angiogenese

Under begrepet angiogenese alle metabolske prosesser som involverer vekst eller ny dannelse av blodkar oppsummeres. Angiogenese er en kompleks prosess der endoteliale stamceller, glatte muskelceller og pericytter spiller en rolle. En promotering eller hemming av angiogenese brukes i økende grad til terapeutiske formål - spesielt i tumorterapi.

Hva er angiogenese?

Angiogenese i smalere forstand anser bare dannelse av nye blodkar som en utvidelse av det eksisterende vaskulære systemet, mens dannelse av blodkar fra forløperceller, så som under embryonal utvikling, også omtales som vaskulogenese. I mange tilfeller er imidlertid alle prosesser som fører til dannelse av nytt blod og lymfekar oppsummert under betegnelsen angiogenese.

Under embryonal utvikling dannes allmektige angioblaster fra mesodermen i de tidlige stadiene, som kan videreutvikles til vaskulære endotelceller for angiogenese. Noen av angioblastene forblir i blodet for livet som udifferensierte hemangioblaster med stamcellepotensial.

Etter embryonale og vekstfasen tjener angiogenese om nødvendig for å utvide blodet og lymfesystemet og fremfor alt tilførsel av nytt vev under sårheling. Kroppen er til og med i stand til å bruke angiogenese for å lage erstatningskar for blokkerte eller avbrutte årer.

Dannelsen av nye kar kontrolleres hovedsakelig av vekstfremmende signalhormoner som VEGF (vaskulær endotelial vekstfaktor) og bFGF (basisk fibroblastvekstfaktor). Endotel proliferasjon og migrasjon som kreves i angiogenese krever stimulering av signalhormonet bFGF for å utløse og kontrollere prosessen.

Funksjon & oppgave

Nesten alt vev er koblet til kroppens forsynings- og disponeringssystem. Med noen få unntak foregår utveksling av stoffer i kapillærene i blodomløpet. I kapillærene som omgir alveolene i lungesirkulasjonen (også kjent som den lille sirkulasjonen), absorberer blodet molekylært oksygen gjennom diffusjonsprosesser og frigjør karbondioksid.

Den motsatte utvekslingen av stoffer finner sted i kapillærene i kroppens sirkulasjon. Blodet frigjør oksygen og andre nødvendige stoffer til vevet og tar opp karbondioksid og andre metabolske produkter. Blodsirkulasjonen gjør at visse metabolske prosesser i kroppen kan foregå sentralt i spesialiserte organer, og de metabolske produktene i blodet kan transporteres så langt det er ønsket.

Under embryonal utvikling og i den menneskelige vekstfasen skaper angiogenese betingelsene for utveksling av stoffer i kapillærene og transport av stoffer i kroppen gjennom dannelsen av et nettverk av arterier, arterioler, kapillærer, venuler, årer og lymfekar. Hovedoppgaven med angiogenese er derfor å sørge for opprettelse og vekst av det nødvendige nettverket av mange forskjellige typer blod og lymfekar.

Etter at vekstfasen er fullført, er angiogenese først og fremst nyttig som en reparasjonsmekanisme for skadet vev. Ødelagte blodårer må overbrytes, eller et nytt nettverk må gjenopprette blodsirkulasjonen.

Angiogenese spiller også en viktig rolle i ombygging eller ombygging av vev i kroppen i voksenfasen. Lokal angiogenese blir stimulert av forskjellige messenger-stoffer som VEGF og bFGF, som kan legge til kai på spesielle reseptorer i blodårene.

I tillegg spiller fibroblastvekstfaktorer (FGF) en rolle. Totalt er 23 forskjellige FGF-er kjent, som hver er systematisert med et ordinalt antall fra 1 til 23. De er enkjedede polypeptider, det vil si kjedemolekyler som består av aminosyrer sammensveiset. Spesielt FGF-1, som består av en kjede på 141 aminosyrer og derfor også kan kalles et protein, har en viktig funksjon i angiogenese. Den kan dokke på alle FGF-reseptorer og har en særlig aktiverende effekt på spredning og migrering av endotelceller.

Sykdommer og plager

Sykdommer og klager er knyttet til både redusert angiogenese og uønsket angiogenese. Det er for eksempel det som gjør det mulig for forskjellige typer svulster og deres å vokse Metastaser.

Ved patologiske forandringer i blodkarsystemet i lokalt vev, så som koronar hjertesykdom (CHD) og perifert okklusiv sykdom (PAD), for eksempel et røykerbein, kan økt angiogenese føre til et erstatningsnett av vener og i det minste delvis gjenopprette den opprinnelige funksjonen.

Siden slutten av 1990-tallet ble fibroblastvekstfaktoren FGF-1, som er kjent for å være svært effektiv, brukt klinisk for første gang. I tillegg til angiogenese er FGF-er også av særlig betydning i regenerering av nerve- og bruskvev.

Veksten av visse svulster bestemmes av effektiviteten til angiogenese. Svulster er vanligvis veldig energisultne og krever et godt nettverk av spesiallagde kapillærer for å forsyne og fjerne cellene. I svulster som er utsatt for metastase, distribueres de metastatiske cellene i kroppen via blodet.

Siden messenger-stoffer som FGFs, VEGF og bFGF spiller en avgjørende rolle i angiogenese, tar terapien sikte på å hemme messenger-stoffene for å stoppe angiogenesen i forbindelse med tumorvevet. I beste fall ville tumorvevet sulte og dø. Et første medikament rettet mot å hemme messenger-stoffet VEGF ble godkjent i Tyskland i 2005 og brukes hovedsakelig i avansert tykktarmskreft.

Også i aldersrelatert makulær degenerasjon (AMD), der den økte dannelsen av nye kar med utilstrekkelig stabilitet fører til gradvis ødeleggelse av de visuelle celler, forsøkes det å hemme den uønskede prosessen med angiogenese på netthinnen med et anti-angiogenese medikament Stopp nedbrytningen av fotoreseptorceller i det makulære området.