Angiogenese

Onder de term Angiogenese alle metabolische processen die de groei of nieuwe vorming van bloedvaten met zich meebrengen, worden samengevat. Angiogenese is een complex proces waarbij endotheliale voorlopercellen, gladde spiercellen en pericyten een rol spelen. Een bevordering of remming van angiogenese wordt in toenemende mate gebruikt voor therapeutische doeleinden - vooral bij tumortherapie.

Wat is angiogenese?

Angiogenese in engere zin beschouwt de vorming van nieuwe bloedvaten alleen als een uitbreiding van het bestaande vasculaire systeem, terwijl de vorming van bloedvaten uit precursorcellen, zoals tijdens de embryonale ontwikkeling, ook wel vasculogenese wordt genoemd. In veel gevallen worden alle processen die leiden tot de vorming van nieuwe bloed- en lymfevaten echter samengevat onder de term angiogenese.

Tijdens de embryonale ontwikkeling vormen almachtige angioblasten in de vroege stadia uit het mesoderm, die zich verder kunnen ontwikkelen tot vasculaire endotheelcellen voor angiogenese. Sommige van de angioblasten blijven levenslang in het bloed als ongedifferentieerde hemangioblasten met stamcelpotentieel.

Na de embryonale en groeifase dient angiogenese, indien nodig, om het bloed- en lymfestelsel uit te breiden en vooral om nieuw weefsel aan te voeren tijdens de wondgenezing. Het lichaam kan zelfs angiogenese gebruiken om vervangende bloedvaten te vormen voor verstopte of onderbroken aderen.

De vorming van nieuwe vaten wordt voornamelijk gecontroleerd door groeibevorderende signaalhormonen zoals VEGF (vasculaire endotheliale groeifactor) en bFGF (basische fibroblastgroeifactor). De endotheliale proliferatie en migratie vereist bij angiogenese vereist de stimulatie van het signaalhormoon bFGF om het proces op gang te brengen en te controleren.

Functie en taak

Bijna al het weefsel is verbonden met het aan- en afvoersysteem van het lichaam. Op enkele uitzonderingen na vindt de uitwisseling van stoffen plaats in de haarvaten van de bloedbaan. In de haarvaten die de longblaasjes in de longcirculatie omringen (ook bekend als de kleine circulatie), absorbeert het bloed moleculaire zuurstof door diffusieprocessen en geeft het kooldioxide vrij.

De tegenovergestelde uitwisseling van stoffen vindt plaats in de haarvaten van de lichaamscirculatie. Het bloed geeft zuurstof en andere benodigde stoffen af ​​aan het weefsel en absorbeert kooldioxide en andere stofwisselingsproducten. Door de bloedcirculatie kunnen bepaalde stofwisselingsprocessen in het lichaam centraal in gespecialiseerde organen plaatsvinden en kunnen de stofwisselingsproducten in het bloed zo ver als gewenst worden getransporteerd.

Tijdens de embryonale ontwikkeling en tijdens de groeifase van de mens creëert angiogenese de voorwaarden voor de uitwisseling van stoffen in de haarvaten en het transport van stoffen in het lichaam door de vorming van een netwerk van slagaders, arteriolen, haarvaten, venulen, aders en lymfevaten. De belangrijkste taak van angiogenese is daarom te zorgen voor de vorming en groei van het vereiste netwerk van veel verschillende soorten bloed- en lymfevaten.

Nadat de groeifase is voltooid, is angiogenese vooral nuttig als herstelmechanisme voor beschadigd weefsel. Gebroken aderen moeten worden overbrugd of een nieuw netwerk moet de bloedcirculatie herstellen.

Angiogenese speelt ook een belangrijke rol bij de hermodellering of wederopbouw van weefsels in het lichaam tijdens de volwassen fase. Lokale angiogenese wordt gestimuleerd door verschillende boodschappersubstanties zoals VEGF en bFGF, die zich kunnen aanmeren op speciale receptoren in de bloedvaten.

Daarnaast spelen fibroblastgroeifactoren (FGF) een rol. Er zijn in totaal 23 verschillende FGF's bekend, die elk zijn gesystematiseerd met een rangtelwoord van 1 tot 23. Het zijn polypeptiden met een enkele keten, d.w.z. ketenmoleculen die zijn opgebouwd uit aaneengeregen aminozuren. Met name FGF-1, dat bestaat uit een keten van 141 aminozuren en daarom ook wel een eiwit genoemd kan worden, heeft een belangrijke functie bij angiogenese. Het kan aan alle FGF-receptoren worden gekoppeld en heeft een bijzonder activerend effect op de proliferatie en migratie van endotheelcellen.

Ziekten en aandoeningen

Ziekten en klachten zijn gekoppeld aan zowel verminderde angiogenese als ongewenste angiogenese. Het is het bijvoorbeeld dat verschillende soorten tumoren en de hunne in staat stelt om in de eerste plaats te groeien Metastase.

In het geval van pathologische veranderingen in het bloedvatensysteem in lokaal weefsel, zoals coronaire hartziekte (CHD) en perifere occlusieve ziekte (PAD), bijv. Een rokersbeen, kan een verhoogde angiogenese leiden tot een vervangend netwerk van aders en de oorspronkelijke functie ten minste gedeeltelijk herstellen.

Sinds het einde van de jaren negentig werd de fibroblastgroeifactor FGF-1, waarvan bekend is dat deze zeer effectief is, voor het eerst klinisch gebruikt. Naast angiogenese zijn FGF's ook van bijzonder belang bij de regeneratie van zenuw- en kraakbeenweefsel.

De groei van bepaalde tumoren wordt bepaald door de efficiëntie van angiogenese. Tumoren hebben meestal veel energie nodig en hebben een goed netwerk van speciaal gecreëerde capillairen nodig om hun cellen te voeden en te verwijderen. Bij tumoren die vatbaar zijn voor uitzaaiingen, worden de uitgezaaide cellen via het bloed in het lichaam verspreid.

Omdat boodschappersubstanties zoals FGF's, VEGF en bFGF een doorslaggevende rol spelen bij angiogenese, beoogt de therapie de boodschappersubstanties te remmen om angiogenese in verband met het tumorweefsel te stoppen. In het beste geval zou het tumorweefsel verhongeren en afsterven. Een eerste medicijn dat tot doel heeft de boodschappersubstantie VEGF te remmen, werd in 2005 in Duitsland goedgekeurd en wordt voornamelijk gebruikt bij vergevorderde colorectale kanker.

Ook bij leeftijdsgebonden maculaire degeneratie (AMD), waarbij de toegenomen vorming van nieuwe bloedvaten met onvoldoende stabiliteit leidt tot de geleidelijke vernietiging van de visuele cellen, wordt getracht het ongewenste proces van angiogenese op het netvlies te remmen met een anti-angiogenese geneesmiddel. Stop de afbraak van fotoreceptorcellen in het maculaire gebied.