развитие кровеносных сосудов

Под термином развитие кровеносных сосудов обобщены все метаболические процессы, связанные с ростом или новообразованием кровеносных сосудов. Ангиогенез - сложный процесс, в котором играют роль эндотелиальные клетки-предшественники, гладкомышечные клетки и перициты. Стимуляция или ингибирование ангиогенеза все чаще используется в терапевтических целях, особенно в терапии опухолей.

Что такое ангиогенез?

Ангиогенез в более узком смысле рассматривает образование новых кровеносных сосудов только как расширение существующей сосудистой системы, в то время как образование кровеносных сосудов из клеток-предшественников, например, во время эмбрионального развития, также называется васкулогенезом. Однако во многих случаях все процессы, которые приводят к образованию новых кровеносных и лимфатических сосудов, обобщаются под термином ангиогенез.

Во время эмбрионального развития на ранних стадиях из мезодермы образуются всемогущие ангиобласты, которые могут в дальнейшем развиваться в эндотелиальные клетки сосудов для ангиогенеза. Некоторые из ангиобластов остаются в крови на всю жизнь как недифференцированные гемангиобласты с потенциалом стволовых клеток.

После эмбриональной фазы и фазы роста ангиогенез служит, если необходимо, для расширения кровеносной и лимфатической системы и, прежде всего, для снабжения новой тканью во время заживления ран. Организм даже может использовать ангиогенез для образования замещающих сосудов для закупоренных или прерванных вен.

Формирование новых сосудов в основном контролируется сигнальными гормонами, стимулирующими рост, такими как VEGF (фактор роста эндотелия сосудов) и bFGF (основной фактор роста фибробластов). Эндотелиальная пролиферация и миграция, необходимые для ангиогенеза, требуют стимуляции сигнального гормона bFGF для запуска и контроля процесса.

Функция и задача

Почти все ткани связаны с системой снабжения и утилизации организма. За редким исключением, обмен веществ происходит в капиллярах кровотока. В капиллярах, которые окружают альвеолы ​​в малом круге кровообращения (также известном как малое кровообращение), кровь поглощает молекулярный кислород посредством процессов диффузии и выделяет углекислый газ.

Обратный обмен веществ происходит в капиллярах кровообращения тела. Кровь выделяет кислород и другие необходимые вещества в ткани и поглощает углекислый газ и другие продукты обмена. Кровообращение позволяет определенным метаболическим процессам в организме происходить централизованно в специализированных органах, а продукты метаболизма в крови могут транспортироваться на любое расстояние.

Во время эмбрионального развития и во время фазы роста человека ангиогенез создает условия для обмена веществ в капиллярах и транспорта веществ внутри организма за счет образования сети артерий, артериол, капилляров, венул, вен и лимфатических сосудов. Таким образом, основная задача ангиогенеза состоит в том, чтобы обеспечить создание и рост необходимой сети из множества различных типов кровеносных и лимфатических сосудов.

После завершения фазы роста ангиогенез в первую очередь полезен как механизм восстановления поврежденной ткани. Необходимо зашить сломанные вены или восстановить кровообращение с помощью новой сети.

Ангиогенез также играет важную роль в ремоделировании или восстановлении тканей в организме во взрослой фазе. Местный ангиогенез стимулируется различными веществами-посредниками, такими как VEGF и bFGF, которые могут присоединяться к специальным рецепторам в кровеносных сосудах.

Кроме того, важную роль играют факторы роста фибробластов (FGF). Всего известно 23 различных FGF, каждый из которых систематизирован порядковым номером от 1 до 23. Это одноцепочечные полипептиды, то есть цепные молекулы, состоящие из связанных вместе аминокислот. В частности, FGF-1, который состоит из цепочки из 141 аминокислоты и поэтому может также называться белком, выполняет важную функцию в ангиогенезе. Он может присоединяться ко всем рецепторам FGF и оказывает особенно активирующее действие на пролиферацию и миграцию эндотелиальных клеток.

Болезни и недуги

Заболевания и жалобы связаны как с уменьшением ангиогенеза, так и с нежелательным ангиогенезом. Например, именно он позволяет в первую очередь расти разным типам опухолей и их опухолям. Метастазы.

В случае патологических изменений в системе кровеносных сосудов в местной ткани, таких как ишемическая болезнь сердца (ИБС) и периферическое окклюзионное заболевание (ЗПА), например, нога курильщика, усиление ангиогенеза может привести к замещению сети вен и, по крайней мере, частично восстановить первоначальную функцию.

Фактор роста фибробластов FGF-1, который, как известно, обладает высокой эффективностью, впервые был использован в клинической практике в конце 1990-х годов. Помимо ангиогенеза, FGF также имеют особое значение в регенерации нервной и хрящевой ткани.

Рост некоторых опухолей определяется эффективностью ангиогенеза. Опухоли, как правило, очень энергоемки и нуждаются в хорошей сети специально созданных капилляров для снабжения и удаления их клеток. В опухолях, которые имеют тенденцию к метастазированию, метастатические клетки распределяются по телу через кровь.

Поскольку вещества-посредники, такие как FGF, VEGF и bFGF, также играют здесь решающую роль в ангиогенезе, терапия направлена ​​на ингибирование веществ-посредников, чтобы остановить ангиогенез в связи с опухолевой тканью. В лучшем случае ткань опухоли умрет от голода. Первое лекарство, которое направлено на ингибирование вещества-посредника VEGF, было одобрено в Германии в 2005 году и в основном используется при запущенном колоректальном раке.

В случае возрастной дегенерации желтого пятна (AMD), при которой повышенное образование новых сосудов с недостаточной стабильностью приводит к постепенному разрушению зрительных клеток, предпринимаются попытки подавить нежелательный процесс ангиогенеза на сетчатке с помощью антиангиогенезного препарата. Остановите разрушение фоторецепторных клеток в макулярной области.