L'angiogenesi

Sotto il termine L'angiogenesi vengono riassunti tutti i processi metabolici che comportano la crescita o la nuova formazione di vasi sanguigni. L'angiogenesi è un processo complesso in cui le cellule progenitrici endoteliali, le cellule muscolari lisce e i periciti giocano un ruolo. La promozione o l'inibizione dell'angiogenesi è sempre più utilizzata a scopo terapeutico, specialmente nella terapia dei tumori.

Cos'è l'angiogenesi?

L'angiogenesi in senso stretto riguarda solo la formazione di nuovi vasi sanguigni come un'espansione del sistema vascolare esistente, mentre la formazione di vasi sanguigni da cellule precursori, come durante lo sviluppo embrionale, viene anche chiamata vasculogenesi. In molti casi, tuttavia, tutti i processi che portano alla formazione di nuovi vasi sanguigni e linfatici sono riassunti sotto il termine angiogenesi.

Durante lo sviluppo embrionale, angioblasti onnipotenti si formano dal mesoderma nelle prime fasi, che possono ulteriormente svilupparsi in cellule endoteliali vascolari per l'angiogenesi. Alcuni degli angioblasti rimangono nel sangue come emangioblasti indifferenziati con potenziale di vita delle cellule staminali.

Dopo la fase embrionale e di crescita, l'angiogenesi viene utilizzata, se necessario, per espandere il sistema sanguigno e linfatico e, soprattutto, per fornire nuovo tessuto per la guarigione delle ferite. Il corpo è persino in grado di utilizzare l'angiogenesi per creare vasi sostitutivi per vene bloccate o interrotte.

La formazione di nuovi vasi è controllata principalmente da ormoni segnale che promuovono la crescita come VEGF (fattore di crescita dell'endotelio vascolare) e bFGF (fattore di crescita dei fibroblasti di base). La proliferazione e migrazione endoteliale richieste nell'angiogenesi richiedono la stimolazione dell'ormone segnale bFGF per innescare e controllare il processo.

Funzione e compito

Quasi tutti i tessuti sono collegati al sistema di approvvigionamento e smaltimento del corpo. Con poche eccezioni, lo scambio di sostanze avviene nei capillari del flusso sanguigno. Nei capillari che circondano gli alveoli nella circolazione polmonare (nota anche come piccola circolazione), il sangue assorbe l'ossigeno molecolare tramite processi di diffusione e rilascia anidride carbonica.

Lo scambio opposto di sostanze avviene nei capillari della circolazione del corpo. Il sangue rilascia ossigeno e altre sostanze necessarie ai tessuti e assorbe anidride carbonica e altri prodotti metabolici. La circolazione sanguigna consente a determinati processi metabolici del corpo di svolgersi centralmente in organi specializzati e i prodotti metabolici nel sangue possono essere trasportati fino a quando lo si desidera.

Durante lo sviluppo embrionale e durante la fase di crescita umana, l'angiogenesi crea i presupposti per lo scambio di sostanze nei capillari e il trasporto di sostanze all'interno del corpo attraverso la formazione di una rete di arterie, arteriole, capillari, venule, vene e vasi linfatici. Il compito principale dell'angiogenesi è quindi quello di provvedere alla creazione e alla crescita della rete richiesta di molti diversi tipi di vasi sanguigni e linfatici.

Dopo che la fase di crescita è completa, l'angiogenesi è principalmente utile come meccanismo di riparazione per il tessuto danneggiato. Le vene rotte devono essere colmate o una nuova rete deve ripristinare la circolazione sanguigna.

L'angiogenesi svolge anche un ruolo importante nel rimodellamento o nella ricostruzione dei tessuti del corpo durante la fase adulta. L'angiogenesi locale è stimolata da varie sostanze messaggere come VEGF e bFGF, che possono agganciarsi a speciali recettori nei vasi sanguigni.

Inoltre, i fattori di crescita dei fibroblasti (FGF) svolgono un ruolo. È noto un totale di 23 FGF diversi, ciascuno dei quali è sistematizzato con un numero ordinale da 1 a 23. Sono polipeptidi a catena singola, cioè molecole a catena che consistono in amminoacidi legati insieme. L'FGF-1 in particolare, che è costituito da una catena di 141 aminoacidi e può quindi essere definito anche una proteina, ha un'importante funzione nell'angiogenesi. Può agganciarsi a tutti i recettori FGF e ha un effetto particolarmente attivante sulla proliferazione e migrazione delle cellule endoteliali.

Malattie e disturbi

Malattie e disturbi sono legati sia alla ridotta angiogenesi che all'angiogenesi indesiderata. Ad esempio, è ciò che consente a diversi tipi di tumori e al loro di crescere Metastasi.

In caso di alterazioni patologiche del sistema dei vasi sanguigni nel tessuto locale, come la malattia coronarica (CHD) e la malattia occlusiva periferica (PAD), ad esempio una gamba del fumatore, l'aumento dell'angiogenesi potrebbe portare a una rete sostitutiva delle vene e ripristinare almeno parzialmente la funzione originale.

Dalla fine degli anni '90, il fattore di crescita dei fibroblasti FGF-1, noto per essere altamente efficace, è stato utilizzato clinicamente per la prima volta. Oltre all'angiogenesi, le FGF sono anche di particolare importanza nella rigenerazione del tessuto nervoso e cartilagineo.

La crescita di alcuni tumori è determinata dall'efficienza dell'angiogenesi. I tumori sono solitamente molto assetati di energia e richiedono una buona rete di capillari appositamente creati per fornire e rimuovere le loro cellule. Nei tumori inclini alle metastasi, le cellule metastatiche vengono distribuite nel corpo attraverso il sangue.

Poiché le sostanze messaggere come FGF, VEGF e bFGF svolgono un ruolo decisivo nell'angiogenesi, la terapia mira a inibire le sostanze messaggere per fermare l'angiogenesi in connessione con il tessuto tumorale. Nella migliore delle ipotesi, il tessuto tumorale morirebbe di fame. Un primo farmaco mirato a inibire la sostanza messaggera VEGF è stato approvato in Germania nel 2005 ed è utilizzato principalmente nel cancro del colon-retto avanzato.

Anche nella degenerazione maculare senile (AMD), in cui una maggiore formazione di nuovi vasi con insufficiente stabilità porta alla graduale distruzione delle cellule visive, si cerca di inibire il processo indesiderato di angiogenesi sulla retina con un farmaco anti-angiogenico Arresta la scomposizione delle cellule dei fotorecettori nell'area maculare.