Angiogenesis: Fungsi, Peranan & Penyakit

Istilah angiogenesis merangkumi semua proses metabolik yang melibatkan pertumbuhan atau pembentukan baru darah kapal. Angiogenesis mewakili proses kompleks yang melibatkan sel progenitor endotel, sel otot licin, dan perisit. Promosi atau penghambatan angiogenesis semakin banyak digunakan untuk tujuan terapeutik-terutama pada tumor terapi.

Apa itu angiogenesis?

Istilah angiogenesis merangkumi semua proses metabolik yang melibatkan pertumbuhan atau pembentukan baru darah kapal. Angiogenesis dalam pengertian sempit digunakan untuk merujuk kepada pembentukan baru darah kapal sebagai perpanjangan sistem vaskular yang ada, sedangkan pembentukan saluran darah dari sel progenitor, seperti selama perkembangan embrio, juga disebut sebagai vasculogenesis. Dalam banyak kes, bagaimanapun, semua proses yang membawa kepada pembentukan darah baru dan limfa kapal dikumpulkan di bawah istilah angiogenesis. Semasa perkembangan embrio, angioblast omnipoten terbentuk dari mesoderm pada peringkat awal dan seterusnya dapat berkembang menjadi sel endotel vaskular untuk angiogenesis. Sebilangan angioblast kekal dalam darah sepanjang hayat sebagai hemangioblast yang tidak dapat dibezakan dengan potensi sel induk. Selepas fasa embrio dan pertumbuhan, angiogenesis berfungsi untuk meluaskan sistem vaskular darah dan limfa apabila perlu dan, di atas semua, untuk membekalkan tisu baru semasa penyembuhan luka. Tubuh bahkan mampu membentuk saluran pengganti untuk urat yang tersumbat atau terganggu melalui angiogenesis. Pembentukan kapal baru terutama dikendalikan oleh isyarat yang mendorong pertumbuhan hormon seperti VEGF (faktor pertumbuhan endotel vaskular) dan bFGF (faktor pertumbuhan fibroblas asas). Proliferasi dan migrasi endotel, yang diperlukan dalam angiogenesis, memerlukan kegembiraan hormon isyarat bFGF untuk memulakan dan mengawal prosesnya.

Fungsi dan tugas

Hampir semua tisu disambungkan ke sistem bekalan dan pembuangan badan. Dengan sedikit pengecualian, pertukaran zat berlaku di kapilari aliran darah. Di kapilari yang mengelilingi alveoli di peredaran pulmonari (juga disebut peredaran kecil), darah mengambil molekul oksigen dan melepaskan karbon dioksida melalui proses penyebaran. Di kapilari sistemik peredaran, pertukaran bahan berlawanan berlaku. Darah membebaskan oksigen dan bahan lain yang diperlukan ke tisu dan menyerap karbon dioksida dan produk metabolik lain. Darah peredaran sehingga memungkinkan proses metabolik tertentu dalam tubuh berlangsung secara terpusat pada organ-organ yang khusus untuk tujuan ini dan agar produk metabolik dapat diangkut dalam darah sejauh yang diinginkan. Semasa perkembangan embrio dan fasa pertumbuhan manusia, angiogenesis mewujudkan syarat untuk pertukaran zat di kapilari dan pengangkutan bahan di dalam badan dengan membentuk rangkaian arteri, arteriol, kapilari, venula, urat dan saluran limfa. Oleh itu, tugas utama angiogenesis adalah untuk menyediakan pengembangan dan pertumbuhan rangkaian yang diperlukan dari pelbagai jenis darah dan limfa kapal. Setelah menyelesaikan fasa pertumbuhan, angiogenesis sangat berguna sebagai mekanisme pembaikan tisu yang cedera. Urat yang terganggu perlu dijembatani atau rangkaian baru perlu memulihkan darah peredaran. Angiogenesis juga memainkan peranan penting dalam merombak atau membina semula tisu di dalam badan semasa fasa dewasa. Rangsangan untuk angiogenesis tempatan berlaku melalui pelbagai bahan utusan seperti VEGF dan bFGF, yang dapat merapat ke reseptor tertentu di saluran darah. Di samping itu, faktor pertumbuhan fibroblast (FGF) berperanan. Sebanyak 23 FGF berbeza diketahui, masing-masing disusun secara sistematik dengan nombor atom dari 1 hingga 23. Mereka adalah polipeptida rantai tunggal, iaitu rantai molekul yang terdiri daripada asid amino dililit bersama. FGF-1 khususnya, yang terdiri daripada rantai 141 asid amino dan oleh itu dapat juga disebut protein, mempunyai fungsi penting dalam angiogenesis. Ia boleh merapat ke semua reseptor FGF dan mempunyai kesan pengaktifan terutamanya pada percambahan dan penghijrahan sel endotel.

Penyakit dan gangguan

Berkaitan dengan penyakit dan gangguan kedua-duanya adalah penurunan angiogenesis dan angiogenesis yang tidak diingini. Sebagai contoh, inilah yang memungkinkan pertumbuhan pelbagai jenis tumor dan mereka

metastasis.Dalam perubahan patologi sistem vaskular pada tisu tempatan, seperti koronari jantung penyakit (PJK) dan penyakit oklusif periferal (PAVD), contohnya perokok kaki, peningkatan angiogenesis dapat membawa ke rangkaian penggantian urat dan sekurang-kurangnya sebahagiannya mengembalikan fungsi semula. Sejak akhir 1990-an, FGF-1, faktor pertumbuhan fibroblast yang diketahui berpotensi kuat, telah digunakan secara klinikal untuk pertama kalinya. FGF mempunyai kepentingan khusus dalam pertumbuhan semula saraf dan rawan tisu sebagai tambahan kepada angiogenesis. Pertumbuhan tumor tertentu ditentukan oleh kecekapan angiogenesis. Tumor biasanya sangat memerlukan tenaga dan memerlukan rangkaian kapilari yang dibuat khas untuk membekalkan dan membuang sel mereka. Pada tumor yang cenderung bermetastasis, sel-sel metastatik diedarkan ke seluruh badan melalui darah. Oleh kerana bahan utusan seperti FGFs, VEGF dan bFGF juga memainkan peranan penting dalam angiogenesis dalam kes ini, terapi bertujuan untuk menghambat zat messenger untuk menghentikan angiogenesis yang berkaitan dengan tisu tumor. Paling baik, ini akan menyebabkan tisu tumor kelaparan dan menyebabkannya mati. Ubat pertama yang menyasarkan penghambatan utusan VEGF telah diluluskan di Jerman pada tahun 2005 dan digunakan terutamanya dalam kolorektal lanjutan kanser. Berkaitan dengan usia degenerasi makula (AMD), di mana, sebahagiannya, peningkatan pembentukan kapal baru dengan kestabilan yang tidak mencukupi menyebabkan pemusnahan fotoreseptor secara beransur-ansur, percubaan juga sedang dilakukan untuk menghambat proses angiogenesis yang tidak diinginkan di retina dengan menggunakan ubat anti-angiogenesis, dengan itu menghentikan degradasi fotoreseptor di kawasan makula.