WikiDer > Артериогенез

Arteriogenesis

Артериогенез относится к увеличению диаметр существующих артериальных сосудов.

Механическая стимуляция

Механически артериогенез связан с повышенным давлением, которое увеличивает напряжение радиальной стенки, и повышенным кровотоком, что увеличивает стресс эндотелиальной поверхности. Сосуд увеличивается в диаметре до тех пор, пока напряжение не нормализуется. и другие., 2004). Однако артериогенез не происходит каждый раз при увеличении кровотока. Большинство сетей сосудов могут справляться с увеличенным потоком без увеличения диаметра, потому что поток зависит от диаметра сосуда в четвертой степени. Первоначальные эксперименты продемонстрировали этот феномен в том, что зрелые сосуды вряд ли будут реагировать на увеличение потока увеличением диаметра, но будут реагировать на уменьшение потока уменьшением диаметра (Brownlee & Langille, 1991). Другой эксперимент показал, что увеличение напряжения сдвига вызывает немедленное увеличение расширения сосудов с последующим быстрым уменьшением, а также демонстрирует, что зрелые сосуды действительно более благоприятно реагируют на снижение напряжения (Tuttle и другие., 2001).

Химическая стимуляция

Общий

Химически артериогенез связан с усилением регуляции цитокины и рецепторы клеточной адгезии. В частности, механические нагрузки заставляют эндотелиальные клетки производить химические вещества, способствующие увеличению диаметра. Увеличение напряжения сдвига вызывает увеличение количества молекул хемоаттрактантного протеина-1 моноцитов (MCP-1), экспрессируемых на поверхности стенок сосудов, а также повышение уровня TNF-α, bFGF, и ММП. МСР-1 увеличивает склонность моноцитов прикрепляться к клеточной стенке. TNF-α обеспечивает воспалительную среду для развития клеток, в то время как bFGF помогает индуцировать митоз в эндотелиальных клетках. Наконец, ММП реконструируют пространство вокруг артерии, чтобы обеспечить пространство для расширения (Ван Ройен и другие., 2001). Другой мощный химический сигнал - это оксид азота (NO), который, как было показано, является основным фактором увеличения диаметра сосуда в ответ на увеличенный поток, пока напряжение сдвига не восстановится до нормального уровня (Tronc и другие., 1996).

bFGF

bFGF известно, что увеличивает как артериогенез, так и ангиогенез in vivo. Однако в качестве монотерапии этого недостаточно для усиления артериогенеза. В плацебо-исследовании, в котором определялось влияние bFGF на артериогенез, пациенты получали один болюс bFGF. Лечение помогло уменьшить симптомы стенокардии, но существенно не повлияло на артериогенез. Таким образом, предполагается, что другие факторы роста работают в тандеме с bFGF, чтобы вызвать желаемый ответ, и что факторы роста необходимо вводить в различные моменты времени на протяжении всего эксперимента (Ван Ройен и другие., 2001). Это открытие важно, потому что оно показывает, что артериогенез является результатом комбинации сигнальных каскадов и факторов роста, а не связан с одним химическим веществом.

CCL2

MCP1 (теперь называется CCL2) особенно важен в артериогенезе. Поскольку MCP-1 привлекает моноциты, он может производить иммунный каскад, чтобы помочь воспалению. Моноциты могут проникать в стенку сосуда, становясь макрофагами и производить воспалительные цитокины, такие как TNF-α в дополнение к помощи в производстве bFGF и ММП (Ван Ройен и другие., 2000). Макрофаги также продуцируют фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), который вносит огромный вклад в передачу сигналов роста эндотелиальных клеток. Эндотелиальные клетки имеют рецептор, связанный с VEGF, метко названный VEGF рецептором-1, который немедленно сигнализирует о быстром митозе в клетках (Prior и другие., 2004). Одно исследование показало, что местная инфузия MCP-1 вызвала значительное увеличение проводимости как в коллатеральных, так и в периферических сосудах, в то время как снижение уровня MCP-1 препятствовало процессу артериогенеза (Ito и другие., 1997). Это указывает на то, что моноциты играют важную роль в индукции артериогенеза.

Применение артериогенеза

Упражнение

Закон Пуазейля для потока указывает, что общий поток в трубке связан с диаметром трубки в четвертой степени. Таким образом, увеличение диаметра высокого порядка кровеносный сосуд например, артериола значительно увеличивает общий поток, который может выдержать данная сеть судов. Это увеличение потока жизненно важно в ремоделирование микрососудов после упражнения, особенно в спринтерской тренировке. Спринтерская тренировка - это разновидность анаэробные упражнения который основан на наличии максимального количества крови, доступного для сети сосудов в любой момент времени (ранее и другие., 2004).

Атеросклероз

Артериогенез также имеет много общего с механизмами атеросклероз. Моноциты проникают в эндотелиальную ткань, воспалительные цитокины выпущены, эндотелиальные клетки пролиферируют в окружающие ткани, и рецепторы клеточной адгезии активируются. В настоящее время влияние артериогенеза на атеросклероз неизвестно, хотя известно, что рецепторы MCP-1 связаны с образованием бляшек (Van Royen и другие., 2001).

Смотрите также

Рекомендации

Источники

  1. Браунли, Р. Д. и Лангиль, Б. Л. Артериальные адаптации к измененному кровотоку. Может J Physiol Pharmacol 69: 978-83, 1991.
  2. Ito WD, Arrasi M, Winkler B, Scholz D, Schaper J и Schaper W. Моноцитохемотаксический белок-1 увеличивает коллатеральную и периферическую проводимость после окклюзии бедренной артерии. Circ Res 80: 829–837, 1997.
  3. Прайор, Б. М., Янг, Х. Т., и Терджунг, Р. Л. Что заставляет сосуды расти при физических упражнениях? J App Physiol 97: 1119-28, 2004.
  4. Тронц Ф., Вассеф М., Экспозито Б., Хенрион Д., Глагов С. и Тедги А. Роль NO в индуцированном потоком ремоделировании общей сонной артерии кролика. Артериосклер Thromb Vasc Biol 16: 1256–1262, 1996.
  5. Таттл, Дж. Л., Нахрейнер, Р. Д., Бхуллер, А. С., Кондик, К. У., Коннорс, Б. А., & Херринг, Б. П. и другие. Уровень сдвига влияет на ремоделирование резистентной артерии: размеры стенки, плотность клеток и экспрессию eNOS. Am J Physiol Heart Circ Physiol 281: H1380-H1389, 2001.
  6. Ван Ройен Н., Пик Дж. Дж., Бушманн И., Хёфер И., Воскуил М. и Шапер В. Стимуляция артериогенеза: новая концепция лечения окклюзионной болезни артерий. Cardiovasc Res 49: 543–553, 2001.