Vasculogeneze

Vasculogeneze je proces embryonálního vývoje, při kterém je vaskulární systém vytvořen z endoteliálních progenitorových buněk. Po vaskulogenezi následuje angiogeneze, která způsobí vylíčení prvních krevních cév. V nejširším smyslu lze na rakovinu pohlížet jako na vaskulogenetický problém.

Co je vaskulogeneze?

V medicíně se vaskulogeneze týká vytváření krevních cév, které endoteliální prekurzorové buňky slouží jako výchozí materiál. Tyto buňky pocházejí z kostní dřeně a přitahují je poslové látky. Mezi tyto cytokiny patří například vaskulární endoteliální růstový faktor (VEGF).

Po uvolnění messengerových látek migrují prekurzorové buňky z kostní dřeně na místo messengerové látky krví. Na jedné straně tento proces hraje roli při hojení ran a přidružené tvorbě nových cév a na straně druhé lze vysledovat zpět k patologickým vztahům, jako jsou nádory.

Mezitím medicína také předpokládá, že vaskulogeneze také hraje zvýšenou roli během embryonálního vývoje a že angiogeneze se vyskytuje téměř výhradně u dospělých. Za nové se považuje tvorba nových cév pomocí procesu klíčení a štěpení, které jako výchozí materiál používá předem vytvořené krevní cévy. Třetím typem vaskularizace je arteriogeneze, při které se vytvářením tepen a arteriol získávají buňky hladkého svalstva.

Funkce a úkol

Termín vaskulogeneze zahrnuje jakýkoli typ tvorby nových cév z prekurzorových buněk z vaskulárního endotelu nebo angioblastů. Termín se často týká zejména regeneračních procesů cév v embryonálním vývoji. Tyto procesy začínají diferenciací mezodermálních buněk a pokračují aglomerací těchto buněk, která probíhá v oblasti žloutkového vaku a obsahuje běžné progenitorové buňky z vaskulatury a krevního systému.

Tyto progenitorové buňky jsou také známé jako hemangioblasty. Výsledné buněčné konglomeráty se nazývají krevní ostrovy. K jejich diferenciaci dochází pod vlivem růstových faktorů. Zde hraje roli zejména vliv VEGF. Diferenciace mění progenitorové buňky na marginální angioblasty a centrální hematopoetické kmenové buňky. Angioblasty se stávají endoteliálními buňkami a jako takové tvoří první lidské cévy.

Po těchto procesech následují procesy aniogeneze. Během těchto procesů vyroste první krevní cév a klíčením vytvoří celý krevní systém. Protože se primitivní buňky endotelu hromadí a tímto způsobem vytvářejí mezibuněčné kontakty, jednotlivé vaskulární kompartmenty, známé jako intravaskulární prostor, vycházejí z procesu po další diferenciaci a růstových procesech.

První cévy se tvoří v embryonálním vývoji již v 18. den. Tyto primární cévy odpovídají tzv. Pupečníkovým cévám a kromě pupeční tepny zahrnují pupeční žílu, ze které se objevují všechny ostatní cévy.

Po ukončení embryonálního vývoje se vaskulogeneze téměř nevyskytuje ve své skutečné podobě. U dospělých se neovaskularizace obvykle provádí buď kompenzačním způsobem, nebo odpovídá destruktivním procesům. Na rozdíl od embryonálního vývoje nové cévy v dospělém organismu nakonec vznikají pouze na základě existujících cév ve formě angiogeneze.Tato nová formace zůstává primárně omezena na procesy hojení ran.

Podobně jako patologická a nekontrolovaná neovaskularizace v souvislosti s nádorovými onemocněními je fyziologická neovaskularizace po úrazech nebo transplantační medicíně někdy zahrnuta pod termín neovaskularizace. Tento termín souvisí s vaskulogenezí, ale nelze jej chápat jako synonymum.

Nemoci a nemoci

Vaskulární endoteliální růstový faktor (VEGF) hraje hlavní roli v souvislosti s vaskulogenezí. Tento růstový faktor má nejvyšší klinický význam, pokud jde o procesy vesculogeneze. Látka je signální molekula, která řídí vaskulogenezi a následnou angiogenezi. Růstový faktor stimuluje endotel a má účinky na monocyty a makrofágy, které migrují látkou.

VEGF má in vitro stimulační účinek na dělení a imigraci endoteliálních buněk. V klinické praxi je zvýšená exprese VEGF-A spojena s některými nádory. Monoklonální protilátka bevacizumab se může vázat na VEGF a tak inhibovat patologickou neovaskularizaci. Bevacizumab proto hraje roli v léčbě různých typů rakoviny. Studie fáze III úspěšně použily látku v boji proti rakovině tlustého střeva, plic a rakoviny prsu. Studie fáze II také existují pro léčbu rakovin, jako je rakovina pankreatu, rakovina prostaty a rakovina ledvin.

Ranibizumab je známý jako fragment stejné protilátky. Tato látka se používá terapeuticky, pokud je makulární degenerace spojena s novými krevními cévami. Kromě toho se nyní inhibitory tyrosinkinázy, jako je sunitinib nebo vatalanib, které mají inhibiční účinek na VEGF receptory, také používají proti chorobám, jako je rakovina.

Existuje jednoduchý důvod, že rakovina souvisí s vaskulogenezí. Z určité velikosti potřebuje nádor svůj vlastní cévní systém. Pouze tak bude adekvátně zásobován živinami a kyslíkem a bude schopen růst ve velikosti. Proto, když je přísun kyslíku a živin blokován přerušením vaskulogenních procesů, růst nádoru se zastaví.

Aktivace vaskulogeneze může být také relevantní pro medicínu. To platí zejména po transplantacích. Pouze napojení transplantátů na cévní systém zajišťuje jejich přísun kyslíku a živin a umožňuje transplantaci uspět.