Нейроангиогенез
Нейроангиогенез – это скоординированный рост нервов и кровеносных сосудов. [ 1 ] Нервная система и система кровеносных сосудов имеют общие сигналы управления и рецепторы на клеточной поверхности, что обеспечивает синхронный рост. Термин «нейроангиогенез» вошёл в употребление только в 2002 году. [ 2 ] и этот процесс ранее был известен как формирование нейрососудистого паттерна. Сочетание нейрогенеза и ангиогенеза является важной частью эмбрионального развития и раннего периода жизни. [ 3 ] Считается, что он играет роль в таких патологиях, как эндометриоз . [ 4 ] опухоли головного мозга , [ 5 ] и болезнь Альцгеймера . [ 6 ]
Физиология
[ редактировать ]Нейроваскулярный паттерн
[ редактировать ]Нейроваскулярное развитие — это параллельное возникновение и формирование паттернов нервной системы и сосудистой системы во время эмбриогенеза и раннего периода жизни. [ 3 ] [ 5 ] Нейроваскулярная конгруэнтность, по-видимому, определяется общим механизмом формирования молекулярного паттерна, включающим наведение аксонов , в котором участвуют молекулы наведения аксонов, такие как sema3A ( семафорин 3A) и ( нейропилин ). [ 7 ]
Механизмы
[ редактировать ]Нейроангиогенные и аксональные направляющие молекулы действуют как на конусы роста нейронов , так и на верхушечные клетки эндотелия, направляя рост. [ 5 ]
Конусы роста нейронов расположены на кончиках нервных клеток и реагируют на различные факторы, как положительные, так и отрицательные. Рост нейрона происходит за счет расширения актинового ( красный на изображении) и микротрубочек (зеленого на изображении) цитоскелета. [ 8 ]
Клетки кончика, обнаруженные на концах развивающегося кровеносного сосуда, контролируют соседние эндотелиальные клетки, направляя рост. Концевые клетки имеют рецепторы и лиганды, посредством которых они реагируют на местные нейроангиогенные факторы. [ 8 ]
Нейрогенные факторы
[ редактировать ]Существует множество нейроангиогенных факторов, некоторые из которых способствуют росту нейронов и наоборот. [ 5 ] В таблице приведены примеры
| Нейроангиогенный фактор | Влияние на нейрон | Влияние на эндотелиальные клетки сосудов | Рецептор/Лиганд | Источник |
|---|---|---|---|---|
| ИФР-1 | Стимулирование нейрогенеза и синаптогенеза | Пролиферация, миграция и дифференциация ЕС | Лиганд | Клетки печени |
| бFGF | Пролиферация корковых предшественников и нейрогенез | Пролиферация, миграция и дифференциация ЕС | Лиганд | Адипоциты |
| НФР | Выживание нейронов , дифференцировка | Стимуляция ангиогенеза и артериогенеза в ишемизированных задних конечностях | Лиганд | Несколько |
| Нейропилин | Наведение аксона | Синергическое действие VEGF165 на миграцию и пролиферацию ЭК. Развитие сосудов |
Рецептор | Целевая ячейка |
| ВЭФР | Развитие и формирование паттерна нейронов, оказывает нейротрофическое и нейропротекторное действие. | Индуцирует ангиогенез, способствует эндотелиальных клеток . выживанию, пролиферации и миграции | Лиганд | Несколько |
Патология
[ редактировать ]Нейроангиогенез участвует в ряде патологий, включая эндометриоз, [ 4 ] опухоли головного мозга, [ 5 ] и старческое слабоумие , такое как болезнь Альцгеймера. [ 6 ] Каждый из этих процессов влечет за собой значительные затраты для отрасли здравоохранения, а это означает, что полное понимание задействованных процессов, включая нейроангиогенез, необходимо для разработки функциональных методов лечения. [ 5 ] [ 9 ]
Эндометриоз
[ редактировать ]Эндометриоз — распространенное гинекологическое заболевание, вызванное имплантацией ткани эндометрия за пределы матки , симптомом которого являются хронические боли в области таза. Формирование, рост и сохранение этих имплантатов зависят от ангиогенеза, который увеличивает кровоснабжение кровеносных сосудов. Возникающее в результате увеличение кровотока может напрямую коррелировать с болевыми симптомами. [ нужна ссылка ] Одним из возможных объяснений этого является одновременный рост нейронов в этих областях вместе с кровеносными сосудами посредством нейроангиогенеза. [ 4 ]
Опухоли головного мозга
[ редактировать ]Опухоли головного мозга, такие как мультиформная глиобластома , характеризуются плотной васкуляризацией, связанной с высокой экспрессией проангиогенных факторов, VEGF и интерлейкина 8 . [ 5 ]
Травма головного мозга
[ редактировать ]После ишемического инсульта или черепно-мозговой травмы ангиогенез поддерживает поступление кислорода и питательных веществ в поврежденную ткань, а также стимулирует нейрогенез и синаптогенез , особенно в ишемической полутени . [ 5 ] Нейроангиогенез тонко регулируется и является последовательным, включая пролиферацию и миграцию эндотелиальных клеток для восстановления функции гематоэнцефалического барьера , рекрутирование перицитов и стабилизацию новых кровеносных сосудов, процесс, зависящий от активации проангиогенных факторов, таких как VEGF и ангиопоэтин-1 . [ 5 ]
болезнь Альцгеймера
[ редактировать ]Состоянием, которое, возможно, является результатом снижения нейроангиогенных факторов, является болезнь Альцгеймера. Без продолжения нейроангиогенеза во время старения области мозга могут больше не иметь полного набора функциональных капилляров и, следовательно, как следствие, мозговой кровоток и когнитивные способности снижаются. [ 5 ] [ 6 ] Это состояние снижения нейроангиогенеза и более низкой плотности капилляров во время старения , возможно, связанное с нарушением регуляции ангиогенных факторов вследствие гипоксии , может быть сосудистой основой болезни Альцгеймера. [ 5 ] [ 6 ] [ 10 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Гривз, Э; Коллинз, Ф; Эсналь-Суфиаур, А; Джакумелу, С; Хорн, AW; Сондерс, ПТ (2014). «Агонисты эстрогеновых рецепторов (ER) по-разному регулируют нейроангиогенез при перитонеальном эндометриозе посредством репеллентного фактора SLIT3» . Эндокринология . 155 (10): 4015–26. дои : 10.1210/en.2014-1086 . ПМИД 25051436 .
- ^ Парк; и др. (2002). «Замедленная активация фактора роста эндотелия сосудов и flk-1 после глобальной церебральной ишемии у монгольской песчанки – возможная роль в нейроангиогенезе?» (PDF) . Корейская неврологическая ассоциация . Проверено 30 сентября 2015 г.
- ^ Jump up to: а б Бауч, В.Л.; Джеймс, Дж. М. (2009). «Нейроваскулярное развитие: начало прекрасной дружбы» . Адгезия и миграция клеток . 3 (2): 199–204. дои : 10.4161/cam.3.2.8397 . ПМЦ 2679887 . ПМИД 19363295 .
- ^ Jump up to: а б с Асанте, А; Тейлор, Р.Н. (2011). «Эндометриоз: роль нейроангиогенеза». Ежегодный обзор физиологии . 73 : 163–82. doi : 10.1146/annurev-физиология-012110-142158 . ПМИД 21054165 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к Валлон М., Чанг Дж., Чжан Х., Куо СиДжей (2014). «Развитие и патологический ангиогенез в центральной нервной системе» . Cell Mol Life Sci . 71 (18): 3489–3506. дои : 10.1007/s00018-014-1625-0 . ПМЦ 4165859 . ПМИД 24760128 .
- ^ Jump up to: а б с д Эмброуз, Коннектикут (2012). «Нейроангиогенез: сосудистая основа болезни Альцгеймера и снижения когнитивных функций во время старения» . Журнал болезни Альцгеймера . 32 (3): 773–88. дои : 10.3233/JAD-2012-120067 . ПМИД 22850316 .
- ^ Бейтс, Д; Тейлор, Дж.И.; Миникьелло, Дж; Фарли, П; Циховиц, А; Уотсон, Н.; Клагсбрун, М; Мамлюк, Р; Ньюгрин, Д.Ф. (2003). «Нейроваскулярная конгруэнтность является результатом общего механизма формирования паттерна, который использует семафорин3А и нейропилин-1» . Биология развития . 255 (1): 77–98. дои : 10.1016/s0012-1606(02)00045-3 . ПМИД 12618135 .
- ^ Jump up to: а б Парк, Дж.А.; Чой, К.С.; Ким, С.Ю.; Ким, К.В. (2003). «Координированное взаимодействие сосудистой и нервной систем: от молекулярных к клеточным подходам». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 311 (2): 247–53. дои : 10.1016/j.bbrc.2003.09.129 . ПМИД 14592405 .
- ^ Моротти, М; Винсент, К; Браун, Дж; Зондерван, Коннектикут; Беккер, CM (2014). «Периферические изменения при боли, связанной с эндометриозом» . Обновление репродукции человека . 20 (5): 717–36. дои : 10.1093/humupd/dmu021 . ПМЦ 4337970 . ПМИД 24859987 .
- ^ Эмброуз, Коннектикут (2016). «Роль капилляров в легких недугах старости, болезни Альцгеймера и сосудистой деменции: потенциал протерапевтического ангиогенеза» . Журнал болезни Альцгеймера . 54 (1): 31–43. дои : 10.3233/JAD-160303 . ПМИД 27392865 .