneza este un proces complex în care celulele progenitoare endoteliale, celulele musculare netede și pericitele joacă un rol. O promovare sau inhibare a angiogenezei este din ce în ce mai folosită în scop terapeutic - mai ales în terapia tumorală.
Ce este Angiogeneza?
Termenul de angiogeneză cuprinde toate procesele metabolice care implică creșterea sau formarea de noi vase de sânge.Angiogeneza în sens mai restrâns privește doar formarea de noi vase de sânge ca o expansiune a sistemului vascular existent, în timp ce formarea vaselor de sânge din celulele precursoare, cum ar fi în timpul dezvoltării embrionare, este de asemenea denumită vasculogeneză. Cu toate acestea, în multe cazuri, toate procesele care duc la formarea de noi vase de sânge și limfă sunt rezumate sub termenul de angiogeneză.
În timpul dezvoltării embrionare, angioblastele omnipotente se formează din mezoderm în fazele incipiente, care se pot dezvolta în continuare în celule endoteliale vasculare pentru angiogeneză. Unii dintre angioblasti rămân în viață ca hemangioblaste nediferențiate cu potențial de celule stem.
După faza embrionară și de creștere, angiogeneza servește, dacă este necesar, pentru a extinde sângele și sistemul limfatic și, mai ales, pentru a furniza țesut nou în timpul vindecării rănilor. Corpul este chiar capabil să folosească angiogeneza pentru a crea vase de înlocuire a venelor blocate sau întrerupte.
Formarea de noi vase este controlată în principal de hormoni de semnal care promovează creșterea, cum ar fi VEGF (factorul de creștere endotelială vasculară) și bFGF (factorul de creștere a fibroblastului de bază). Proliferarea și migrația endotelială necesară în angiogeneză necesită stimularea hormonului semnal bFGF pentru a declanșa și controla procesul.
Funcție și sarcină
Aproape toate țesuturile sunt conectate la sistemul de alimentare și eliminare a organismului. Cu câteva excepții, schimbul de substanțe are loc în capilarele fluxului sanguin. În capilarele care înconjoară alveolele în circulația pulmonară (cunoscută și sub denumirea de circulație mică), sângele absoarbe oxigenul molecular prin procese de difuzie și eliberează dioxid de carbon.
Schimbul opus de substanțe are loc în capilarele circulației organismului. Sângele eliberează oxigen și alte substanțe necesare în țesut și absoarbe dioxidul de carbon și alte produse metabolice. Circulația sângelui permite anumite procese metabolice din organism să se desfășoare în mod central în organe specializate, iar produsele metabolice din sânge pot fi transportate în măsura dorinței.
În timpul dezvoltării embrionare și în faza de creștere umană, angiogeneza creează condițiile pentru schimbul de substanțe în capilare și transportul substanțelor în corp prin formarea unei rețele de artere, arteriole, capilare, venule, vene și vase limfatice. Sarcina principală a angiogenezei este, prin urmare, să asigure crearea și creșterea rețelei necesare a mai multor tipuri diferite de vase de sânge și limfă.
După finalizarea etapei de creștere, angiogeneza este utilă în primul rând ca mecanism de reparație a țesutului rănit. Venele rupte trebuie punte sau o nouă rețea trebuie să restabilească circulația sângelui.
Angiogeneza joacă, de asemenea, un rol important în remodelarea sau reconstrucția țesuturilor din corp în faza adultă. Angiogeneza locală este stimulată de diferite substanțe de mesagerie, cum ar fi VEGF și bFGF, care pot acoperi pe receptorii speciali din vasele de sânge.
În plus, factorii de creștere a fibroblastelor (FGF) joacă un rol. Sunt cunoscute un număr de 23 FGF diferite, fiecare dintre ele fiind sistematizat cu un număr ordinal de la 1 la 23. Sunt polipeptide cu o singură catenă, adică molecule de lanț care constau din aminoacizi uniți împreună. FGF-1 în special, care constă dintr-un lanț de 141 aminoacizi și, prin urmare, poate fi numit și o proteină, are o funcție importantă în angiogeneză. Se poate acoperi pe toți receptorii FGF și are un efect de activare deosebit de important asupra proliferarii și migrării celulelor endoteliale.
Boli și afecțiuni
Bolile și reclamațiile sunt legate atât de angiogeneza redusă, cât și de angiogeneza nedorită. De exemplu, este aceea care permite creșterea diferitelor tipuri de tumori și a lor Metastazele.
În cazul modificărilor patologice în sistemul vaselor de sânge în țesuturile locale, cum ar fi boala coronariană (CHD) și boala ocluzivă periferică (PAD), de exemplu piciorul unui fumător, angiogeneza crescută ar putea duce la o rețea de înlocuire a venelor și cel puțin parțial restabilirea funcției inițiale.
De la sfârșitul anilor 90, factorul de creștere a fibroblastului FGF-1, despre care se știe că este extrem de eficient, a fost utilizat clinic pentru prima dată. În plus față de angiogeneză, FGF-urile au o importanță deosebită și în regenerarea țesutului nervos și a cartilajelor.
Creșterea anumitor tumori este determinată de eficiența angiogenezei. Tumorile sunt de obicei foarte flămânde de energie și necesită o rețea bună de capilare special create pentru a-și furniza și elimina celulele. În tumorile predispuse la metastaze, celulele metastatice sunt distribuite în organism prin sânge.
Deoarece substanțele mesagere, cum ar fi FGF, VEGF și bFGF, joacă un rol decisiv în angiogeneză, terapia are ca scop inhibarea substanțelor mesagere pentru a opri angiogeneza în legătură cu țesutul tumoral. În cel mai bun caz, țesutul tumoral ar muri de foame și va muri. Un prim medicament care vizează inhibarea substanței de mesagerie VEGF a fost aprobat în Germania în 2005 și este utilizat în principal în cancerul colorectal avansat.
De asemenea, în degenerarea maculară legată de vârstă (AMD), în care formarea crescută de noi vase cu stabilitate insuficientă duce la distrugerea treptată a celulelor vizuale, se încearcă inhibarea procesului nedorit de angiogeneză de pe retină cu un medicament anti-angiogeneză Opriți defalcarea celulelor fotoreceptoare din zona maculară.