Begrepet angiogenese omfatter alle metabolske prosesser som involverer vekst eller ny dannelse av blod fartøy. Angiogenese representerer en kompleks prosess som involverer endotelceller, glatte muskelceller og pericytter. Fremme eller hemming av angiogenese brukes i økende grad til terapeutiske formål, spesielt i svulster terapi.
Hva er angiogenese?
Begrepet angiogenese omfatter alle metabolske prosesser som involverer vekst eller ny dannelse av blod fartøy. Angiogenese i snev forstand brukes kun til å referere til dannelsen av nytt blod fartøy som en forlengelse av det eksisterende vaskulære systemet, mens dannelsen av blodkar fra stamceller, slik som under embryonal utvikling, blir også referert til som vaskulogenese. I mange tilfeller imidlertid alle prosesser som fører til dannelse av nytt blod og lymfe kar er gruppert under begrepet angiogenese. Under embryonal utvikling dannes allmektige angioblaster fra mesoderm på et tidlig stadium og kan videre utvikle seg til vaskulære endotelceller for angiogenese. Noen av angioblastene forblir i blodet gjennom hele livet som udifferensierte hemangioblaster med stamcellepotensial. Etter foster- og vekstfasen tjener angiogenese til å utvide blodet og lymfekaret når det er nødvendig, og fremfor alt å tilføre nytt vev i løpet av sårheling. Kroppen er til og med i stand til å danne erstatningsbeholdere for okkluderte eller avbrutte vener gjennom angiogenese. Dannelsen av nye fartøy styres hovedsakelig av vekstfremmende signalering hormoner slik som VEGF (vaskulær endotelvekstfaktor) og bFGF (grunnleggende fibroblastvekstfaktor). Endotelproliferasjon og migrasjon, som er nødvendig i angiogenese, krever eksitasjonene av signalhormonet bFGF for å starte og kontrollere prosessen.
Funksjon og oppgave
Nesten alle vev er koblet til kroppens forsynings- og avhendingssystem. Med få unntak forekommer utveksling av stoffer i kapillærene i blodet. I kapillærene rundt alveolene i lungesirkulasjon (også kalt den lille sirkulasjonen), tar blodet opp molekylært oksygen og utgivelser karbon dioksid via diffusjonsprosesser. I kapillærene til det systemiske sirkulasjon, motsatt utveksling av stoffer finner sted. Blodet slipper ut oksygen og andre nødvendige stoffer til vevet og absorberer karbon dioksid og andre metabolske produkter. Blodet sirkulasjon gjør det således mulig for visse metabolske prosesser i kroppen å foregå sentralt i organer som er spesialisert for dette formålet, og for at metabolske produkter kan transporteres i blodet så langt som ønsket. Under embryonal utvikling og menneskelig vekstfase skaper angiogenese forholdene for utveksling av stoffer i kapillærene og transport av stoffer i kroppen ved å danne et nettverk av arterier, arterioler, kapillærer, venules, vener og lymfekar. Hovedoppgaven til angiogenese er derfor å sørge for utvikling og vekst av det nødvendige nettverket av mange forskjellige typer blod og lymfe fartøy. Etter fullført vekstfase er angiogenese hovedsakelig nyttig som en reparasjonsmekanisme for skadet vev. Forstyrrede vener må broes, eller et nytt nettverk må gjenopprette blod sirkulasjon. Angiogenese spiller også en viktig rolle i ombygging eller gjenoppbygging av vev i kroppen i voksenfasen. Stimulering for lokal angiogenese skjer via forskjellige messenger-stoffer som VEGF og bFGF, som kan legge seg på spesifikke reseptorer i blodkarene. I tillegg spiller fibroblastvekstfaktorer (FGF) en rolle. Totalt er 23 forskjellige FGFer kjent, hver systematisert med et atomnummer fra 1 til 23. De er enkeltkjedede polypeptider, dvs. kjede molekyler bestående av aminosyrer strengt sammen. Spesielt FGF-1, som består av en kjede på 141 aminosyrer og kan derfor også kalles et protein, har en viktig funksjon i angiogenese. Det kan dokke til alle FGF-reseptorer og har en spesielt aktiverende effekt på spredning og migrasjon av endotelceller.
Sykdommer og lidelser
Beslektet med sykdommer og lidelser er både redusert angiogenese og uønsket angiogenese. For eksempel er det det som muliggjør vekst av forskjellige typer svulster og deres
metastase. i patologiske forandringer i det vaskulære systemet i lokale vev, slik som koronar hjerte sykdom (CHD) og perifer okklusiv sykdom (PAVD), f.eks. en røyker bein, forbedret angiogenese kunne føre til et erstatningsnettverk av årer og i det minste delvis gjenopprette den opprinnelige funksjonen. Siden slutten av 1990-tallet har FGF-1, en fibroblastvekstfaktor som er kjent for å være kraftig, blitt brukt klinisk for første gang. FGF har særlig betydning i regenereringen av nerve og brusk vev i tillegg til angiogenese. Veksten av visse svulster bestemmes av effektiviteten av angiogenese. Svulster er vanligvis veldig energisultne og krever et godt nettverk av spesialskapede kapillærer for å forsyne og kaste cellene sine. I svulster som har en tendens til å metastasere, fordeles de metastatiske cellene gjennom kroppen via blodet. Siden messenger-stoffer som FGF, VEGF og bFGF også spiller en avgjørende rolle i angiogenese i dette tilfellet, terapi er rettet mot å hemme messenger-stoffene for å stoppe angiogenesen assosiert med tumorvevet. I beste fall vil dette sulte tumorvevet og føre til at det dør. Et første medikament rettet mot inhibering av messenger VEGF ble godkjent i Tyskland i 2005 og brukes hovedsakelig i avansert kolorektal kreft. I aldersrelatert makuladegenerasjon (AMD), der til dels økt dannelse av nye kar med utilstrekkelig stabilitet fører til gradvis ødeleggelse av fotoreseptorene, det forsøkes også å hemme den uønskede prosessen med angiogenese ved netthinnen ved hjelp av et anti-angiogenesemedisin, derved stopper nedbrytningen av fotoreseptorene i makularområdet.
