Angiogenesis

Di bawah istilah Angiogenesis semua proses metabolisme yang melibatkan pertumbuhan atau pembentukan baru pembuluh darah dirangkum. Angiogenesis adalah proses kompleks di mana sel-sel progenitor endotel, sel otot polos dan pericytes berperan. Promosi atau penghambatan angiogenesis semakin banyak digunakan untuk tujuan terapeutik - terutama dalam terapi tumor.

Apa itu Angiogenesis?

Angiogenesis dalam pengertian yang lebih sempit hanya memandang pembentukan pembuluh darah baru sebagai perluasan dari sistem pembuluh darah yang ada, sedangkan pembentukan pembuluh darah dari sel prekursor, seperti pada masa perkembangan embrio, juga disebut sebagai vaskulogenesis. Namun, dalam banyak kasus, semua proses yang mengarah pada pembentukan darah baru dan pembuluh getah bening diringkas di bawah istilah angiogenesis.

Selama perkembangan embrionik, angioblas mahakuasa terbentuk dari mesoderm pada tahap awal, yang selanjutnya dapat berkembang menjadi sel endotel vaskular untuk angiogenesis. Beberapa angioblas tetap berada dalam darah seumur hidup sebagai hemangioblas yang tidak berdiferensiasi dengan potensi sel induk.

Setelah fase embrio dan pertumbuhan, angiogenesis berfungsi, jika perlu, untuk memperluas sistem darah dan limfatik dan, yang terpenting, untuk memasok jaringan baru selama penyembuhan luka. Tubuh bahkan dapat menggunakan angiogenesis untuk membentuk pembuluh darah pengganti untuk vena yang tersumbat atau terputus.

Pembentukan pembuluh darah baru terutama dikendalikan oleh hormon sinyal pemacu pertumbuhan seperti VEGF (faktor pertumbuhan endotel vaskular) dan bFGF (faktor pertumbuhan fibroblast dasar). Proliferasi dan migrasi endotel yang diperlukan dalam angiogenesis memerlukan stimulasi hormon sinyal bFGF untuk memicu dan mengontrol proses tersebut.

Fungsi & tugas

Hampir semua jaringan terhubung ke sistem suplai dan pembuangan tubuh. Dengan beberapa pengecualian, pertukaran zat terjadi di kapiler aliran darah. Di kapiler yang mengelilingi alveoli di sirkulasi paru (juga dikenal sebagai sirkulasi kecil), darah menyerap oksigen molekuler melalui proses difusi dan melepaskan karbon dioksida.

Pertukaran zat yang berlawanan terjadi di kapiler sirkulasi tubuh. Darah melepaskan oksigen dan zat lain yang dibutuhkan ke jaringan dan menyerap karbon dioksida dan produk metabolisme lainnya. Sirkulasi darah memungkinkan proses metabolisme tertentu di dalam tubuh berlangsung secara terpusat di organ khusus dan produk metabolisme dalam darah dapat diangkut sejauh yang diinginkan.

Selama perkembangan embrio dan selama fase pertumbuhan manusia, angiogenesis menciptakan kondisi untuk pertukaran zat di kapiler dan pengangkutan zat di dalam tubuh melalui pembentukan jaringan arteri, arteriol, kapiler, venula, vena, dan pembuluh getah bening. Oleh karena itu, tugas utama angiogenesis adalah menyediakan pembentukan dan pertumbuhan jaringan yang dibutuhkan dari berbagai jenis pembuluh darah dan getah bening.

Setelah fase pertumbuhan selesai, angiogenesis terutama berguna sebagai mekanisme perbaikan jaringan yang cedera. Pembuluh darah yang rusak harus dijembatani atau jaringan baru harus memulihkan sirkulasi darah.

Angiogenesis juga memainkan peran penting dalam renovasi atau pembangunan kembali jaringan dalam tubuh selama fase dewasa. Angiogenesis lokal dirangsang oleh berbagai zat pembawa pesan seperti VEGF dan bFGF, yang dapat menempel pada reseptor khusus di pembuluh darah.

Selain itu, faktor pertumbuhan fibroblast (FGF) berperan. Sebanyak 23 FGF berbeda diketahui, masing-masing disistematisasi dengan nomor urut dari 1 hingga 23. Mereka adalah polipeptida rantai tunggal, yaitu molekul rantai yang terdiri dari asam amino yang dirangkai. FGF-1 khususnya yang terdiri dari rantai 141 asam amino dan oleh karena itu dapat disebut juga protein, memiliki fungsi penting dalam angiogenesis. Ia dapat berlabuh di semua reseptor FGF dan memiliki efek pengaktifan khusus pada proliferasi dan migrasi sel endotel.

Penyakit & penyakit

Penyakit dan keluhan terkait dengan penurunan angiogenesis dan angiogenesis yang tidak diinginkan. Misalnya, hal inilah yang memungkinkan berbagai jenis tumor dan pertumbuhannya Metastasis.

Dalam kasus perubahan patologis pada sistem pembuluh darah di jaringan lokal, seperti penyakit jantung koroner (PJK) dan penyakit oklusi perifer (PAD), misalnya kaki perokok, peningkatan angiogenesis dapat menyebabkan penggantian jaringan vena dan setidaknya sebagian mengembalikan fungsi aslinya.

Faktor pertumbuhan fibroblast FGF-1, yang dikenal sangat efektif, digunakan secara klinis untuk pertama kali pada akhir 1990-an. Selain angiogenesis, FGF juga sangat penting dalam regenerasi jaringan saraf dan tulang rawan.

Pertumbuhan tumor tertentu ditentukan oleh efisiensi angiogenesis. Tumor biasanya sangat haus energi dan membutuhkan jaringan kapiler yang dibuat khusus untuk memasok dan mengeluarkan selnya. Pada tumor yang memiliki kecenderungan untuk bermetastasis, sel-sel metastasis didistribusikan ke dalam tubuh melalui darah.

Karena zat pembawa pesan seperti FGF, VEGF, dan bFGF juga memainkan peran penting dalam angiogenesis di sini, terapi bertujuan untuk menghambat zat pembawa pesan untuk menghentikan angiogenesis yang berhubungan dengan jaringan tumor. Paling banter, jaringan tumor akan kelaparan dan mati. Obat pertama yang bertujuan untuk menghambat zat pembawa pesan VEGF telah disetujui di Jerman pada tahun 2005 dan terutama digunakan pada kanker kolorektal lanjut.

Dalam kasus degenerasi makula terkait usia (AMD), juga, di mana peningkatan pembentukan pembuluh darah baru dengan stabilitas yang tidak mencukupi menyebabkan kerusakan bertahap sel visual, upaya dilakukan untuk menghambat proses angiogenesis yang tidak diinginkan pada retina dengan obat anti-angiogenesis. Hentikan pemecahan sel fotoreseptor di area makula.