arteriogenes

De arteriogenes beskriver tillväxten av kollaterala artärer efter en stenos och ska skiljas från angiogenes. Faktorer som skjuvkrafter, vaskulär dilatation och monocytansamling spelar en roll i processen. I framtiden kommer patienter antagligen att kunna placeras i en "naturlig" förbikoppling genom induktion av arteriogenes.

Vad är arteriogenes?

Tillväxten av artärer från redan etablerade nätverk av små arteriella anslutningar kallas arteriogenes. Vid angiogenes, å andra sidan, växer helt nya blodkärl ur gammalt, dvs redan befintliga blodkärl. Arteriogenes i betydelsen av tillväxten av så kallade kollaterala artärer äger rum efter att större artärer har stängts, dvs. efter stenoser.

Arteriogenes är den enda fysiologiskt effektiva typen av blodkärlstillväxt och kan kompensera för blodcirkulationsunderskott. Stimuleringen av arteriogenes är påtvingad av fysiska krafter, såsom skjuvspänningen, som existerar efter stenos på grund av det ökade blodflödet i kollaterala arterioler. Dessutom antas monocyter vara stimulerande faktorer. De är de största immuncellerna i mänskligt blod.

Till skillnad från den relaterade processen för angiogenes sker arteriogenes helt oberoende av syretillförseln och påverkas därför inte av hypoxi i betydelse av syreutarmning.

Funktion & uppgift

Arteriogenesprocessen initieras med den fortsatta utvidgningen av kärlrummen, vilket leder till en ansamling av myocyter och hypertrofi av endotelet. Arteriogenes utlöses av stenoser som blockerar ett tillförande blodkärl. Ocklusionen sänker perfusionstrycket.

Samtidigt inträffar ökade skjuvkrafter i de återstående blodkärlen, som aktiverar kärlets endotel. På grundval av denna aktivering inträffar en inflammatorisk reaktion där kväveoxid och transkriptionsfaktorer frisätts. De mest relevanta transkriptionsfaktorerna inkluderar HIF-1a, den hypoxiainducerade faktorn.

De beskrivna processerna frisätter cytokiner, särskilt MCP-1 eller, bättre, Monocyt Chemotactic Protein-1. Dessutom aktiveras de inflammatoriska cellerna, som förutom monocyter också inkluderar makrofager. Genuttrycket av vidhäftningsmolekylerna, till exempel intracellulär vidhäftning Molekyl-1 och ICAM-1, induceras i större utsträckning. Under arteriogenes expanderar den ursprungliga kärldiametern till en faktor 20 och möjliggör på detta sätt en tillräcklig blodtillförsel igen.

Max Planck Society påpekar att arteriogenes har förknippats med ackumulering av monocyter i växande säkerhetsfartygsväggar i ett antal studier. Wolfgang Schapers forskargrupp undersökte sedan ursprunget till celler och den roll som cirkulerande monocyter spelar i arteriogenes. I experimentella tillvägagångssätt ökade och minskade antalet monocyter i djurens blodomlopp.

I den första gruppen inledde de en evakuering av monocyterna från blodet, varigenom blodkoncentrationen av immuncellerna ökade flera gånger över det normala värdet på grund av rebound-effekten efter cirka två veckor. Gruppen med ihållande monocytutarmning visade en signifikant lägre nivå av arteriogenes än kontrollgruppen efter återställningen av blodflödet. Återhämtningsgruppen visade emellertid ökad arteriogenes. Med sin studie lyckades forskarna att upprätta funktionella förhållanden mellan monocytkoncentrationen i perifert blod och i vilken utsträckning säkerhetskärlen växer under arteriogenes.

Sjukdomar och sjukdomar

Medicinsk forskning syftar till att stimulera arteriogenes i framtiden och att erbjuda patienter med hjärt-kärlsjukdomar nya terapeutiska alternativ i framtiden. Arteriogenes kan till exempel skapa ett naturligt bypass-flöde. Bypasset är för närvarande konstgjordt skapat som en del av en operation och tjänar till att överbrygga passeringshinder. Omkopplingskirurgi skapar en koppling mellan början och slutet av stenoser.

Oftast sker denna operation på hjärtat, speciellt i fallet med kraftigt avsmalnade eller helt stängda kranskärl som behöver överbryggas. Bypasset återställer en tillräcklig blodtillförsel till hjärtmuskeln.

Omkopplingar används vid vaskulär kirurgi, till exempel för terapi av intermittent claudication i de sena stadierna eller för behandling av aneurysmer. Vid hjärtkirurgi är kranskärlsledning en bypass som ofta används för kranskärlssjukdom. Vener eller artärer tas från patientens kropp eller från den avlidna och används för att överbrygga klyftan. Konstgjorda tyger som Gore-Tex eller andra konstgjorda vaskulära proteser används nu också. Till exempel finns det inte en tillräckligt lång ven tillgänglig för en aortaersättning, så att så kallade rörformade proteser är det enda terapeutiska alternativet hittills. Som ett alternativ till förbikoppling använder kärlkirurgi implantat som transplantat och ersätter därmed hela kärlsektionen som påverkas av ett passningshinder.

När forskningen fortskrider och forskningen om arteriogenes fortsätter, kan ett helt nytt och helt naturligt alternativ för terapi för hinder under passering uppstå. Passagehinder är ett relevant ämne, särskilt i den västra världen, eftersom sjukdomar som åderförkalkning redan har utvecklats till utbredda sjukdomar på grund av livsstilen. Vid arterioskleros "förkalkas" fartygen, blir styva och främjar således inte bara hjärtattacker och stroke, utan också bildandet av sprickor i kärlväggarna.

Bypassoperationer, och därmed också möjligheten till inducerad arteriogenes, blir alltmer relevanta, särskilt mot denna bakgrund. Emellertid används induktion av arteriogena processer genom yttre påverkan ännu inte i klinisk praxis.