Vaskuloģenēze ir embrija attīstības process, kurā asinsvadu sistēma rodas no endotēlija cilmes šūnām. Vaskuloģenēzei seko angiogenēze, kas izraisa pirmo kuģi lai dīgtu asinīs. Plašākajā nozīmē vēzis var uzskatīt par vaskuloģenētisku problēmu.
Kas ir vaskuloģenēze?
Vaskuloģenēze ir embrija attīstības process, kurā endotēlija cilmes šūnas rada asinsvadu sistēmu. Medicīnā vaskuloģenēze attiecas uz asinis kuģi, kam endotēlija cilmes šūnas kalpo kā izejviela. Šīs šūnas nāk no kaulu smadzenes un tos piesaista kurjera vielas. Šie citokīni ietver, piemēram, asinsvadu endotēlija augšanas faktoru (VEGF). Pēc kurjera vielu izdalīšanās cilmes šūnas migrē no kaulu smadzenes caur asinsriti uz kurjera vielas vietu. No vienas puses, šim procesam ir nozīme brūču dziedēšana un ar to saistīto jauno veidošanos kuģi, un, no otras puses, tas var būt saistīts ar tādām patoloģiskām attiecībām kā audzēji. Pa to laiku medicīnā tiek pieņemts arī tas, ka vaskulogenezei ir lielāka loma embrija attīstības laikā un ka angiogeneze notiek gandrīz tikai pieaugušiem cilvēkiem. Tas tiek uzskatīts par jaunu trauku veidošanos dīgšanas un šķelšanās procesos, kurā izmanto iepriekš izveidotus traukus asinis trauki kā izejviela. Trešais asinsvadu veidošanās veids ir arteriogenēze, kurā artērijas un arterioli veido gludo muskuļu šūnu vervēšana.
Funkcija un mērķis
Termins vaskuloģenēze ietver jebkura veida jaunu trauku veidošanos no asinsvadu endotēlija vai angioblastu cilmes šūnām. Bieži vien šis termins īpaši attiecas uz jaunajiem asinsvadu veidošanās procesiem embrija attīstības laikā. Šie procesi sākas ar mezodermālo šūnu diferenciāciju un turpinās ar šo šūnu salikšanu, kas notiek dzeltenuma maisa reģionā un ietver kopējas priekšteču šūnas no asinsvadu un asinsrades sistēmām. Šīs cilmes šūnas ir pazīstamas arī kā hemangioblasti. Iegūtie šūnu konglomerāti tiek saukti asinis salas. To diferenciācija notiek augšanas faktoru ietekmē. Šajā procesā lomu spēlē VEGF ietekme. Diferencēšana pārvērš cilmes šūnas par margināliem angioblastiem un centrālām asinsrades cilmes šūnām. Angioblasti kļūst par endotēlija šūnām un tādējādi veido pirmos traukus cilvēkiem. Šiem procesiem seko aniogēzes procesi. Pirmie asinsvadi dīgst šo procesu laikā un, diedzējot, veido visu asins sistēmu. Kā primitīvās šūnas endotēlijs šādā veidā savāciet un veidojiet starpšūnu kontaktus, process pēc papildu diferenciācijas un augšanas procesiem rada atsevišķus asinsvadu nodalījumus, kas pazīstami kā intravaskulāri telpas. Pirmie asinsvadi embriju attīstībā veidojas jau apmēram 18. dienā. Šie sākotnējie trauki atbilst tā dēvētajiem nabas traukiem un papildus nabas artērija, nabas vēnas, no kuras rodas visi pārējie kuģi. Pēc embriju attīstības pabeigšanas vaskuloģenēze faktiski nenotiek. Asinsvadu neoģenēze pieaugušiem cilvēkiem parasti notiek vai nu kompensatīvi, vai arī atbilst destruktīviem procesiem. Atšķirībā no embrija attīstības, jauni trauki pieaugušā organismā galu galā tiek veidoti tikai, pamatojoties uz jau esošajiem kuģiem, kas informē angiogenēzi. Šis jaunais veidojums galvenokārt aprobežojas tikai ar brūču dziedēšana. Tāpat kā patoloģiska un nekontrolēta jaunu trauku veidošanās audzēju slimības, jauns fizioloģisks veidojums pēc traumas vai in transplantācija zāles dažreiz tiek attiecinātas uz terminu neovaskularizācija. Lai gan šis termins ir saistīts ar vaskuloģenēzi, to nevajadzētu uzskatīt par sinonīmu.
Slimības un traucējumi
Vaskuloģenēzes kontekstā liela nozīme ir asinsvadu endotēlija augšanas faktoram (VEGF). Šim augšanas faktoram ir arī vislielākā klīniskā nozīme attiecībā uz vezikuloģenēzes procesiem. Viela ir signālmolekula, kas virza vaskuloģenēzi un turpmāko angiogenēzi. Augšanas faktors stimulē endotēlijs un parāda ietekmi uz monocīti un makrofāgi, kas migrē caur vielu. In vitro VEGF nodrošina stimulējošu efektu uz endotēlija šūnu dalīšanos un imigrāciju. Palielināta VEGF-A ekspresija klīniskajā praksē ir saistīta ar dažiem audzējiem. Monoklonālā antiviela bevacizumabs šādā veidā var saistīties ar VEGF un kavēt patoloģisko vaskularizāciju. Bevacizumabs tāpēc spēlē lomu terapija dažādu veidu vēzis. III fāzes pētījumos viela ir veiksmīgi izmantota cīņā pret kolorektālo vēzis, plaušu vēzis vai krūts vēzis. II fāzes pētījumi pastāv arī tādu vēža ārstēšanai kā aizkuņģa dziedzera vēzis, Prostatas vēzis vai niere vēzis. Ranibizumabs ir pazīstams kā tās pašas antivielas fragments. Šo vielu lieto terapeitiski, kad makulas deģenerācija ir saistīta ar asinsvadu jaunveidojumiem. Turklāt tirozīns kināzes inhibitori piemēram, sunitinibs or vatalanibs, kuriem ir inhibējoša iedarbība uz VEGF receptoriem, tagad lieto arī pret tādām slimībām kā vēzis. Fakts, ka īpaši vēzis ir saistīts ar vaskuloģenēzi, ir vienkāršs iemesls. Virs noteikta izmēra audzējam nepieciešama sava asinsvadu sistēma. Tikai šādā veidā to var pienācīgi apgādāt ar barības vielām un skābeklis un augt pēc izmēra. Tāpēc, ja skābeklis un barības vielu piegādi bloķē vaskuloģenētisko procesu pārtraukums, audzējs pārtrauks augt. Tomēr vaskuloģenēzes aktivizēšana var būt nozīmīga arī medicīnā. Tas jo īpaši attiecas uz transplantācija. Tas ir potzaru savienojums ar asinsvadu sistēmu, kas tos nostiprina skābeklis un barības vielu piegādi un ļauj transplantācija gūt panākumus.
