Angiogeneza

S Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na navigaciju Idi na pretragu
Angiogeneza
Angiogenesis.png
Angiogeneza slijedi nakon vaskulogeneze
Anatomska terminologija
Trodimenzijska (3D) medicinska animacija angiogeneze

Angiogeneza je fiziološki proces kojim nastaju novi krvni sudovi iz već postojećih,[1][2][3] nastalih u ranijoj fazi vaskulogeneze. Angiogeneza nastavlja rast vaskulature procesima nicanja i cijepanja.[4] Vaskulogeneza je embrionska formacija endotelnih ćelija iz mezodermnih ćelijskih prekursora,[5] i iz neovaskularizacija, iako rasprave nisu uvijek precizne (posebno u starijim tekstovima). Prve sudovi u razvoju embriona formiraju se putem vaskulogeneze, nakon čega je angiogeneza odgovorna za većinu, ako ne i cijeli, rast krvnih sudova tokom razvoja i u bolesti.[6]

Angiogeneza je normalan i vitalni proces u rastu i razvoju, kao i zacjeljivanje rana i u stvaranju granulacijskog tkiva. Međutim, to je također temeljni korak u prijelazu tumora iz benignog stanja u maligno, što dovodi do upotrebe inhibitora angiogeneze u liječenju kancera. Suštinsku ulogu angiogeneze u rastu tumora prvi je predložio 1971. godine Judah Folkman, koji je tumore opisao kao "vruće i krvave","[7] ilustrirajući da su, barem za mnoge tipove tumora, karakteristični crvenilo perfuzija, pa čak i hiperemija.

Tipovi[uredi | uredi izvor]

Nicanje krvnih sudova[uredi | uredi izvor]

Klijanje u angiogenezi bio je prvi identificirani oblik angiogeneze i zbog toga je mnogo razumljivije od intususceptivne angiogeneze. Javlja se u nekoliko dobro karakteriziranih faza. Početni signal dolazi iz tkiva koja su lišena vaskulature. Hipoksija koja je zabilježena u ovim područjima uzrokuje da tkiva zahtijevaju prisutnost hranjivih tvari i kisika koji će omogućiti tkivu da obavlja metaboličke aktivnosti. Zbog toga će parenhimske ćeklije lučiti vaskularni endotelni faktor rasta (VEGF-A) koji je proangiogeni faktor rasta.[8] Ovi biološki signali aktiviraju receptore na endotelnim ćelijama koji su prisutni u već postojećim krvnim sudovima. Drugo, aktivirane endotelne ćelije, poznate i kao vršne ćelije, počinju oslobađati enzime koji se nazivaju proteazama i koje razgrađuju baznu membranu, kako bi omogućile endotelnim čelijama da migriraju iz zida originalnog (roditeljskog) suda. Endotelna ćelija zatim proliferajući ulazi u okolni vanćelijski matriks i tvori čvrste klice koje povezuju susjedne sudove. Ćelije koje se razmnožavaju nalaze se iza vršnih ćelija i poznate su kao matične ćelije. Proliferacija ovih ćelija omogućuje da kapilarni izdanak raste istovremeno u dužinu.

Kako se klice šire prema izvoru angiogenog podražaja, endotelne ćelijee migriraju u tandemu, koristeći adhezijske molekule zvane integrini. Te klice tada tvore petlje kako bi postale punopravni sudovni lumen) dok ćelije migriraju na mjesto angiogeneze. Klijanje se događa brzinom od nekoliko milimetara dnevno i omogućava novim sudovima da rastu preko praznina u vaskulaturi. Znatno se razlikuje od angiogeneze cijepanjem jer tvori potpuno nove sudove, za razliku od cijepanja postojećih.

Intususceptivna angiogeneza[uredi | uredi izvor]

Intususceptivna angiogeneza, poznata i kao cjepajuća angiogeneza, je stvaranje noog krvnog suda cijepanjem postojeće na dvije.

Intususcepcija je prvi put primijećena kod neonatusnih pacova. U ovo tipu formiranja sudova, kapilarni zid se proteže u lumen, kako bi se jedan krvni sud podijelio na dva dijela. Postoje četiri faze intususceptivne angiogeneze. Prvo, dva suprotna kapilarna zida uspostavljaju kontaktnu zonu. Drugo, endotelni ćelijski spojevi reorganiziraju se i dvosloj suda se perforira, kako bi omogućilo faktorima rasta i ćelijama da prodru u lumen. Treće, jedro se formira između dva nova suda u zoni kontakta koje je ispunjeno pericitoma i miofibroblastima. Ove ćelije počinju polagati kolagenska vlakna u jedra kako bi osigurale vanćelijski matriks za rast lumena krvnih sudova. Konačno, jezgro je razrađena bez ikakvih promjena u osnovnoj strukturi. Intususcepcija je važna jer se radi o reorganizaciji postojećih ćelija. Omogućava ogromno povećanje broja kapilara, bez odgovarajućeg povećanja broja endotelnih ćelija. Ovo je posebno važno u razvoju embriona jer nema dovoljno resursa za stvaranje bogate mikrovaskulature s novim ćelijama svaki put kad se razvije novi sud.[9]

Fiziologija[uredi | uredi izvor]

Mehanička stimulacija[uredi | uredi izvor]

Mehanička stimulacija angiogeneze nije dobro okarakterizirana. Postoji značajna kontroverza u vezi s smicanjem naprezanja, djelovanjem na kapilare da izazove angiogenezu, iako sadašnja saznanja ukazuju da povećane kontrakcije mišića mogu povećati angiogenezu.[10] To može biti posljedica povećanja proizvodnje dušik-oksida tokom vježbanja. Dušik-oksid dovodi do vazodilatacije krvnih sudova.

Hemijska stimulacija[uredi | uredi izvor]

Hemijsku stimulaciju angiogeneze izvode različiti angiogeni proteini, npr. integrini i prostaglandini, uključujući nekoliko faktor rasta npr. VEGF, FGF.

Pregled[uredi | uredi izvor]

Stimulator Mehanizam
FGF Promocija proliferacije i diferencijacije endotelnih i glatkomišićnih ćelija i fibroblasta
VEGF Djelovanja na permeabilnost
VEGFR i NRP-1 Integracija signala preživljavanja
Ang1 Ang2 Stabilizacija krvnih sudova
PDGF (BB-homodimer) i PDGFR Aktivacija ćelija glatkih mišića
TGF-β, endoglin i TGF-β-receptori ↑Proizvodnja venćelijskog matriksa
CCL2 Regrutacija limfocita na mjesta upala
Histamin
Integrini αVβ3, αVβ5 (?[11]) i α5β1 Vezanje makromolekulskog matriksa i proteinaza
VE-kadherin i CD31 Spajanje endotelnih molekula
Efrin Determinacija formiranja arterija i vena o
Aktivatori plazminogena Remodeliranja vanćelijskog matriksa, otpuštanje i aktivacija faktora rasta
Aktivator plazminogenskog inhibitora-1 Stabilizacija okoline krvnih sudova
COX-2 Sintetaza dušik-oksida (eNOS) i COX-2
AC133 Regulacija diferencijacije angioblasta
ID1/ID3 Regulacija endotelne transdiferencijacije
Klasa 3 semaforina Modulacija adhezije, migracije, proliferacije i apoptoze endotelnih ćelija. Mijenjanje vaskularne permeabilnosti [12]
Nogo-A Regulacija migracija i proliferacije endotelnih ćelija.[13] Alters vascular permeability.[14]

Također pogledajte[uredi | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Angiogenesis insights from a systematic overview. New York: Nova Science. 2013. ISBN 978-1-62618-114-4.
  2. ^ Birbrair A, Zhang T, Wang ZM, Messi ML, Mintz A, Delbono O (januar 2015). "Pericytes at the intersection between tissue regeneration and pathology". Clinical Science. 128 (2): 81–93. doi:10.1042/CS20140278. PMC 4200531. PMID 25236972.
  3. ^ Birbrair A, Zhang T, Wang ZM, Messi ML, Olson JD, Mintz A, Delbono O (juli 2014). "Type-2 pericytes participate in normal and tumoral angiogenesis". American Journal of Physiology. Cell Physiology. 307 (1): C25-38. doi:10.1152/ajpcell.00084.2014. PMC 4080181. PMID 24788248.
  4. ^ "Lymphatic vasculature development" (PDF). www.columbia.edu. Pristupljeno 17. 12. 2018.
  5. ^ Risau W, Flamme I (1995). "Vasculogenesis". Annual Review of Cell and Developmental Biology. 11: 73–91. doi:10.1146/annurev.cb.11.110195.000445. PMID 8689573.
  6. ^ Flamme I, Frölich T, Risau W (novembar 1997). "Molecular mechanisms of vasculogenesis and embryonic angiogenesis". Journal of Cellular Physiology. 173 (2): 206–10. doi:10.1002/(SICI)1097-4652(199711)173:2<206::AID-JCP22>3.0.CO;2-C. PMID 9365523.
  7. ^ John S. Penn (11. 3. 2008). Retinal and Choroidal Angiogenesis. Springer. str. 119–. ISBN 978-1-4020-6779-2. Pristupljeno 26. 6. 2010.
  8. ^ Adair TH, Montani JP. Angiogenesis. San Rafael (CA): Morgan & Claypool Life Sciences; 2010. Chapter 1, Overview of Angiogenesis. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK53238/
  9. ^ Burri PH, Hlushchuk R, Djonov V (novembar 2004). "Intussusceptive angiogenesis: its emergence, its characteristics, and its significance". Developmental Dynamics. 231 (3): 474–88. doi:10.1002/dvdy.20184. PMID 15376313. S2CID 35018922.
  10. ^ Prior BM, Yang HT, Terjung RL (septembar 2004). "What makes vessels grow with exercise training?". Journal of Applied Physiology. 97 (3): 1119–28. doi:10.1152/japplphysiol.00035.2004. PMID 15333630.
  11. ^ Mogući inhibitor angiogeneze: Sheppard D (oktobar 2002). "Endothelial integrins and angiogenesis: not so simple anymore". The Journal of Clinical Investigation. 110 (7): 913–4. doi:10.1172/JCI16713. PMC 151161. PMID 12370267.
  12. ^ Mecollari V, Nieuwenhuis B, Verhaagen J (2014). "A perspective on the role of class III semaphorin signaling in central nervous system trauma". Frontiers in Cellular Neuroscience. 8: 328. doi:10.3389/fncel.2014.00328. PMC 4209881. PMID 25386118.
  13. ^ Rust, Ruslan; Grönnert, Lisa; Gantner, Christina; Enzler, Alinda; Mulders, Geertje; Weber, Rebecca Z.; Siewert, Arthur; Limasale, Yanuar D. P.; Meinhardt, Andrea; Maurer, Michael A.; Sartori, Andrea M.; Hofer, Anna-Sophie; Werner, Carsten; Schwab, Martin E. (9. 7. 2019). "Nogo-A targeted therapy promotes vascular repair and functional recovery following stroke". Proceedings of the National Academy of Sciences. 116 (28): 14270–14279. doi:10.1073/pnas.1905309116. PMC 6628809. PMID 31235580.
  14. ^ Rust, Ruslan; Weber, Rebecca Z.; Grönnert, Lisa; Mulders, Geertje; Maurer, Michael A.; Hofer, Anna-Sophie; Sartori, Andrea M.; Schwab, Martin E. (27. 12. 2019). "Anti-Nogo-A antibodies prevent vascular leakage and act as pro-angiogenic factors following stroke". Scientific Reports. 9 (1): 20040. Bibcode:2019NatSR...920040R. doi:10.1038/s41598-019-56634-1. PMC 6934709. PMID 31882970.

Vanjski linkovi[uredi | uredi izvor]