thumb|263x263px|Trodimenzijska (3D) medicinska animacija angiogeneze Angiogeneza je fiziološki proces kojim nastaju novi krvni sudovi iz već postojećih, nastalih u ranijoj fazi vaskulogeneze. Angiogeneza nastavlja rast vaskulature procesima nicanja i cijepanja. Vaskulogeneza je embrionska formacija endotelnih ćelija iz mezodermnih ćelijskih prekursora, 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.

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"," ilustrirajući da su, barem za mnoge tipove tumora, karakteristični crvenilo perfuzija, pa čak i hiperemija.

Tipovi

Nicanje krvnih sudova

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.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/ 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

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.

Fiziologija

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

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

Pregled 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 (?Mogući inhibitor angiogeneze: ) 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-2Sintetaza dušik-oksida (eNOS) i COX-2 AC133 Regulacija diferencijacije angioblasta ID1/ID3 Regulacija endotelne transdiferencijacijeKlasa 3 semaforina Modulacija adhezije, migracije, proliferacije i apoptoze endotelnih ćelija. Mijenjanje vaskularne permeabilnosti Nogo-A Regulacija migracija i proliferacije endotelnih ćelija. Alters vascular permeability.

Također pogledajte Arteriogeneza Kolagen, tp IV Neuroangiogeneza Proteaza Krvni sud

Reference

Vanjski linkovi Angiogenesis for Heart Disease from Angioplasty.Org Angiogenesis - The Virtual Library of Biochemistry, Molecular Biology and Cell Biology Visualizing Angiogenesis with GFP NCI Understanding Cancer series on Angiogenesis A textbook on the topic freely available at NCBI.

Kategorija:Angiologija