Under udtrykket angiogenese alle metaboliske processer, der involverer vækst eller ny dannelse af blodkar, opsummeres. Angiogenese er en kompleks proces, hvor endotel-stamceller, glatte muskelceller og pericytter spiller en rolle. En promovering eller hæmning af angiogenese bruges i stigende grad til terapeutiske formål - især i tumorterapi.
Hvad er angiogenese?
Angiogenese i den snævrere forstand betragter kun dannelsen af nye blodkar som en udvidelse af det eksisterende vaskulære system, mens dannelsen af blodkar fra precursorceller, såsom under embryonisk udvikling, også kaldes vaskulogenese. I mange tilfælde opsummeres imidlertid alle processer, der fører til dannelse af nyt blod og lymfekar, under betegnelsen angiogenese.
Under embryonal udvikling dannes omnipotente angioblaster fra mesodermen i de tidlige stadier, som kan videreudvikles til vaskulære endotelceller til angiogenese. Nogle af angioblasterne forbliver i blodet for livet som udifferentierede hæmangioblaster med stamcellepotentiale.
Efter embryonale og vækstfase tjener angiogenese om nødvendigt til at udvide blod- og lymfesystemet og frem for alt til at tilføre nyt væv under sårheling. Kroppen er endda i stand til at bruge angiogenese til at danne erstatningsbeholdere til blokerede eller afbruttede vener.
Dannelsen af nye kar kontrolleres hovedsageligt af vækstfremmende signalhormoner såsom VEGF (vaskulær endotelvækstfaktor) og bFGF (basisk fibroblastvækstfaktor). Den endoteliale proliferation og migration, der kræves ved angiogenese, kræver stimulering af signalhormonet bFGF for at udløse og kontrollere processen.
Funktion & opgave
Næsten alt væv er forbundet med kroppens forsynings- og bortskaffelsessystem. Med nogle få undtagelser finder udvekslingen af stoffer sted i kapillærerne i blodbanen. I kapillærerne, der omgiver alveolerne i lungecirkulationen (også kendt som den lille cirkulation), absorberer blodet molekylært ilt gennem diffusionsprocesser og frigiver kuldioxid.
Den modsatte udveksling af stoffer finder sted i kapillærerne i kroppens cirkulation. Blodet frigiver ilt og andre nødvendige stoffer til vævet og absorberer kuldioxid og andre metaboliske produkter. Blodcirkulationen muliggør, at visse metaboliske processer i kroppen finder sted centralt i specialiserede organer, og de metabolske produkter i blodet kan transporteres så vidt ønsket.
Under embryonal udvikling og under den menneskelige vækstfase skaber angiogenese betingelserne for udveksling af stoffer i kapillærerne og transport af stoffer i kroppen gennem dannelsen af et netværk af arterier, arterioler, kapillærer, venuler, vener og lymfekar. Angiogenese's hovedopgave er derfor at skabe dannelse og vækst af det krævede netværk af mange forskellige typer blod og lymfekar.
Når vækstfasen er afsluttet, er angiogenese primært nyttig som en reparationsmekanisme for skadet væv. Ødelagte blodårer skal brudes, eller et nyt netværk skal gendanne blodcirkulationen.
Angiogenese spiller også en vigtig rolle i ombygningen eller genopbygningen af væv i kroppen i voksenfasen. Lokal angiogenese stimuleres af forskellige messenger-stoffer, såsom VEGF og bFGF, som kan lægge an på særlige receptorer i blodkarene.
Derudover spiller fibroblastvækstfaktorer (FGF) en rolle. I alt er 23 forskellige FGF'er kendt, som hver er systematiseret med et ordinalt tal fra 1 til 23. De er polypeptider med en enkelt kæde, dvs. kædemolekyler sammensat af spændte aminosyrer. Især FGF-1, der består af en kæde på 141 aminosyrer og derfor også kan kaldes et protein, har en vigtig funktion i angiogenese. Det kan dokke på alle FGF-receptorer og har en særlig aktiverende virkning på proliferation og migrering af endotelceller.
Sygdomme og lidelser
Sygdomme og klager er knyttet til både reduceret angiogenese og uønsket angiogenese. For eksempel er det det, der gør det muligt for forskellige typer tumorer og deres at vokse Metastase.
I tilfælde af patologiske ændringer i blodkarsystemet i lokalt væv, såsom koronar hjertesygdom (CHD) og perifer okklusiv sygdom (PAD), for eksempel et rygerben, kan øget angiogenese føre til et erstatningsnetværk af vener og i det mindste delvist gendanne den oprindelige funktion.
Fibroblastvækstfaktoren FGF-1, som er kendt for at være meget effektiv, blev brugt klinisk for første gang i slutningen af 1990'erne. Foruden angiogenese er FGF'er også af særlig betydning i regenereringen af nerve- og bruskvæv.
Væksten af visse tumorer bestemmes af effektiviteten af angiogenese. Tumorer er normalt meget energihungrige og kræver et godt netværk af specielt oprettede kapillærer for at forsyne og fjerne deres celler. I tumorer, der er tilbøjelige til metastase, fordeles de metastatiske celler i kroppen via blodet.
Da messenger-stoffer såsom FGF'er, VEGF og bFGF også spiller en afgørende rolle i angiogenese, sigter terapien at hæmme messenger-stoffer for at stoppe angiogenese i forbindelse med tumorvævet. I bedste fald ville tumorvævet sulte og dø. Et første lægemiddel, der havde til formål at hæmme messenger-stoffet VEGF, blev godkendt i Tyskland i 2005 og bruges hovedsageligt ved avanceret tyktarmskræft.
Også i tilfælde af aldersrelateret makuladegeneration (AMD), hvor en øget dannelse af nye kar med utilstrækkelig stabilitet fører til gradvis ødelæggelse af de visuelle celler, forsøges der at hæmme den uønskede proces med angiogenese på nethinden med et anti-angiogenese lægemiddel Stop nedbrydningen af fotoreceptorceller i maculaområdet.
