Arteriogenese refererer til veksten av kollaterale arterier etter stenose og er forskjellig fra angiogenese. Faktorer som skjærkrefter, vaskulær dilatasjon og monocyttakkumulering spiller en rolle i prosessen. I fremtiden vil pasienter sannsynligvis kunne gjennomgå "naturlig" bypass ved å indusere arteriogenese.
Hva er arteriogenese?
Arteriogenese refererer til veksten av kollaterale arterier etter stenose og er forskjellig fra angiogenese. Veksten av arterier fra allerede etablerte nettverk av små arterielle forbindelser kalles arteriogenese. I angiogenese derimot, helt ny blod fartøy spire fra gamle, dvs. allerede eksisterende, blod fartøy. Arteriogenese i betydningen vekst av såkalte kollaterale arterier finner sted etter okklusjon av større arterier, dvs. etter stenoser. Arteriogenese tilsvarer den eneste fysiologisk effektive typen blod karvekst og kan kompensere for blod sirkulasjon mangler. Stimulering av arteriogenese er utsatt for fysiske krefter, som skjær stresset som eksisterer etter stenoser på grunn av økt blodstrøm i sikkerheten arterioler. I tillegg, monocytter antas å være stimulerende faktorer. De er de største immuncellene i menneskets blod. I motsetning til den relaterte prosessen med angiogenese, forekommer arteriogenese i fullstendig uavhengighet av oksygen tilførsel og blir således ikke påvirket av hypoksi i betydningen redusert oksygentilførsel.
Funksjon og formål
Prosessen med arteriogenese startes med vedvarende utvidelse av karlumen, noe som fører til akkumulering av myocytter og hypertrofi av endotelet. Arteriogenese utløses av stenoser som okkluderer en forsyning blodåre. De okklusjon senker perfusjonstrykket. Samtidig oppstår økte skjærkrefter i det gjenværende blodet fartøy, som aktiverer endotelet av fartøyet. På grunnlag av denne aktiveringen oppstår en betennelsesreaksjon der nitrogenoksid og transkripsjonsfaktorer frigjøres. De relevante transkripsjonsfaktorene inkluderer fremfor alt HIF-la, den hypoksiinduserte faktoren. Cytokiner frigjøres ved prosessene som er beskrevet, særlig MCP-1 eller bedre monocytt-kjemotaktisk protein-1. I tillegg aktiveres inflammatoriske celler, som inkluderer monocytter og makrofager. Gene uttrykk for vedheft molekyler, slik som Intracellular Adhesion Molecule-1 og ICAM-1, er forbedret indusert. Under arteriogenese utvides den opprinnelige karets diameter noen ganger 20 ganger, og tillater tilstrekkelig blodtilførsel igjen. Max Planck Society påpeker at arteriogenese har vært assosiert med akkumulering av monocytter i voksende sikkerhetsvegg i en rekke studier. Forskningsgruppen ledet av Wolfgang Schaper undersøkte deretter opprinnelsen til cellene og rollen som sirkulerende monocytter spiller i arteriogenese. I eksperimentelle tilnærminger økte og reduserte antallet monocytter i blodet sirkulasjon av dyrene. I den første gruppen initierte de en uttømming av monocytter fra blodet og blodet konsentrasjon av immunceller økte flere ganger fra normalverdien etter omtrent to uker på grunn av rebound-effekten. Gruppen med vedvarende utarmning av monocytter viste et signifikant lavere nivå av arteriogenese etter restaurering av blodstrøm enn kontrollgruppen. I kontrast viste rebound-gruppen økt arteriogenese. Gjennom studien var etterforskerne i stand til å etablere funksjonelle forhold mellom perifert blodmonocytt konsentrasjon og omfanget av sikkerhetsvekstvekst under arteriogenese.
Sykdommer og lidelser
Medisinske forskere håper å stimulere arteriogenese i fremtiden og tilby nye terapeutiske alternativer til pasienter med hjerte- og karsykdommer i fremtiden. For eksempel kan arteriogenese produsere naturlig bypassstrøm. Foreløpig er bypass fremdeles opprettet kunstig under operasjonen og tjener til å bygge bro over ganghindringer. Bypass kirurgi innebærer å skape en sammenheng mellom begynnelsen og slutten av stenoser. Oftest utføres denne operasjonen på hjerte, så spesielt i tilfelle sterkt innsnevret eller fullstendig blokkert koronararterier som må forbigås. Bypasset gjenoppretter tilstrekkelig blodtilførsel til hjerte muskler.Bypasses brukes i vaskulær kirurgi, for eksempel for behandling av sen-stadium shamblæresykdom eller for behandling av aneurismer. I hjerteoperasjoner, koronar arterien bypass er en ofte plassert bypass for koronararteriesykdom. Åre eller arterier tas fra pasientens kropp eller fra avdøde pasienter for plassering og brukes til bypass. Kunstig vev som Gore-Tex eller på annen måte kunstig vaskulær protese blir nå også brukt. For eksempel ikke tilstrekkelig lang blodåre er tilgjengelig for erstatning av aorta, slik at såkalte rørformede proteser er det eneste terapeutiske alternativet til dags dato. Som et alternativ til bypass bruker vaskulær kirurgi implantater som interposisjonsutstyr for å erstatte hele seksjonen av fartøyet som er berørt av en hindring for gjennomgang. Med forskningsfremdrift og pågående forskningsinnsats innen arteriogenese, et helt nytt og helt naturlig alternativ for terapi hindringer i passasje kan bli tilgjengelige. Passasjehindringer er et relevant tema, spesielt i den vestlige verden, der sykdommer som arteriosklerose har allerede blitt vanlige sykdommer på grunn av livsstil. I tilfelle av arteriosklerosefartøyene "forkalkes", blir stive og dermed ikke bare promotere hjerte angrep og slag, men også sprekkdannelse i karveggene. Bypass-kirurgi, og med det muligheten for indusert arteriogenese, blir stadig mer relevant, spesielt på denne bakgrunn. Imidlertid er induksjon av arteriogene prosesser ved ytre påvirkning ennå ikke brukt i klinisk praksis.
