vaskulogeneze

vaskulogeneze je proces embryonálneho vývoja, pri ktorom sa vaskulárny systém vytvára z endotelových progenitorových buniek. Po vaskulogenéze nasleduje angiogenéza, ktorá spôsobí vyrážanie prvých krvných ciev. V najširšom zmysle možno na rakovinu pozerať ako na vaskulogenetický problém.

Čo je to vaskulogenéza?

V medicíne sa vaskulogenéza týka tvorby krvných ciev, ktoré endotelové progenitorové bunky slúžia ako východiskový materiál. Tieto bunky pochádzajú z kostnej drene a priťahujú ich poslové látky. Medzi tieto cytokíny patrí napríklad vaskulárny endotelový rastový faktor (VEGF).

Po uvoľnení poslových látok prekurzorové bunky migrujú z kostnej drene na miesto látky posla cez krvné riečisko. Na jednej strane tento proces zohráva úlohu pri hojení rán a pridruženej tvorbe nových ciev a na druhej strane sa dá vysledovať až po patologické vzťahy, ako sú nádory.

Medzitým medicína predpokladá, že vaskulogenéza tiež zohráva zvýšenú úlohu počas embryonálneho vývoja a že angiogenéza sa vyskytuje takmer výlučne u dospelých ľudí. Za nové sa považuje vytváranie nových ciev procesom klíčenia a štiepenia, pri ktorom sa ako východiskový materiál používajú vopred tvarované krvné cievy. Tretím typom vaskularizácie je arteriogenéza, pri ktorej sa vytváraním tepien a arteriol získavaním buniek hladkého svalstva.

Funkcia a úloha

Termín vaskulogenéza zahrnuje akýkoľvek typ tvorby nových ciev z prekurzorových buniek z vaskulárneho endotelu alebo angioblastov. Tento výraz sa často týka najmä regeneračných procesov ciev v embryonálnom vývoji. Tieto procesy začínajú diferenciáciou mezodermálnych buniek a pokračujú aglomeráciou týchto buniek, ktorá sa uskutočňuje v oblasti žĺtkového vaku a obsahuje bežné progenitorové bunky z vaskulatúry a krvotvorného systému.

Tieto progenitorové bunky sú tiež známe ako hemangioblasty. Výsledné bunkové konglomeráty sa nazývajú krvné ostrovy. K ich diferenciácii dochádza pod vplyvom rastových faktorov. Úlohu tu zohráva najmä vplyv VEGF. Diferenciácia premení progenitorové bunky na marginálne angioblasty a centrálne hematopoetické kmeňové bunky. Angioblasty sa stávajú endoteliálnymi bunkami a ako také tvoria prvé ľudské cievy.

Po týchto procesoch nasledujú procesy aniogenézy. Prvé krvné cievy sa počas týchto procesov pučia a klíčením vytvárajú celý krvný systém. Pretože sa primitívne bunky endotelu zhlukujú a týmto spôsobom vytvárajú medzibunkové kontakty, jednotlivé vaskulárne kompartmenty, známe ako intravaskulárny priestor, vychádzajú z procesu po ďalšej diferenciácii a rastových procesoch.

Prvé cievy sa tvoria v embryonálnom vývoji už v 18. deň. Tieto primárne cievy zodpovedajú tzv. Pupočníkovým cievam a okrem pupočníkovej tepny zahŕňajú pupočnú žilu, z ktorej pochádzajú všetky ostatné cievy.

Po ukončení embryonálneho vývoja sa vaskulogenéza sotva vyskytuje vo svojej skutočnej podobe. U dospelých sa neovaskularizácia zvyčajne uskutočňuje buď kompenzačne alebo zodpovedá deštruktívnym procesom. Na rozdiel od embryonálneho vývoja nové cievy dospelého organizmu nakoniec vznikajú iba na základe existujúcich ciev vo forme angiogenézy.Táto nová formácia je obmedzená hlavne na procesy hojenia rán.

Podobne ako patologická a nekontrolovaná neovaskularizácia v kontexte nádorových ochorení je fyziologická neovaskularizácia po zraneniach alebo v transplantačnej medicíne niekedy zahrnutá pod pojem neovaskularizácia. Aj keď tento výraz súvisí s vaskulogenézou, nemal by sa chápať ako synonymum.

Choroby a choroby

Vaskulárny endotelový rastový faktor (VEGF) hrá hlavnú úlohu v súvislosti s vaskulogenézou. Tento rastový faktor má najvyššiu klinickú relevantnosť, pokiaľ ide o procesy vaskulogenézy. Látka je signalizačná molekula, ktorá riadi vaskulogenézu a následnú angiogenézu. Rastový faktor stimuluje endotel a má účinky na monocyty a makrofágy, ktoré migrujú látkou.

VEGF má in vitro stimulačný účinok na delenie a imigráciu endotelových buniek. V klinickej praxi je zvýšená expresia VEGF-A spojená s niektorými nádormi. Monoklonálna protilátka bevacizumab sa môže viazať na VEGF, a tak inhibovať patologickú neovaskularizáciu. Bevacizumab preto hrá úlohu pri liečbe rôznych druhov rakoviny. Štúdie fázy III úspešne použili látku na boj proti rakovine hrubého čreva, rakovine pľúc a rakovine prsníka. Štúdie fázy II tiež existujú na liečenie rakoviny, ako je rakovina pankreasu, rakovina prostaty a rakovina obličiek.

Ranibizumab je známy ako fragment rovnakej protilátky. Táto látka sa používa terapeuticky, keď je makulárna degenerácia spojená s novými krvnými cievami. Inhibítory tyrozínkinázy, ako je sunitinib alebo vatalanib, ktoré majú inhibičný účinok na VEGF receptory, sa teraz tiež používajú proti chorobám, ako je rakovina.

Existuje jednoduchý dôvod, že rakovina súvisí s vaskulogenézou. Od určitej veľkosti potrebuje nádor svoj vaskulárny systém. Iba týmto spôsobom bude primerane zásobovaný výživnými látkami a kyslíkom a bude schopný rásť. Preto, keď je prísun kyslíka a živín blokovaný prerušením vaskulogénnych procesov, rast nádoru sa zastaví.

Aktivácia vaskulogenézy môže byť tiež dôležitá pre medicínu. To platí najmä po transplantáciách. Iba pripojenie transplantátov k vaskulárnemu systému zabezpečuje ich prísun kyslíka a živín a umožňuje transplantácii uspieť.