Hình thành mạch

Theo thời hạn Hình thành mạch tất cả các quá trình trao đổi chất liên quan đến sự phát triển hoặc hình thành mới của các mạch máu được tóm tắt. Tạo mạch là một quá trình phức tạp, trong đó các tế bào tiền thân nội mô, tế bào cơ trơn và tế bào màng ngoài tim đóng một vai trò nào đó. Việc thúc đẩy hoặc ức chế sự hình thành mạch ngày càng được sử dụng nhiều hơn cho các mục đích điều trị - đặc biệt là trong điều trị khối u.

Angiogenesis là gì?

Sự hình thành mạch theo nghĩa hẹp hơn chỉ liên quan đến sự hình thành các mạch máu mới như là sự mở rộng của hệ thống mạch máu hiện có, trong khi sự hình thành các mạch máu từ các tế bào tiền thân, chẳng hạn như trong quá trình phát triển phôi thai, cũng được gọi là sự hình thành mạch máu. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, tất cả các quá trình dẫn đến sự hình thành các mạch máu và bạch huyết mới được tóm tắt dưới thuật ngữ hình thành mạch.

Trong quá trình phát triển phôi, các nguyên bào mạch toàn năng hình thành từ trung bì trong giai đoạn đầu, chúng có thể phát triển thêm thành các tế bào nội mô mạch máu để hình thành mạch. Một số nguyên bào mạch vẫn tồn tại trong máu suốt đời dưới dạng nguyên bào mạch máu không biệt hóa có tiềm năng tế bào gốc.

Sau giai đoạn phôi thai và tăng trưởng, quá trình hình thành mạch được sử dụng, nếu cần thiết, để mở rộng hệ thống máu và bạch huyết và trên hết là cung cấp mô mới trong quá trình chữa lành vết thương. Cơ thể thậm chí có thể sử dụng quá trình tạo mạch để tạo thành các mạch thay thế cho các tĩnh mạch bị tắc nghẽn hoặc gián đoạn.

Sự hình thành các mạch mới chủ yếu được kiểm soát bởi các hormone tín hiệu thúc đẩy tăng trưởng như VEGF (yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu) và bFGF (yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi cơ bản). Sự tăng sinh và di chuyển nội mô cần thiết trong quá trình hình thành mạch đòi hỏi sự kích thích của hormone tín hiệu bFGF để kích hoạt và kiểm soát quá trình này.

Chức năng & nhiệm vụ

Hầu như tất cả các mô đều được kết nối với hệ thống cung cấp và thải bỏ của cơ thể. Với một số trường hợp ngoại lệ, sự trao đổi các chất diễn ra trong các mao mạch của máu. Trong các mao mạch bao quanh phế nang trong vòng tuần hoàn phổi (còn gọi là vòng tuần hoàn nhỏ), máu hấp thụ oxy phân tử thông qua các quá trình khuếch tán và thải ra carbon dioxide.

Quá trình trao đổi chất ngược lại diễn ra trong mao mạch của quá trình tuần hoàn của cơ thể. Máu giải phóng oxy và các chất cần thiết khác đến mô và hấp thụ carbon dioxide và các sản phẩm trao đổi chất khác. Tuần hoàn máu cho phép một số quá trình trao đổi chất trong cơ thể diễn ra tập trung tại các cơ quan chuyên biệt và các sản phẩm chuyển hóa trong máu có thể được vận chuyển đi xa như mong muốn.

Trong quá trình phát triển phôi thai và trong giai đoạn tăng trưởng của con người, hình thành mạch tạo tiền đề cho sự trao đổi các chất trong mao mạch và vận chuyển các chất trong cơ thể thông qua việc hình thành mạng lưới động mạch, tiểu động mạch, mao mạch, tiểu tĩnh mạch, tĩnh mạch và mạch bạch huyết. Do đó, nhiệm vụ chính của quá trình tạo mạch là cung cấp cho việc tạo ra và phát triển mạng lưới cần thiết của nhiều loại mạch máu và bạch huyết khác nhau.

Sau khi giai đoạn tăng trưởng hoàn thành, sự hình thành mạch chủ yếu hữu ích như một cơ chế sửa chữa các mô bị thương. Các tĩnh mạch bị đứt phải được bắc cầu hoặc một mạng lưới mới để khôi phục lưu thông máu.

Sự hình thành mạch cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc tái tạo hoặc xây dựng lại các mô trong cơ thể trong giai đoạn trưởng thành. Sự hình thành mạch cục bộ được kích thích bởi các chất truyền tin khác nhau như VEGF và bFGF, có thể gắn vào các thụ thể đặc biệt trong mạch máu.

Ngoài ra, các yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi (FGF) cũng đóng một vai trò. Tổng cộng có 23 FGF khác nhau được biết đến, mỗi FGF được hệ thống hóa với số thứ tự từ 1 đến 23. Chúng là các polypeptit chuỗi đơn, tức là các phân tử chuỗi bao gồm các axit amin kết hợp với nhau. Đặc biệt, FGF-1, bao gồm một chuỗi 141 axit amin và do đó cũng có thể được gọi là protein, có một chức năng quan trọng trong quá trình hình thành mạch. Nó có thể gắn vào tất cả các thụ thể FGF và có tác dụng kích hoạt đặc biệt đối với sự tăng sinh và di chuyển của các tế bào nội mô.

Bệnh tật & ốm đau

Bệnh tật và phàn nàn có liên quan đến cả việc giảm hình thành mạch và hình thành mạch không mong muốn. Ví dụ, nó cho phép các loại khối u khác nhau và của chúng phát triển Di căn.

Trong trường hợp có những thay đổi bệnh lý trong hệ thống mạch máu trong mô cục bộ, chẳng hạn như bệnh tim mạch vành (CHD) và bệnh tắc ngoại vi (PAD), ví dụ như chân của một người hút thuốc, tăng hình thành mạch có thể dẫn đến một mạng lưới thay thế các tĩnh mạch và ít nhất là phục hồi một phần chức năng ban đầu.

Kể từ cuối những năm 1990, yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi FGF-1, được biết là có hiệu quả cao, lần đầu tiên được sử dụng trên lâm sàng. Ngoài việc hình thành mạch, FGFs cũng có tầm quan trọng đặc biệt trong việc tái tạo mô thần kinh và sụn.

Sự phát triển của một số khối u nhất định được xác định bởi hiệu quả của quá trình hình thành mạch. Các khối u thường rất đói năng lượng và cần có một mạng lưới tốt các mao mạch được tạo ra đặc biệt để cung cấp và loại bỏ các tế bào của chúng. Trong các khối u dễ di căn, các tế bào di căn được phân phối trong cơ thể qua đường máu.

Vì các chất truyền tin như FGFs, VEGF và bFGF đóng vai trò quyết định trong quá trình hình thành mạch, liệu pháp nhằm mục đích ức chế các chất truyền tin để ngăn chặn quá trình hình thành mạch liên quan đến mô khối u. Tốt nhất, các mô khối u sẽ chết đói và chết. Một loại thuốc đầu tiên nhằm mục đích ức chế chất truyền tin VEGF đã được phê duyệt ở Đức vào năm 2005 và chủ yếu được sử dụng trong ung thư đại trực tràng giai đoạn cuối.

Trong bệnh thoái hóa điểm vàng do tuổi tác (AMD) cũng vậy, trong đó sự gia tăng hình thành các mạch mới không đủ ổn định dẫn đến sự phá hủy dần dần của các tế bào thị giác, các nỗ lực được thực hiện để ức chế quá trình hình thành mạch không mong muốn trên võng mạc bằng một loại thuốc chống hình thành mạch Ngăn chặn sự phân hủy của các tế bào thụ cảm quang trong vùng hoàng điểm.