Arteriogenesis

Plik Arteriogenesis opisuje wzrost tętnic obocznych po zwężeniu i należy go odróżnić od angiogenezy. W procesie tym rolę odgrywają takie czynniki jak siły ścinające, rozszerzenie naczyń krwionośnych i akumulacja monocytów. Prawdopodobnie w przyszłości pacjenci będą mogli zostać umieszczeni w „naturalnym” by-passie poprzez indukcję arteriogenezy.

Co to jest arteriogeneza?

Rozwój tętnic z już utworzonych sieci małych połączeń tętniczych nazywa się arteriogenezą. Jednak w angiogenezie ze starych, czyli już istniejących naczyń krwionośnych wyrastają zupełnie nowe naczynia krwionośne. Arteriogeneza w sensie wzrostu tzw. Tętnic pobocznych następuje po zamknięciu większych tętnic, czyli po zwężeniach.

Arteriogeneza jest jedynym fizjologicznie wydajnym rodzajem wzrostu naczyń krwionośnych i może kompensować deficyty krążenia. Stymulacja arteriogenezy obarczona jest siłami fizycznymi, takimi jak naprężenie ścinające, które występuje po zwężeniach z powodu zwiększonego przepływu krwi w tętniczkach pobocznych. Ponadto uważa się, że monocyty są czynnikami stymulującymi. Są największymi komórkami odpornościowymi w ludzkiej krwi.

W przeciwieństwie do związanego z nim procesu angiogenezy, arteriogeneza przebiega całkowicie niezależnie od dopływu tlenu i dlatego nie ma na nią wpływu hipoksja w sensie ubytku tlenu.

Funkcja i zadanie

Proces arteriogenezy inicjowany jest postępującym rozszerzaniem światła naczynia, co prowadzi do nagromadzenia miocytów i przerostu śródbłonka. Arteriogeneza jest wywoływana przez zwężenia, które blokują zaopatrujące naczynie krwionośne. Zamknięcie powoduje obniżenie ciśnienia perfuzji.

Jednocześnie w pozostałych naczyniach krwionośnych występują zwiększone siły ścinające, które aktywują śródbłonek naczynia. Na podstawie tej aktywacji zachodzi reakcja zapalna, w której uwalnia się tlenek azotu i czynniki transkrypcyjne. Do najważniejszych czynników transkrypcyjnych należy HIF-1α, czynnik indukowany niedotlenieniem.

Opisane procesy uwalniają cytokiny, zwłaszcza MCP-1 lub lepiej Monocyte Chemotactic Protein-1. Ponadto aktywowane są komórki zapalne, do których oprócz monocytów należą również makrofagi. Ekspresja genów cząsteczek adhezyjnych, na przykład cząsteczki adhezji wewnątrzkomórkowej-1 i ICAM-1, jest indukowana w większym stopniu. Podczas arteriogenezy pierwotna średnica naczynia rozszerza się 20-krotnie i w ten sposób ponownie zapewnia odpowiednie ukrwienie.

Towarzystwo Maxa Plancka wskazuje, że w wielu badaniach arteriogeneza była związana z akumulacją monocytów w rosnących ścianach naczyń obocznych. Grupa badawcza wokół Wolfganga Schapera zbadała następnie pochodzenie komórek i rolę, jaką krążące monocyty odgrywają w arteriogenezie. W podejściach eksperymentalnych zwiększyły i zmniejszyły liczbę monocytów w krwiobiegu zwierząt.

W pierwszej grupie zainicjowali ewakuację monocytów z krwi, w wyniku czego po około dwóch tygodniach stężenie komórek odpornościowych we krwi wzrosło kilkakrotnie powyżej normalnej wartości z powodu efektu odbicia. Grupa z uporczywym ubytkiem monocytów wykazywała znacznie niższy poziom arteriogenezy niż grupa kontrolna po przywróceniu przepływu krwi. Grupa z odbicia wykazała jednak zwiększoną arteriogenezę. Dzięki swoim badaniom naukowcom udało się ustalić związki funkcjonalne między stężeniem monocytów we krwi obwodowej a stopniem wzrostu naczyń obocznych podczas arteriogenezy.

Choroby i dolegliwości

Badania medyczne mają na celu stymulację arteriogenezy w przyszłości i zaoferowanie pacjentom z chorobami układu krążenia nowych możliwości terapeutycznych w przyszłości. Arteriogeneza mogłaby na przykład stworzyć naturalny przepływ obejściowy. Obwodnica jest obecnie nadal sztucznie tworzona jako część operacji i służy do pokonywania przeszkód w przejściu. Chirurgia bypassów tworzy połączenie między początkiem i końcem zwężeń.

Najczęściej operacja ta odbywa się na sercu, szczególnie w przypadku mocno zwężonych lub całkowicie zamkniętych naczyń wieńcowych, które wymagają mostkowania. Bypass przywraca odpowiedni dopływ krwi do mięśnia sercowego.

Bypassy są stosowane w chirurgii naczyniowej, na przykład w terapii chromania przestankowego w późnym stadium lub w leczeniu tętniaków. W kardiochirurgii pomostowanie tętnic wieńcowych jest często stosowane przy chorobie wieńcowej serca. Żyły lub tętnice pobiera się z ciała pacjenta lub zmarłego w celu ułożenia i używa do mostkowania. Obecnie stosuje się również sztuczne tkaniny, takie jak Gore-Tex lub inne sztuczne protezy naczyniowe. Na przykład w przypadku wymiany aorty nie ma dostatecznie długiej żyły, więc tak zwane protezy rurkowe są dotychczas jedyną opcją leczenia. Jako alternatywa dla bajpasu, chirurgia naczyniowa wykorzystuje implanty jako przeszczepy i tym samym zastępuje cały odcinek naczyniowy dotknięty przeszkodą w przejściu.

Wraz z postępem badań i kontynuacją badań nad arteriogenezą może pojawić się zupełnie nowa i całkowicie naturalna opcja terapii utrudnień w przejściu. Przeszkody w przejściu są istotnym tematem, zwłaszcza w świecie zachodnim, ponieważ choroby, takie jak miażdżyca, stały się już powszechnymi chorobami ze względu na styl życia. W arteriosklerozy naczynia „zwapniają się”, stają się sztywne, a tym samym nie tylko sprzyjają atakom serca i udarom, ale także pękają ściany naczyń.

Operacje bypassów, a tym samym możliwość indukowanej arteriogenezy, nabierają coraz większego znaczenia, szczególnie na tym tle. Jednak indukcja procesów arteriogennych poprzez oddziaływanie zewnętrzne nie jest jeszcze stosowana w praktyce klinicznej.