Αρτηριογένεση

ο Αρτηριογένεση περιγράφει την ανάπτυξη των παράπλευρων αρτηριών μετά από στένωση και πρέπει να διακριθεί από την αγγειογένεση. Παράγοντες όπως οι διατμητικές δυνάμεις, η αγγειακή διαστολή και η συσσώρευση μονοκυττάρων παίζουν ρόλο στη διαδικασία. Στο μέλλον, οι ασθενείς πιθανότατα θα μπορούν να παρακάμπτονται "φυσικά" προκαλώντας αρτηριογένεση.

Τι είναι η αρτηριογένεση;

Η ανάπτυξη αρτηριών από ήδη εγκατεστημένα δίκτυα μικρών αρτηριακών συνδέσεων ονομάζεται αρτηριογένεση. Στην αγγειογένεση, ωστόσο, εντελώς νέα αιμοφόρα αγγεία βγαίνουν από παλιά, δηλαδή ήδη υπάρχοντα αιμοφόρα αγγεία. Η αρτηριογένεση με την έννοια της ανάπτυξης των λεγόμενων παράπλευρων αρτηριών λαμβάνει χώρα μετά το κλείσιμο μεγαλύτερων αρτηριών, δηλαδή μετά από στενώσεις.

Η αρτηριογένεση είναι ο μόνος φυσιολογικά αποτελεσματικός τύπος ανάπτυξης των αιμοφόρων αγγείων και μπορεί να αντισταθμίσει τα ελλείμματα στην κυκλοφορία του αίματος. Η διέγερση της αρτηριογένεσης εξαρτάται από φυσικές δυνάμεις, όπως το διατμητικό στρες, που υπάρχει μετά από στενώσεις λόγω της αυξημένης ροής του αίματος εντός των παράπλευρων αρτηρίων. Επιπλέον, πιστεύεται ότι τα μονοκύτταρα είναι διεγερτικοί παράγοντες. Είναι τα μεγαλύτερα ανοσοκύτταρα στο ανθρώπινο αίμα.

Σε αντίθεση με τη σχετική διαδικασία της αγγειογένεσης, η αρτηριογένεση λαμβάνει χώρα εντελώς ανεξάρτητα από την παροχή οξυγόνου και επομένως δεν επηρεάζεται από την υποξία με την έννοια της μείωσης του οξυγόνου.

Λειτουργία & εργασία

Η διαδικασία της αρτηριογένεσης ξεκινά με τη συνεχιζόμενη διαστολή του αυλού του αγγείου, η οποία οδηγεί σε συσσώρευση μυοκυττάρων και υπερτροφία του ενδοθηλίου. Η αρτηριογένεση προκαλείται από στενώσεις που εμποδίζουν ένα αιμοφόρο αγγείο που τροφοδοτεί. Η απόφραξη μειώνει την πίεση διάχυσης.

Ταυτόχρονα, αυξάνονται οι διατμητικές δυνάμεις στα υπόλοιπα αιμοφόρα αγγεία, τα οποία ενεργοποιούν το ενδοθήλιο του αγγείου. Με βάση αυτήν την ενεργοποίηση, εμφανίζεται μια φλεγμονώδης αντίδραση, στην οποία απελευθερώνονται παράγοντες νιτρικού οξειδίου και μεταγραφής. Οι πιο σχετικοί παράγοντες μεταγραφής περιλαμβάνουν το HIF-1α, τον παράγοντα που προκαλείται από υποξία.

Οι διεργασίες που περιγράφονται απελευθερώνουν κυτοκίνες, ειδικά MCP-1 ή, καλύτερα, Monocyte Chemotactic Protein-1. Επιπλέον, ενεργοποιούνται τα φλεγμονώδη κύτταρα, τα οποία εκτός από τα μονοκύτταρα περιλαμβάνουν επίσης μακροφάγα. Η γονιδιακή έκφραση των μορίων προσκόλλησης, για παράδειγμα ενδοκυτταρική πρόσφυση Molecule-1 και ICAM-1, προκαλείται σε μεγαλύτερο βαθμό. Κατά τη διάρκεια της αρτηριογένεσης, η αρχική διάμετρος των αγγείων επεκτείνεται σε έναν παράγοντα 20 και με αυτόν τον τρόπο επιτρέπει μια επαρκή παροχή αίματος ξανά.

Η Max Planck Society επισημαίνει ότι η αρτηριογένεση έχει συσχετιστεί με τη συσσώρευση μονοκυττάρων σε αυξανόμενα παράπλευρα τοιχώματα αγγείων σε πολλές μελέτες. Στη συνέχεια, η ερευνητική ομάδα γύρω από τον Wolfgang Schaper εξέτασε την προέλευση των κυττάρων και τον ρόλο που διαδραματίζουν τα κυκλοφορούντα μονοκύτταρα στην αρτηριογένεση. Σε πειραματικές προσεγγίσεις, αύξησαν και μείωσαν τον αριθμό των μονοκυττάρων στην κυκλοφορία του αίματος των ζώων.

Στην πρώτη ομάδα, ξεκίνησαν μια εκκένωση των μονοκυττάρων από το αίμα, οπότε η συγκέντρωση των ανοσοκυττάρων στο αίμα αυξήθηκε αρκετές φορές πάνω από την κανονική τιμή λόγω του φαινομένου της ανάκαμψης μετά από περίπου δύο εβδομάδες. Η ομάδα με επίμονη εξάντληση μονοκυττάρων παρουσίασε σημαντικά χαμηλότερο επίπεδο αρτηριογένεσης από την ομάδα ελέγχου μετά την αποκατάσταση της ροής του αίματος. Η ομάδα ανάκαμψης, ωστόσο, έδειξε αυξημένη αρτηριογένεση. Μέσω της μελέτης τους, οι επιστήμονες κατάφεραν να δημιουργήσουν λειτουργικές σχέσεις μεταξύ της συγκέντρωσης των μονοκυττάρων στο περιφερικό αίμα και του βαθμού στον οποίο αναπτύσσονται τα παράπλευρα αγγεία κατά την αρτηριογένεση.

Ασθένειες και παθήσεις

Η ιατρική έρευνα στοχεύει στην τόνωση της αρτηριογένεσης στο μέλλον και στην παροχή στους ασθενείς με καρδιαγγειακές παθήσεις νέες θεραπευτικές επιλογές στο μέλλον. Η αρτηριογένεση θα μπορούσε, για παράδειγμα, να δημιουργήσει μια φυσική ροή παράκαμψης. Η παράκαμψη αυτή τη στιγμή δημιουργείται τεχνητά ως μέρος μιας λειτουργίας και χρησιμοποιείται για τη γεφύρωση εμποδίων διέλευσης. Η επέμβαση παράκαμψης δημιουργεί μια σύνδεση μεταξύ της έναρξης και του τέλους των στενώσεων.

Τις περισσότερες φορές, αυτή η επέμβαση πραγματοποιείται στην καρδιά, ειδικά σε περίπτωση στενής ή εντελώς κλειστής στεφανιαίας αρτηρίας που πρέπει να γεφυρωθούν. Η παράκαμψη αποκαθιστά επαρκή παροχή αίματος στον καρδιακό μυ.

Η παράκαμψη χρησιμοποιείται σε αγγειακή χειρουργική επέμβαση, για παράδειγμα, για τη θεραπεία της διαλείπουσας χωλότητας στο τελευταίο στάδιο ή για τη θεραπεία ανευρύσεων. Στην καρδιακή χειρουργική επέμβαση, η παράκαμψη στεφανιαίας αρτηρίας είναι μια παράκαμψη που χρησιμοποιείται συχνά για στεφανιαία νόσο. Οι φλέβες ή οι αρτηρίες λαμβάνονται από το σώμα του ασθενούς ή του νεκρού για ωοτοκία και χρησιμοποιούνται για γεφύρωση. Χρησιμοποιούνται επίσης τεχνητά υφάσματα όπως το Gore-Tex ή άλλες τεχνητές αγγειακές προθέσεις. Για αντικατάσταση αορτής, για παράδειγμα, δεν υπάρχει αρκετά μακρά φλέβα, έτσι ώστε οι επονομαζόμενες σωληνοειδείς προθέσεις να είναι η μόνη επιλογή θεραπείας μέχρι στιγμής. Ως εναλλακτική λύση για την παράκαμψη, η αγγειακή χειρουργική επέμβαση χρησιμοποιεί εμφυτεύματα ως μοσχεύματα και έτσι αντικαθιστά ολόκληρο το αγγειακό τμήμα που επηρεάζεται από ένα εμπόδιο διέλευσης.

Καθώς η έρευνα προχωρά και η έρευνα για την αρτηριογένεση συνεχίζεται, μπορεί να προκύψει μια εντελώς νέα και εντελώς φυσική επιλογή θεραπείας για παρεμπόδιση. Τα εμπόδια διέλευσης είναι ένα σχετικό θέμα, ειδικά στον δυτικό κόσμο, καθώς ασθένειες όπως η αρτηριοσκλήρωση έχουν ήδη εξελιχθεί σε εκτεταμένες ασθένειες λόγω του τρόπου ζωής. Στην αρτηριοσκλήρωση, τα αγγεία «ασβεστοποιούνται», γίνονται άκαμπτα και έτσι όχι μόνο προάγουν καρδιακές προσβολές και εγκεφαλικά επεισόδια, αλλά και σχηματισμό ρωγμών στα τοιχώματα των αγγείων.

Οι λειτουργίες παράκαμψης, και έτσι επίσης η πιθανότητα επαγόμενης αρτηριογένεσης, γίνονται όλο και πιο σημαντικές, ειδικά σε αυτό το πλαίσιο. Ωστόσο, η επαγωγή αρτηριογενών διεργασιών μέσω εξωτερικής επίδρασης δεν χρησιμοποιείται ακόμη στην κλινική πρακτική.