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Angiogenese
Verbesserung des Blutflusses nach Fibroplast-Wachstumsfaktor-1-Injektion

Angiogenese ist die Bildung neuer Blutgefäße aus bestehenden Blutgefäßen. Dieser Vorgang findet statt während Embryogenese und Embryo-Implantation in dem EndometriumWundheilung und bei vielen verschiedenen Krankheitsprozessen wie Krebs. Auch aus Stammzellen können neue Blutgefäße gebildet werden oder endothelialVorläuferzellen, ein Prozess, der Vaskulogenese wird genannt.[1]

Angiogenese wird durch die Sekretion von sog angiogene Faktoren. Diese sind Wachstumsfaktoren von umgebenden Zellen produziert. Ein wichtiger pro-angiogenetischer Faktor ist VEGF: Vaskulärer endothelialer Wachstumsfaktor.[2] Stimulierung der Wachstumsfaktoren Endothelzellen, die Zellen, die vorhandene Blutgefäße auskleiden. Die Produktion dieses Wachstumsfaktors wird durch die intrazelluläre Konzentration des Proteins reguliert HIF1α (Hypoxie-induzierbarer Faktor 1α), der wiederum durch die Anwesenheit der richtigen Sauerstoffmenge reguliert wird.[2] VEGF breitet sich danach aus Sekretion durch umliegendes Gewebe und bindet an Rezeptoren auf Endothelzellen, die dadurch aktiviert werden. Zu diesem frühen Stadium gehört auch, dass eine Gruppe von Enzymen, die Proteasen, beginnen, die Basalmembran, die die Endothelzellen umgibt, abzubauen, und extrazelluläre Matrix (ECM, ein Netzwerk aus Zuckerketten und Proteinen, das Zellen enthält).[3] Dann "ziehen" IntegrineRezeptoren auf der Zellmembran, die sich mit anderen Zellen und der ECM verbinden, wandern die Endothelzellen weiter. Nachdem diese Endothelzellen ihren Platz im neuen Blutgefäß gefunden haben, sezernieren sie das Protein PDGF (Thrombozyten-Wachstumsfaktor), der die umgebenden Zellen dazu anregt, das neue Blutgefäß zu unterstützen. Die Endothelzellen bilden auch ein neues Basalmembran Auf.[3]

Angiogenese ist für das Gewebewachstum notwendig, da Baustoffe, Abfall und Sauerstoff sonst muss man zu weit gehen diffus zwischen Zelle und Blutgefäß. Das Diffusionsrate nimmt im Quadrat mit der Entfernung ab. Diffusion kann daher nur bis zu einer gewissen Distanz als Transportmechanismus genutzt werden, da sonst der Transport so lange dauert, dass die Situation für die Zelle unbewohnbar ist. Tumor nur einen Kubikmillimeter (etwa eine Million Zellen) groß, solange es keine angiogenetischen Faktoren absondert. Denn würde er noch größer werden, würden die Zellen in der Mitte keinen Sauerstoff, keine Energie oder Baustoffe erhalten. Durch die Produktion angiogener Faktoren und damit die Bildung neuer Blutgefäße kann es größer werden. Die Blutgefäße, die sich zu/in einen Tumor formen, haben jedoch sehr oft einen heterogenen Durchmesser und lecken bis zu 10 Mal mehr Makromoleküle als normal geformte Kapillaren.[4]

Es werden Techniken entwickelt, um die Produktion von angiogenen Faktoren durch Tumorzellen zu verhindern. Auf diese Weise könnte die Entwicklung eines Tumors gestoppt werden. Substanzen, die der Angiogenese entgegenwirken, heißen Angiogenese-Hemmer. Beispiele sind erlotinib und bevacizumab. Ebenfalls Thalidomid (Softenon) führt zu einer Hemmung der Angiogenese.

In manchen Situationen kann eine Stimulation der Angiogenese hilfreich sein. Dies kann beispielsweise durch künstlich hergestellten Wachstumsfaktor für Gefäße (zB Platelet-derived Growth Factor) erfolgen. Zum Beispiel zur Verbesserung der Durchblutung (der kleinsten Gefäße) bei langjährigen Wunden von Patienten mit Diabetes Mellitus: BecaplerminSahne (Regranex).

Bei der Entwicklung von a Embryo und bei der Wundheilung ist logischerweise auch Angiogenese notwendig. Nach der Implantation (Implantation) einer befruchteten Eizelle in der Gebärmutterwand (Endometrium) findet auch dieser Vorgang statt: Ein Netzwerk von Blutgefäßen wächst, wobei später Stoffe zwischen dem Blut der Mutter und dem des Fötus ausgetauscht werden. Dieses Netzwerk wächst in die Plazenta.

Die Angiogenese tritt etwa 3 Wochen nach der Befruchtung des Embryo. Danach findet es unter physiologischen Bedingungen nur während der Menstruationszyklus und während der Wundheilung.

Verweise

  1. ↑B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis et al. (2008), Blutgefäße, Lymphgefäße und Endothelzellen, Molekularbiologie der Zelle 5. Auflage, 1445-1447
  2. ↑ einbB. Alberts, A. Jonhson, J. Lewis et al. (2008), Blutgefäße, Lymphgefäße und Endothelzellen, Molekularbiologie der Zelle 5. Auflage, 1448-1449
  3. ↑ einbM. Cristofanilli, C. Charnsangavej, G. N. Hortobagyi (2002), Angiogenese-Modulation in der Krebsforschung: neuartige klinische Ansätze, Nature Bewertungen Drug Discovery 1, 415-426
  4. ↑Dvorak HF, Nagy JA, Feng D, ua (1999), Vascular Permeability Factor/Vascular Endothelial Growth Factor und die Bedeutung der mikrovaskulären Hyperpermeabilität bei der Angiogenese. Curr Top Microbiol Immunol 237, 97–132
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