Артериогенез
 | Эта статья включает список литературы , связанную литературу или внешние ссылки , но ее источники остаются неясными, поскольку в ней отсутствуют встроенные цитаты . ( Май 2019 г. ) |
Артериогенез означает увеличение диаметра существующих артериальных сосудов.
Механическая стимуляция
[ редактировать ]Механически артериогенез связан с повышенным давлением, которое увеличивает напряжение радиальной стенки, и повышенным кровотоком, который увеличивает поверхностное напряжение эндотелия. Сосуд увеличивается в диаметре до тех пор, пока напряжение не нормализуется (Prior et al. , 2004). Однако артериогенез происходит не каждый раз при увеличении кровотока. Большинство сетей сосудов могут справиться с увеличенным расходом без значительного увеличения диаметра, поскольку поток увеличивается пропорционально квадрату (степень 2) диаметра сосуда. Первоначальные эксперименты продемонстрировали это явление, заключающееся в том, что зрелые сосуды вряд ли будут реагировать на увеличение кровотока увеличением диаметра, но будут реагировать на уменьшение кровотока уменьшением диаметра (Brownlee & Langille, 1991). Другой эксперимент показал, что увеличение напряжения сдвига вызвало немедленное увеличение расширения сосудов с последующим быстрым уменьшением, а также продемонстрировал, что зрелые сосуды действительно более благоприятно реагируют на снижение напряжения (Tuttle et al. , 2001).
Химическая стимуляция
[ редактировать ]Общий
[ редактировать ]Химически артериогенез связан с активацией цитокинов и рецепторов клеточной адгезии. Более конкретно, механические стрессы заставляют эндотелиальные клетки вырабатывать химические фасилитаторы, которые начинают процесс увеличения диаметра. Увеличение напряжения сдвига вызывает увеличение количества молекул моноцитарного хемоаттрактантного белка-1 (MCP-1), экспрессируемых на поверхности стенок сосудов, а также повышение уровней TNF-α , bFGF и MMP . MCP-1 увеличивает склонность моноцитов прикрепляться к клеточной стенке. TNF-α обеспечивает воспалительную среду для развития клеток, тогда как bFGF помогает индуцировать митоз в эндотелиальных клетках. Наконец, ММП реконструируют пространство вокруг артерии, обеспечивая пространство для расширения (Van Royen et al. , 2001). Другим мощным химическим сигналом является оксид азота (NO), который, как было продемонстрировано, является основным фактором увеличения диаметра сосудов в ответ на увеличение кровотока до тех пор, пока напряжение сдвига не восстановится до нормального уровня (Tronc et al. , 1996).
бFGF
[ редактировать ]bFGF Известно, что усиливает как артериогенез, так и ангиогенез in vivo . Однако в качестве монотерапии этого недостаточно для усиления артериогенеза. В исследовании плацебо, определяющем влияние bFGF на артериогенез, пациентов лечили одним болюсом bFGF. Лечение помогло уменьшить симптомы стенокардии, но не оказало существенного влияния 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 (Van Royen et al. , 2001). Это открытие важно, поскольку оно показывает, что артериогенез является результатом комбинации сигнальных каскадов и факторов роста, а не связан с одним химическим веществом.
CCL2
[ редактировать ]MCP1 (теперь называемый CCL2 ) особенно важен в артериогенезе. Поскольку MCP-1 привлекает моноциты, он может запускать иммунный каскад, способствующий воспалению. Моноциты могут проникать в стенку сосуда, чтобы стать макрофагами и продуцировать воспалительные цитокины, такие как TNF-α , а также способствовать выработке bFGF и MMP (Van Royen et al. , 2000). Макрофаги также производят фактор роста эндотелия сосудов ( VEGF ), который вносит огромный вклад в передачу сигналов роста эндотелиальных клеток. Эндотелиальные клетки имеют рецептор, посвященный VEGF, удачно названный рецептором VEGF-1, который немедленно сигнализирует о быстром митозе в клетках (Prior et al. , 2004). Одно исследование показало, что местная инфузия MCP-1 вызывала значительное увеличение проводимости как в коллатеральных, так и в периферических сосудах, в то время как снижение уровней MCP-1 препятствовало процессу артериогенеза (Ito et al. , 1997). Это указывает на то, что моноциты играют значительную роль в индукции артериогенеза.
Применение артериогенеза
[ редактировать ]Упражнение
[ редактировать ]Закон Пуазейля для потока показывает, что общий поток в трубке связан с диаметром трубки в степени четырех. Таким образом, увеличение диаметра кровеносного сосуда высокого порядка , такого как артериола, значительно увеличивает общий поток, который может выдержать данная сеть сосудов. Это увеличение потока жизненно важно для ремоделирования микроциркуляторного русла после тренировки, особенно при спринтерских тренировках. Спринтерская тренировка — это тип анаэробных упражнений , основанный на обеспечении максимального количества крови, доступной в сеть сосудов в любой момент времени (Prior et al. , 2004).
Атеросклероз
[ редактировать ]Артериогенез также имеет много общего с механизмами атеросклероза . Моноциты проникают в эндотелиальную ткань, воспалительные цитокины высвобождаются , эндотелиальные клетки пролиферируют в окружающую ткань, а рецепторы клеточной адгезии активируются. В настоящее время влияние артериогенеза на атеросклероз неизвестно, хотя известно, что рецепторы MCP-1 связаны с образованием бляшек (Van Royen et al. , 2001).
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]Источники
[ редактировать ]- Браунли Р.Д. и Ланжилль Б.Л. Артериальная адаптация к измененному кровотоку. Can J Physiol Pharmacol 69: 978-83, 1991.
- Ито В.Д., Арраси М., Винклер Б., Шольц Д., Шапер Дж. и Шапер В. Моноцитохемотаксический белок-1 увеличивает коллатеральную и периферическую проводимость после окклюзии бедренной артерии. Circ Res 80: 829–837, 1997.
- Прайор Б.М., Ян Х.Т. и Терджунг Р.Л. Что заставляет сосуды расти во время тренировок? J App Physiol 97: 1119-28, 2004.
- Тронк Ф., Вассеф М., Экспозито Б, Генрион Д., Глагов С. и Тедги А. Роль NO в ремоделировании общей сонной артерии кролика, вызванном потоком. Артериосклерный тромб Васк Биол 16: 1256–1262, 1996.
- Таттл Дж.Л., Накрайнер Р.Д., Буллер А.С., Кондикт К.В., Коннорс Б.А. и Херринг Б.П. и др. Уровень сдвига влияет на ремоделирование резистентной артерии: размеры стенок, плотность клеток и экспрессию eNOS. Am J Physiol Heart Circ Physiol 281: H1380-H1389, 2001.
- Ван Ройен Н., Пик Дж. Дж., Бушманн И., Хоефер И., Воскуил М. и Шапер В. Стимуляция артериогенеза: новая концепция лечения артериальной окклюзионной болезни. Cardiovasc Res 49: 543–553, 2001.