Spis treści
1. Regulacja neoangiogenezy
2. Angiogeneza nowotworu
Czynnik wzrostu naczyń i śródbłonka
. Czynnik wzrostu naczyń i śródbłonka C
. Czynnik wzrostu naczyń i śródbłonka D
. Receptory VEGF
. Czynnik wzrostu fibroblastów
. Naskórkowy czynnik wzrostu
. Transformujący czynnik wzrostu α
. Transformujący czynnik wzrostu β
. Płytkowy czynnik wzrostu
. Łożyskowy czynnik wzrostu
. Czynnik wzrostu hepatocytów
. Angiogenina
. Angiopoetyny-1 i -2
. Czynnik pigmentowy pochodzenia nabłonkowego
. Tlenek azotu
. Metaloproteinazy macierzy
. Endostatyna
. Czynnik komórek macierzystych
. Czynnik hamujący komórki białaczkowe
. Czynnik neurotropowy pochodzenia mózgowego
Skróty sekcji
EGF – naskórkowy czynnik wzrostu
FGF – czynnik wzrostu fibroblastów
HGF – czynnik wzrostu hepatocytów
IGF – insulinopodobne czynniki wzrostu
MMPS – metaloproteinazy macierzy
PDGF – płytkopochodny czynnik wzrostu
PLGF – łożyskowy czynnik wzrostu
TGF – transformujące czynniki wzrostu
Inhibitory TIMP
MMP SCF – czynnik komórek macierzystych
VEGF – czynnik wzrostu naczyń i śródbłonka
Czynniki wzrostu to polipeptydy o masie cząsteczkowej 5-50 kDa, połączone w grupę troficznych substancji regulatorowych. Podobnie jak hormony, czynniki te mają szeroki zakres działania biologicznego na wiele komórek - stymulują lub hamują mitogenezę, chemotaksję i różnicowanie. W przeciwieństwie do hormonów, czynniki wzrostu są zwykle wytwarzane przez niewyspecjalizowane komórki znajdujące się we wszystkich tkankach i mają działanie endokrynologiczne, parakrynne i autokrynne. Czynniki endokrynologiczne są wytwarzane i transportowane przez krwioobieg do odległych komórek docelowych. Osiągając swój „cel”, wchodzą w interakcję z wyspecjalizowanymi receptorami komórek docelowych o wysokim powinowactwie. Czynniki parakrynne różnią się tym, że rozprzestrzeniają się poprzez dyfuzję. Receptory komórek docelowych są zwykle zlokalizowane w pobliżu komórek producentów. Czynniki autokrynne oddziałują na komórki, które są bezpośrednim źródłem tych czynników. Większość polipeptydowych czynników wzrostu działa w sposób parakrynny lub autokrynny. Jednakże niektóre czynniki, takie jak insulinopodobny czynnik wzrostu (IGF), mogą mieć wpływ na układ hormonalny.
Regulacja neoangiogenezy
Prawidłowe funkcjonowanie tkanek zależy od regularnego dostarczania tlenu przez naczynia krwionośne. Zrozumienie sposobu tworzenia naczyń krwionośnych skupiło większość wysiłków badawczych prowadzonych w ostatniej dekadzie. Waskulogeneza w zarodkach to proces, w wyniku którego naczynia krwionośne tworzą się de novo z prekursorów komórek śródbłonka. Angiogeneza to proces tworzenia nowych naczyń krwionośnych z istniejącego układu naczyniowego. On gra ważna rola w rozwoju, prawidłowym wzroście tkanek, gojeniu ran, cyklu rozrodczym u kobiet (rozwój łożyska i ciałko żółte, owulacja), a także odgrywa ważną rolę w różne choroby. Szczególne zainteresowanie skupia się na wzroście nowotworu. To właśnie utworzenie nowego dopływu krwi umożliwia wzrost nowotworu. Proces ten, określany jako angiogeneza nowotworowa, jest również integralną częścią rozprzestrzeniania się komórek nowotworowych i wzrostu przerzutów. Proces neoangiogenezy jest niezbędny do długotrwałej adaptacji tkanek w warunkach uszkodzenia. W tym przypadku następuje częściowe uwolnienie czynników wzrostu do krwi, co ma znaczenie diagnostyczne.
Wyróżnia się następujące etapy neoangiogenezy:
1. zwiększona przepuszczalność śródbłonka i zniszczenie błony podstawnej;
2. migracja komórek śródbłonka;
3. proliferacja komórek śródbłonka;
4. „dojrzewanie” komórek śródbłonka i przebudowa naczyń.
Głównym mechanizmem regulacji procesów neoangiogenezy jest uwalnianie czynników angiogennych, których źródłem mogą być komórki śródbłonka i tuczne, makrofagi itp. Pod wpływem czynników angiogennych dochodzi do aktywacji komórek śródbłonka (głównie w żyłkach pozakapilarnych) i migracji poza błona podstawna z utworzeniem odgałęzień głównych naczyń. Zakłada się, że w mechanizmie migracji komórek śródbłonka bardzo ważne odgrywa aktywację ekspresji śródbłonkowych cząsteczek adhezyjnych, na przykład E-selektyny. W stanie stabilnym komórki śródbłonka nie proliferują i tylko sporadycznie (raz na 7-10 lat) dzielą się. Pod wpływem angiogennych czynników wzrostu i cytokin następuje aktywacja proliferacji komórek śródbłonka, która kończy się przebudową naczynia, po czym nowo powstałe naczynie uzyskuje stan stabilny.
O wzroście nowych naczyń decyduje równowaga pomiędzy ich stymulatorami i inhibitorami. Przy niskim stosunku stymulantów do inhibitorów tworzenia naczyń neoangiogeneza jest blokowana lub ma małą intensywność, przeciwnie, przy wysokich stosunkach neoangiogeneza jest aktywnie wyzwalana.
Stymulatory neoangiogenezy: czynnik wzrostu naczyń i śródbłonka (VEGF), czynnik wzrostu fibroblastów (FGF), angiogenina, naskórkowy czynnik wzrostu (EGF), płytkopochodny czynnik wzrostu (PDGF), transformujące czynniki wzrostu α (TGF-α) i β (TGF- β), insulinopodobny czynnik wzrostu 1 (IGF-1), NO, interleukina-8 i czynniki niespecyficzne, takie jak metaloproteinazy macierzy (MMP).
Inhibitory neoangiogenezy: endostatyna, rozpuszczalne receptory VEGF (sVEGFR), trombospondyna, angiostatyna (fragment plazminogenu), wazostatyna, restyna, inhibitory MMP (TIMP-1, TIMP-2).
Angiogeneza nowotworu
W przeciwieństwie do normalnego układu naczyniowego, który szybko dojrzewa i stabilizuje się, naczynia krwionośne nowotworu wykazują nieprawidłowości strukturalne i funkcjonalne. Nie zawierają perycytów – komórek funkcjonalnie związanych ze śródbłonkiem naczyń i niezwykle ważnych dla stabilizacji i dojrzewania struktur naczyniowych. Ponadto naczynia 1. 2. 3. 4. Ta sieć nowotworów ma chaotyczną organizację, z krętością i zwiększoną przepuszczalnością naczyń, a jej przeżycie i proliferacja zależą od czynników wzrostu. Te nieprawidłowości naczyniowe, które w dużej mierze wynikają z nadmiernej produkcji czynników wzrostu, stwarzają warunki sprzyjające wzrostowi nowotworu.
Komórki nowotworowe charakteryzują się wzrostem poziomu stymulatorów neoangiogenezy. W przypadku braku dopływu krwi nowotwory uzyskują tlen i składniki odżywcze na drodze dyfuzji i zwykle nie osiągają średnicy większej niż 1-2 mm. Początek angiogenezy prowadzi do powstania nowego dopływu krwi i ułatwia szybki wzrost i przerzuty nowotworu, który w ten sposób stał się aktywny. Chociaż w angiogenezę nowotworu zaangażowanych jest wiele czynników wzrostu, stwierdzono, że VEGF jest z nich najsilniejszym i dominującym. Zakłócenie dopływu krwi do guza może zahamować jego późniejszy wzrost. Przyjmuje się, że zablokowanie wzrostu nowotworu możliwe jest poprzez hamowanie powstawania i aktywności czynników wzrostu angiogenezy lub poprzez bezpośrednie oddziaływanie na nowo powstałe, niedojrzałe naczynia krwionośne. Ta metoda oddziaływania na nowotwór nie powoduje eradykacji, a jedynie ogranicza jego rozwój, przekształcając chorobę w powolny proces przewlekły. Terapia anty-VEGF hamuje rozwój nowych naczyń nowotworowych i powoduje odwrócenie nowo powstałych łożysk naczyniowych.
Czynnik wzrostu naczyń i śródbłonka (VEGF, VEGF A)
VEGF jest heterodimerycznym glikoproteinowym czynnikiem wzrostu wytwarzanym przez różne typy komórek. Zidentyfikowano co najmniej 5 wariantów VEGF-A: VEGF 121, VEGF 165, VEGF 183, VEGF 189, VEGF 206. Inne warianty VEGF są oznaczone jako VEGF-B, -C, -D. W większości tkanek dominuje VEGF 165. Mięsak Kaposiego wykazuje ekspresję VEGF 121 i VEGF 165. VEGF 121 i VEGF 165 są postaciami rozpuszczalnymi, podczas gdy VEGF 189 i VEGF 206 są związane z proteoglikanami błonowymi zawierającymi heparynę. W przeciwieństwie do innych mitogenów komórek śródbłonka, takich jak bFGF (postać główna) i PDGF, VEGF jest syntetyzowany jako prekursor o długości 226 aminokwasów.
VEGF jest potencjalnym mitogenem dla komórek nabłonka naczyń. Ma silny wpływ na przepuszczalność naczyń, jest silnym białkiem angiogennym w różnych układach doświadczalnych, bierze udział w procesach neowaskularyzacji w sytuacjach patologicznych. Istnieje synergistyczny wpływ pomiędzy VEGF i bFGF na indukcję angiogenezy. Zdolność VEGF do wpływania na przepuszczalność naczyń implikuje możliwość zaangażowania tego czynnika wzrostu w zmianę funkcji bariery krew-mózg w warunkach subnormalnych i patologicznych. VEGF-A powoduje również rozszerzenie naczyń poprzez szlak syntetazy NO w komórkach śródbłonka i może aktywować migrację monocytów.
VEGF-A można wykryć w osoczu i surowicy pacjentów, jednak jego poziom w surowicy jest znacznie wyższy. Niezwykle wysokie poziomy można znaleźć w zawartości cyst powstałych u pacjentów z guzami mózgu lub w płynie puchlinowym. Płytki krwi uwalniają VEGFA podczas agregacji i mogą być kolejnym głównym źródłem komórek nowotworowych. Różne badania wykazało, że stowarzyszenie wysoki poziom Stężenie VEGF-A w surowicy o złym rokowaniu u pacjentów z nowotworami złośliwymi może korelować z podwyższoną liczbą płytek krwi. Guzy mogą wydzielać cytokiny i czynniki wzrostu, które stymulują produkcję megakariocytów w szpiku kostnym i zwiększają liczbę płytek krwi. To z kolei może prowadzić do kolejnego, pośredniego wzrostu dostarczania VEGF-A do guza. Ponadto VEGF-A bierze udział w wielu innych procesach patologicznych związanych ze zwiększoną angiogenezą lub zwiększoną przepuszczalnością naczyń. Przykłady, w których VEGF-A odgrywa ważną rolę, obejmują łuszczycę i reumatoidalne zapalenie stawów, a także zespół nadmiernej stymulacji jajników. Retinopatia cukrzycowa jest również związana z wysokim wewnątrzgałkowym poziomem VEGF-A, a hamowanie funkcji VEGFA może prowadzić do niepłodności z powodu zablokowania czynności ciałka żółtego. Znaczenie VEGF-A dla wzrostu nowotworu zostało wyraźnie wykazane poprzez zastosowanie receptorów VEGF do blokowania proliferacji in vivo, a także blokowanie przeciwciał skierowanych przeciwko VEGF lub jednemu z receptorów VEGF. W konsekwencji ingerencja w funkcję VEGF-A stała się głównym obszarem zainteresowań przy opracowywaniu leków mających na celu blokowanie angiogenezy i przerzutów. Obecnie w prace nad takimi antagonistami zaangażowanych jest ponad 110 firm farmaceutycznych na całym świecie. Ich podejścia obejmują antagonistów VEGF-A lub jego receptorów, selektywne inhibitory kinazy tyrozynowej. Ukierunkowanie sygnalizacji VEGF może mieć bardzo ważne implikacje terapeutyczne w przypadku wielu chorób i służyć jako podstawa do opracowania przyszłych terapii (anty)angiogennych.
Czynnik wzrostu naczyń i śródbłonka C (VEGF-C)
VEGF-C należy do rodziny VEGF. Wykazano, że ma właściwości angiogenne i limfangiogenne. Rodzina VEGF i jej receptory biorą udział w rozwoju i wzroście śródbłonka naczyniowego. Dwa białka z tej rodziny, VEGF-C i -D, wywierają działanie regulacyjne na komórki śródbłonka naczyń limfatycznych poprzez receptor VEGFR3, pełniąc rolę mitogenów.
Ekspresja VEGF-C jest powiązana z chorobami onkohematologicznymi. Ekspresja VEGF-C wraz z receptorami sprzyja przeżywaniu i proliferacji komórek nowotworowych. Zwiększoną ekspresję VEGF-C wskazuje się m.in nowotwory złośliwe Przewód pokarmowy, gdzie koreluje z inwazją, przerzutami do węzłów chłonnych i zmniejszonym przeżyciem.
Czynnik wzrostu naczyń i śródbłonka D (VEGF-D)
VEGF-D (znany również jako czynnik indukowany c-fos lub FIGF) jest bardzo podobny do VEGF-C. Ma homologię strukturalną i specyficzność receptora podobną do VEGF-C, dlatego uważa się, że VEGF-D i VEGF-C można zaliczyć do podrodziny VEGF. VEGF-D jest początkowo syntetyzowany jako białko prekursorowe zawierające unikalne propeptydy N- i C-końcowe oprócz centralnej domeny homologii wiążącej się z receptorem VEGF (VHD). U innych członków rodziny VEGF nie znaleziono propeptydów N- i C-końcowych. Te propeptydy są rozszczepiane proteolitycznie podczas biosyntezy, w wyniku czego powstaje dojrzała, wydzielana postać składająca się z jednowartościowych dimerów VHD.
Podobnie jak VEGF-C, VEGF-D wiąże się na powierzchni komórki z receptorem 2 kinazy tyrozynowej VEGF (VEGF R2/Flk-1/KDR) i VEGFR3. Receptory te są zlokalizowane na komórkach śródbłonka naczyń i limfy i są odpowiedzialne za angiogenezę i limfogenezę. Dojrzała postać VEGFD wiąże się z tymi receptorami z większym powinowactwem niż pierwotna forma pro VEGF-D. Wykazano ekspresję genu VEGF-D w rozwijających się zarodkach, szczególnie w mezenchymie płuc. VEGF-D jest również zlokalizowany w komórkach nowotworowych. W tkankach dorosłych mRNA VEGF-D ulega ekspresji w sercu, płucach, mięśniach szkieletowych i jelicie cienkim.
Receptory VEGF (sVEGFR-1, sVEGFR-2)
Wiele receptorów cytokin występuje w postaci rozpuszczalnej po rozszczepieniu proteolitycznym i oddzieleniu od powierzchni komórki. Te rozpuszczalne receptory są w stanie wiązać i neutralizować cytokiny w krążeniu. Istnieją trzy receptory dla VEGF-A: VEGFR-1 (Flt-1), -2 (KDR) i -3 (Flt-4). Wszystkie zawierają siedem powtórzeń Ig-podobnych w domenach zewnątrzkomórkowych. VEGFR1-R3 ulegają ekspresji głównie w proliferującym śródbłonku wyściółki naczyń krwionośnych i/lub w penetrującym guzy lite. Jednakże VEGFR2 jest szerzej reprezentowany niż VEGFR1 i ulega ekspresji we wszystkich komórkach śródbłonka pochodzenia naczyniowego. VEGFR2 jest także obecny w komórkach śródbłonka i okołonaczyniowych naczyń włosowatych w kanalikach blaszki nasiennej, komórkach Leydiga i komórkach Sertoliego. VEGFR2 wiąże VEGF-A, -C i -D. W przeciwieństwie do VEGFR1, który wiąże się z wysokim powinowactwem zarówno PlGF, jak i VEGF, VEGFR2 wiąże się z wysokim powinowactwem tylko VEGF, a nie PlGF.
Receptory te odgrywają ważną rolę w angiogenezie. sVEGFR-1 jest inhibitorem tego procesu. Wiążąc się z VEGF, zapobiega interakcji VEGF z komórkami docelowymi. Funkcjonalna inaktywacja VEGFR2 przez przeciwciała może zakłócić proces angiogenezy i zapobiec inwazji komórek nowotworowych. W komórkach śródbłonka naczyń w angiogenezie indukowanej białkiem Tat HIV-1 pośredniczy VEGFR2. Tat specyficznie wiąże i aktywuje VEGFR2. Angiogeneza indukowana Tat jest hamowana przez środki, które mogą blokować VEGFR2.
Czynnik wzrostu fibroblastów (FGF)
Rodzina FGF obejmuje obecnie 19 różnych białek. Wstępnie scharakteryzowano dwie formy: kwasową (aFGF) i zasadową (bFGF).
a i bFGF są produktami różnych genów i wykazują aż do 53% homologii. Cząsteczka aFGF jest reprezentowana przez prosty łańcuch polipeptydowy o m.m. 16,8 kDa. Mhm. różne formy bFGF wahają się od 16,8 do 25 kDa. Nie stwierdzono różnic funkcjonalnych pomiędzy formami bFGF.
Aktywność biologiczna FGF jest zróżnicowana. Są mitogenami dla różnych komórek pochodzenia neuroektodermalnego i mezenchymalnego, potencjalnymi mitogenami i stymulatorami angiogenezy, wspomagają i stymulują różnicowanie komórek różnych typów neuronów in vivo i in vitro. Oprócz a i bFGF, rodzina obejmuje onkoproteiny int-2 (FGF-3) i hst (FGF-4), FGF-5, czynnik wzrostu keratynocytów i czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego. FGF-3 i -4 są blisko spokrewnione z bFGF, który sam w sobie prawdopodobnie jest potencjalnym onkogenem. Dane kliniczne potwierdzają rolę bFGF w neoangiogenezie guza. Zatem wzrost poziomu tego czynnika koreluje ze stopniem agresywności procesu w wielu guzach litych, białaczkach, chłoniakach u dzieci i dorosłych i może służyć jako czynnik prognostyczny agresywności proces nowotworowy. bFGF jest niezbędny do rozwoju i utrzymania układu naczyniowego w okresie embriogenezy, jest także głównym czynnikiem angiogennym we wczesnym okresie rekonwalescencji i chorobach sercowo-naczyniowych.
Naskórkowy czynnik wzrostu (EGF)
EGF jest białkiem globularnym o m.m. 6,4 kDa, składający się z 53 reszt aminokwasowych, który działa jako silny mitogen na różne komórki pochodzenia endodermalnego, ektodermalnego i mezodermalnego. EGF występuje we krwi, płynie mózgowo-rdzeniowym, mleku, ślinie, sokach żołądkowych i trzustkowych. Czynnik wzrostu w moczu, znany jako urogastron, jest również identyczny z EGF. Głównym miejscem syntezy EGF jest ślinianki. EGF kontroluje i stymuluje proliferację komórek naskórka i nabłonka, w tym fibroblastów, nabłonka nerek, komórek glejowych, komórek ziarnistych jajnika i komórek tarczycy in vitro. EGF stymuluje także proliferację komórek embrionalnych i zwiększa uwalnianie wapnia z nich tkanka kostna. Wspomaga resorpcję kości i jest silnym chemoatraktantem dla fibroblastów i komórek nabłonkowych. EGF sam oraz w połączeniu z innymi cytokinami jest najważniejszym czynnikiem pośredniczącym w procesach gojenia ran i angiogenezy. Działa również jako inhibitor wydzielania kwasu żołądkowego. W niektórych płyny biologiczne takie jak ślina, mocz, sok żołądkowy, nasienie i mleko, występuje wysoki poziom EGF.
EGF odgrywa ważną rolę w karcynogenezie. W pewnych warunkach może powodować nowotwór złośliwy komórek. EGF indukuje protoonkogeny c-fos i c-myc. Biologiczne działanie immunoreaktywnego EGF jest podobne do działania TGF-α. Należy zauważyć, że oba czynniki wiążą się z tymi samymi receptorami. Jednakże skuteczność EGF jest o 50% wyższa niż TGF-α.
Transformujący czynnik wzrostu α (TGF-α)
Głównym źródłem TGF-α są nowotwory. Makrofagi i keratynocyty (ewentualnie inne) komórki nabłonkowe) również wydzielają TGF-α. TGF-α stymuluje rozwój fibroblastów i śródbłonka. Jest czynnikiem angiogennym. Podobnie jak EGF, TGF-α bierze udział w regulacji proliferacji komórek, a także w regulacji wzrostu komórek nowotworowych.
Transformujący czynnik wzrostu β (TGF-β)
Rodzina TGF-β obejmuje grupę homologicznych heterodimerycznych białek TGFβ-1, -2, -3 i -4. Główna izoforma wydzielana przez komórki układ odpornościowy, jest TGF-β1. Wszystkie TGF-β składają się ze 112 reszt aminokwasowych. Struktura TGF-β2 wykazuje 50% homologii z TGF-β1 w ciągu pierwszych 20 reszt aminokwasowych i 85% w przypadku fragmentów 21-36. Nie stwierdzono różnic w aktywności funkcjonalnej pomiędzy TGF-β1 i -β2. TGF-β jest wytwarzany przez wiele typów komórek i tkanek: aktywowane limfocyty T i makrofagi, płytki krwi, nerki, łożysko.
Czynnik wytwarzany jest w formie nieaktywnej, zawierającej wraz z głównym dimerem fragmenty dodatkowych łańcuchów cząsteczki prekursora. Aktywacja następuje w postaci rozszczepienia tych fragmentów za pomocą proteinaz (plazminy, katepsyny itp.). TGF-β atakuje także różne komórki, ponieważ ekspresja jego receptora o wysokim powinowactwie jest powszechna. Kiedy TGFβ działa na układ odpornościowy, przeważają efekty hamujące. Czynnik hamuje hematopoezę, syntezę cytokin zapalnych, odpowiedź limfocytów na IL-2, -4 i -7 oraz powstawanie cytotoksycznych limfocytów NK i T. Jednocześnie wzmaga syntezę białek macierzy międzykomórkowej, wspomaga gojenie ran i działa anabolicznie.
W stosunku do leukocytów wielojądrzastych TGF-β działa jako antagonista cytokin zapalnych. Wyłączenie genu TGF-β prowadzi do rozwoju śmiertelnej uogólnionej patologii zapalnej, która opiera się na procesie autoimmunologicznym. Jest zatem elementem regulacji zwrotnej odpowiedzi immunologicznej, a przede wszystkim odpowiedzi zapalnej. Jednocześnie TGF-β odgrywa także ważną rolę w rozwoju odpowiedzi humoralnej: przełącza biosyntezę immunoglobulin na izotyp IgA. Stymuluje angiogenezę. Poziomy TGF-β w osoczu dodatnio korelują z unaczynieniem guza.
Płytkowy czynnik wzrostu (PDGF)
PDGF jest jednym z potencjalnych polipeptydów mitogennych występujących w ludzkiej krwi. Składa się z dwóch łańcuchów: A i B, połączonych w izoformy AA-, BB- i AB. Te trzy izoformy różnią się zarówno właściwościami funkcjonalnymi, jak i sposobem wydzielania. Podczas gdy formy AA i AB są szybko wydzielane z komórki produkującej, forma BB pozostaje głównie związana z komórką produkującą. Tylko dimeryczne formy PDGF mogą wiązać się z receptorami. Zidentyfikowano dwa różne typy receptorów. Receptor α wiąże polipeptyd A lub B, podczas gdy receptor β wiąże się tylko z polipeptydem B. Całe spektrum efektów biologicznych wynika z działania tych trzech cząsteczek PDGF i dwóch receptorów, ich zróżnicowanej ekspresji oraz złożonych mechanizmów wewnątrzkomórkowych regulujących ich działanie. Źródłem PDGF w surowicy są α-ziarnistości płytek krwi, chociaż makrofagi i komórki śródbłonka również mogą wytwarzać ten czynnik. Na pewnych etapach komórki łożyska i komórki mięśni gładkich aorty noworodka służą również jako źródło PDGF.
Izoforma AA jest preferencyjnie wydzielana przez fibroblasty, komórki mięśni gładkich naczyń, osteoblasty, astrocyty, komórki COLO (rak okrężnicy) i WLM (guz Wilma). Synteza BB jest związana z makrofagami, komórkami wysp Langerhansa, nieangiogennym nabłonkiem i linią komórkową SW (raka tarczycy). Komórki wytwarzające oba łańcuchy (A i B) obejmują neurony, komórki mezangialne nerek, linie komórkowe glejaka i międzybłoniaka oraz płytki krwi. Wstępne dane sugerowały, że ludzkie płytki krwi zawierają około 70% PDGF-AB i 30% -BB. Jednak nowsze badania wykazały, że może być obecne do 70% PDGF-AA, a wcześniejsze ustalenia są artefaktem. Rodzaj wydzielanych dimerów PDGF zależy od wytwarzanego mRNA i może na niego wpływać również wydajność translacji, wydzielanie i degradacja wewnątrzkomórkowa.
Strukturalna tożsamość łańcucha B i protoonkogenu c-sis sugeruje, że PDGF może odgrywać rolę w indukowanej wirusem złośliwej transformacji zakażonych komórek. PDGF bierze udział w regulacji ostrego stanu zapalnego, gojenia się ran i tworzenia blizn. PDGF uwalniany z makrofagów pęcherzykowych bierze udział w rozwoju zwłóknienia płuc. Ustalono również, że PDGF jest powiązany z rozwojem miażdżycy, kłębuszkowego zapalenia nerek, zwłóknienia szpiku i powstawania keloidów. Podobnie jak EGF, PDGF indukuje ekspresję protoonkogenów, takich jak fos, myc i jun. PDGF jest również wszechobecny w neuronach OUN, gdzie uważa się, że odgrywa ważną rolę w przeżyciu i regeneracji komórek, pośrednicząc w proliferacji i różnicowaniu komórek glejowych
Łożyskowy czynnik wzrostu (PlGF)
PlGF - glikoproteina zawierająca m.m. 46-50 kDa, należące do rodziny VEGF (42% homologii z VEGF). PlGF jest również homologiczny, choć bardziej odległy, do rodziny czynników wzrostu PDGF. Istnieją dwie izoformy PlGF: -1 i -2, różniące się obecnością domeny wiążącej heparynę w PlGF-2. PlGF pośredniczy w proliferacji trofoblastu zewnątrzkosmkowego. Jak sama nazwa wskazuje, PlGF po raz pierwszy zidentyfikowano w normalnych warunkach w ludzkim łożysku. Ulega ekspresji w innych tkankach, takich jak naczynia włosowate i śródbłonek żyły pępowinowej, szpik kostny, macica, komórki NK i keratynocyty. Poziom PlGF wzrasta także w różnych stanach patologicznych, w tym podczas gojenia się ran i powstawania nowotworu. W porównaniu z VEGF, rola PlGF w neowaskularyzacji jest mniej jasna. Może zwiększać długość życia, wzrost i migrację komórek śródbłonka in vitro oraz sprzyjać tworzeniu się naczyń w niektórych modelach in vivo. Aktywność PlGF może nastąpić poprzez bezpośrednie oddziaływanie czynnika z VEGFR1. Zaproponowano, że VEGFR1 działa jako rezerwuar VEGF i że PlGF, po związaniu się z receptorem, wypiera VEGF, uwalniając go w celu aktywacji VEGFR2. PlGF może synergistycznie wzmacniać indukowaną przez VEGF angiogenezę i przepuszczalność naczyń. Stężenie PlGF wzrasta 4-krotnie od końca pierwszego do końca drugiego trymestru ciąży fizjologicznej.
Czynnik wzrostu hepatocytów (HGF)
HGF, zwany także czynnikiem rozpraszającym (SF), składa się z dwóch podjednostek połączonych wiązaniem dwusiarczkowym: α (69 kDa) i β (34 kDa). HGF jest wielofunkcyjną cytokiną pełniącą funkcję mitogenu, co jest związane z jej funkcją w organogenezie i naprawie tkanek. Ma zdolność stymulowania tworzenia naczyń krwionośnych i proliferacji komórek, co sugeruje jego udział w rozwoju nowotworów złośliwych i przerzutach w płucach, piersiach, trzustce, gruczolakoraku, szpiczaku mnogim i raku wątrobowokomórkowym. W komórkach nowotworowych raka piersi HGF silnie indukuje ekspresję bcl-x i w ten sposób hamuje apoptozę. HGF jest wytwarzany w sposób ciągły przez komórki zrębowe szpiku kostnego i stymuluje hematopoezę.
Angiogenina (ANG)
ANG jest jednołańcuchowym, nieglikozylowanym polipeptydem o m.m. 14 kDa, który należy do rodziny rybonukleaz RISBASE (rybonukleazy o specjalnych funkcjach biologicznych). Cząsteczki tej rodziny wykazują nie tylko aktywność rybonukleazy, ale także mają szczególne działanie biologiczne. ANG ma 35% identyczności sekwencji z rybonukleazą trzustkową. Wykazano, że na poziomie aminokwasów ludzka angiogenina jest w 75% identyczna z mysią ANG i „działa” w układach mysich. ANG ulega ekspresji w komórkach śródbłonka, komórkach mięśni gładkich, fibroblastach, nabłonku jelita grubego, limfocytach, komórkach pierwotnego gruczolakoraka i niektórych liniach komórek nowotworowych. Receptor angiogeniny jest nieznany. Uważa się, że aktyna jako receptor lub cząsteczka wiążąca jest niezbędna do działania angiogeniny.
Funkcjonalnie ANG jest najczęściej kojarzony z procesem angiogenezy. Uważa się, że początkowo wiąże się z aktyną, po czym następuje dysocjacja kompleksu aktyna-ANG, po której następuje aktywacja tkankowego aktywatora plazminogenu. W rezultacie powstaje plazmina, która sprzyja degradacji składników błony podstawnej, takich jak laminina i fibronektyna. Zniszczenie błony podstawnej jest niezbędnym warunkiem migracji komórek śródbłonka podczas neowaskularyzacji. Chociaż wydaje się, że ANG działa głównie pozanaczyniowo lub okołonaczyniowo, w prawidłowej surowicy wykryto krążący ANG w stężeniach rzędu ng/ml. W procesach patologicznych wykryto podwyższone poziomy ANG u pacjentów chorych na raka trzustki i niedrożność tętnic.
Angiopoetyny-1 i -2 (Ang)
Ang-1 i -2 to glikoproteiny należące do rodziny czynników wzrostu regulujących rozwój tkanki naczyniowej. Ang-1 składa się z 498 reszt aminokwasowych, Ang-2 z 467. Sekwencje AK Ang-1 i -2 są w 60% identyczne. Obydwa Angs oddziałują z receptorem kinazy tyrozynowej-2 (Tie-2), który występuje głównie na komórkach śródbłonka. Jednakże istnieją co najmniej trzy alternatywne warianty splicingu Ang-1, przy czym dwie alternatywne formy nie aktywują Tie-2. Działają zatem jako endogenne supresory głównej aktywnej formy Ang-1. Ponadto Ang-1 i -2 działają jako konkurentzy interakcji z receptorem Tie-2, więc Ang-2, w zależności od typu komórki, działa albo jako supresor, albo aktywator receptora Tie-2.
Ang-1 i -2 ulegają silnej ekspresji w zarodku podczas szybkiego rozwoju tkanki naczyniowej. Delecja genu Ang-1 prowadzi do śmiertelnych konsekwencji u zarodka z powodu poważnych wad w rozwoju serca i naczyń krwionośnych. Chociaż Ang-2 nie odgrywa tak znaczącej roli jak Ang-1 w tworzeniu układu naczyniowego zarodka, w przypadku jej braku również upośledzone jest unaczynienie, co powoduje przedwczesną śmierć. W organizmie dorosłym Ang-1 syntetyzowana jest głównie przez komórki śródbłonka, megakariocyty i płytki krwi, natomiast Ang-2 ulega ekspresji lokalnie: w jajnikach, macicy i łożysku. Ang-1 reguluje rozwój i przebudowę naczyń krwionośnych oraz zwiększa przeżycie komórek śródbłonka. Przeżycie komórek śródbłonka podczas interakcji Ang-1 z Tie-2 odbywa się za pośrednictwem mechanizmu PI3K/AKT, a migracja komórek podczas tej samej interakcji (ligand/receptor) zachodzi przy udziale kilku kinaz (PI3K, PAK, FAK). Natomiast Ang-2, działając samodzielnie, inicjuje śmierć komórek śródbłonka i regresję naczyń, chociaż synergicznie z VEGF może promować tworzenie nowych naczyń. Jeśli Ang-1 działa synergistycznie z VEGF, jego nadprodukcja prowadzi do zwiększonego unaczynienia tkanek. Zatem Ang-1 i -2 z reguły działają jako antagoniści, którzy wspólnie regulują wzrost naczyń.
Działanie angiopoetyn nie ogranicza się do śródbłonka naczyniowego krwiobiegu – mogą one brać udział w tworzeniu naczyń układu limfatycznego. Ang-1 ma inne działanie biologiczne, na przykład zwiększa adhezję i migrację neutrofili i eozynofili oraz reguluje przepuszczalność ściany naczyń. Ang-1 może również indukować wzrost i przeżycie komórki nerwowe, reguluje organizację komórek dendrytycznych. Zwiększone poziomy Ang-1 i -2 wzmagają angiogenezę nowotwory złośliwe. Wysokie stężenia krążącej Ang-1 są powiązane z nadciśnieniem i patologiami nowotworowymi.
Czynnik pochodzący z nabłonka barwnikowego (PEDF)
PEDF (mw. 50 kDa, należy do rodziny serpin) został po raz pierwszy zidentyfikowany jako czynnik wydzielany przez komórki nabłonka siatkówki i promujący przeżycie neuronów in vitro i in vivo. Z drugiej strony wykazano, że PEDF ma właściwość indukowania apoptozy komórek śródbłonka naczyń włosowatych, utrzymując w ten sposób jałowy charakter siatkówki. W wielu chorobach okulistycznych charakteryzujących się rozregulowaniem unerwienia siatkówki i naczyń mikrokrążenia, PEDF jest ważnym regulatorem chorób oczu. Ponadto wykazano, że PEDF ma wielofunkcyjne działanie przeciwnowotworowe w eksperymentalnym nerwiaku niedojrzałym, ponieważ PEDF wytwarzany przez komórki Schwanna indukuje zróżnicowany, mniej złośliwy fenotyp w komórkach nerwiaka niedojrzałego, promuje dalszy wzrost i przeżycie komórek Schwanna oraz hamuje angiogenezę.
Tlenek azotu (NO)
Biologiczne działanie NO zostało powszechnie uznane po zidentyfikowaniu go jako czynnika relaksacyjnego zależnego od śródbłonka (EDRF), odpowiedzialnego za jego silne właściwości rozszerzające naczynia krwionośne. Od tego czasu zidentyfikowano NO jako plejotropowy mediator biologiczny regulujący różne funkcje: od aktywności nerwowej do regulacji układu odpornościowego. Jest to wolny rodnik o krótkim okresie półtrwania in vivo, wynoszącym około kilku sekund. W związku z tym poziom bardziej stabilnych metabolitów NO, azotynów (NO 2-) i azotanów (NO 3-) wykorzystuje się do pośredniego oznaczania NO w płynach biologicznych. Przykładami mogą być zmienione poziomy związane z posocznicą, rozrodem, infekcjami, nadciśnieniem, wysiłkiem fizycznym, cukrzycą typu 2, niedotlenieniem i rakiem.
NO powstaje w wyniku utleniania L-argininy przy udziale NADPH. Utlenianie zachodzi przy udziale jednej z trzech izoform enzymów z rodziny syntaz NO (NOS) z utworzeniem cytruliny. Członkowie rodziny NOS obejmują neuronalne (nNOS/NOS1), śródbłonkowe (eNOS/NOS3) i indukowalne (iNOS/NOS2) syntazy NO. Jak sama nazwa wskazuje, nNOS ulega znacznej ekspresji w neuronach OUN i PNS, a także występuje w komórkach innych tkanek, w tym w miocytach mięśni szkieletowych, komórkach nabłonka płuc i komórkach tucznych skóry; eNOS ulega ekspresji w śródbłonku i można go również wykryć w neuronach, fibroblastach skóry, keratynocytach i komórkach pęcherzykowych Tarczyca, hepatocyty i komórki mięśni gładkich. iNOS ulega ekspresji w różnych tkankach, w tym w chondrocytach, komórkach nabłonkowych, hepatocytach, tkance glejowej i różnych typach komórek układu odpornościowego. Ogólnie rzecz biorąc, ekspresja eNOS i nNOS zachodzi w sposób ciągły i jest regulowana przez kalmodulinę zależną od Ca2+, podczas gdy synteza iNOS jest indukowana przez endotoksyny i cytokiny zapalne i jest stosunkowo niewrażliwa na Ca2+.
Dzięki temu, że NO jest rozpuszczalny w lipidach, nie jest on magazynowany, lecz syntetyzowany od nowa i swobodnie dyfunduje przez błony. Wpływ NO na komórki docelowe odbywa się za pośrednictwem różnych mechanizmów. Na przykład aktywacja enzymu cyklazy guanylowej (GC) za pośrednictwem NO katalizuje tworzenie drugiego przekaźnika 3',5'-cyklicznego monofosforanu guanozyny (cGMP). cGMP bierze udział w szeregu funkcji biologicznych, takich jak regulacja skurczu mięśni gładkich, czas życia komórek, proliferacja, funkcja aksonów, plastyczność synaptyczna, zapalenie, angiogeneza i aktywność kanałów bramkowanych cyklicznymi nukleotydami. NO jest także środkiem przeciwnowotworowym i przeciwdrobnoustrojowym poprzez mechanizmy konwersji do nadtlenoazotynu (ONOO-), tworzenia S-nitrozotioli i redukcji zapasów argininy. Inną przypuszczalną rolą NO jest hamowanie oddychania mitochondrialnego poprzez hamowanie oksydazy cytochromowej. NO może również modyfikować aktywność białka poprzez potranslacyjną nitrozylację poprzez przyłączenie poprzez grupę tiolową reszt cysteiny.
Metaloproteinazy macierzy (MMP)
Ludzkie MMP to rodzina enzymów rozkładających macierz. MMP mają zdolność degradacji prawie wszystkich składników macierzy zewnątrzkomórkowej tkanki łączne(kolagen, fibronektyna, laminina, proteoglikany itp.). Oprócz podobieństw na poziomie sekwencji aminokwasów, wszystkie MMP powstają z nieaktywnych prekursorów, które pod wpływem czynników zewnątrzkomórkowych przekształcają się w aktywne proteinazy rozkładające substrat. Źródłami powstawania MMP są fibroblasty, makrofagi, komórki mięśni gładkich ściany naczyń i neutrofile. Każdy guz jest silnym induktorem tworzenia MMP w komórkach zrębowych. Promując inwazję wzrostu nowotworu i przerzutów, MMP są jednocześnie silnymi stymulatorami neoangiogenezy. Endogenne i syntetyczne inhibitory MMPs stosowane są jako potencjalne leki przeciwnowotworowe, których głównym celem jest hamowanie neoangiogenezy.
Endostatyna
Biologicznie aktywny C-końcowy fragment kolagenu VIII o m.m. 20 kDa. Należy do rodziny białek kolagenopodobnych. Aby w normalnych warunkach uniknąć nadmiernego rozrostu naczyń, procesy tworzenia nowych i przebudowy pierwotnych naczyń są kontrolowane przez odpowiednie czynniki wzrostu. Podczas angiogenezy guza obserwuje się penetrację naczyń krwionośnych do rosnącej masy guza. Endostatyna specyficznie hamuje proliferację komórek śródbłonka. W związku z tym hamuje angiogenezę i wzrost nowotworu. Terapia endostatyną znajduje się obecnie w fazie badań klinicznych I fazy.
Inne diagnostycznie istotne czynniki wzrostu
Czynnik komórek macierzystych (SCF)
Producentami SCF są komórki zrębowe szpiku kostnego, fibroblasty, komórki śródbłonka i komórki Sertoliego. Jego głównymi komórkami docelowymi są hematopoetyczne komórki macierzyste, wcześnie zaangażowane prekursory komórek różnych linii hematopoetycznych i komórki tuczne. SCF aktywuje różnicowanie multipotencjalnych komórek progenitorowych synergistycznie z IL-3, GM-CSF i IL-7 oraz erytropoetyną. Bierze udział w utrzymaniu proliferacji najmłodszych form prekursorów limfocytów T w grasicy. W związku komórki tuczne jest głównym czynnikiem wzrostu i środkiem chemotaktycznym.
SCF ma ważne znaczenie znaczenie kliniczne, będący induktorem różnicowania prekursorów limfocytów i erytrocytów. Oznaczenie SCF ma duże znaczenie w leczeniu zespołu mielodysplastycznego i po przeszczepieniu szpiku kostnego.
Czynnik hamujący komórki białaczkowe (LIF)
LIF wzmaga proliferację prekursorów komórek krwiotwórczych. Wykazano, że LIF powoduje rozwój zespołu kacheksji u pacjentów chorych na raka. Składnik receptora LIF gp130 (CD130) jest częścią receptorów dla IL-6 i -11.
Neurotroficzny czynnik pochodzenia mózgowego (BDNF)
Oprócz tego czynnika rodzina obejmuje czynnik wzrostu nerwów, neurotrofiny-3 i -4. BDNF stymuluje wzrost tkanki nerwowej, głównie neuronów cholinergicznych w mózgu. Wykazano, że BDNF wpływa na wzrost, metabolizm i strukturę wewnętrzną tych komórek. Głównym celem czynników neurotropowych jest ochrona neuronów przed apoptozą.W 2013 roku podczas jazdy na rolkach doznała złamania kości strzałkowej. Nie wiedząc co robić, poszłam do BSPM, gdzie założyli mi gips. Tydzień później zdałem sobie sprawę, że coś jest nie tak, a przyjaciele poradzili mi, abym skontaktował się z Olegiem Arkadiewiczem Juchimczukiem.
Kilka dni później zgłosiłam się na konsultację, gdzie dowiedziałam się, że kości nie goją się prawidłowo i konieczna jest operacja założenia płytki.
Obsługa i podejście do pacjenta ze strony Olega Arkadiewicza i jego zespołu na najwyższym poziomie! Wszystko szybko, przejrzyście, profesjonalnie i z humorem. Po operacji - pełnoprawne wsparcie „serwisowe”. Kostka wyzdrowiała, funkcjonuje jak wcześniej, nie ma bólu ani śladów złamania, poza cienką blizną. W 2018 roku doznałem kontuzji kolana i bez wątpienia ponownie zwróciłem się do Olega Arkadiewicza. Nie trzeba dodawać, że naprawili to ponownie, pomogli mi i uspokoili! Ogólnie wspaniały lekarz i wspaniały człowiek! Szczerze polecam!
Irina Żywotko
Rok temu doznałem poważnej kontuzji
Rok temu doznałem poważnego urazu stawu skokowego, skomplikowanego złamania 2 kości z przemieszczeniem, zerwanych więzadeł i częściowego uszkodzenia mięśni.
Mieszkam w Europie. Skontaktowałem się z wieloma klinikami... Po licznych konsultacjach i diagnostyce niestety nie otrzymałem od lekarzy jednoznacznej decyzji. Wniosek, jaki mi nasunął, był następujący: „Jest mało prawdopodobne, że będziesz chodzić tak jak wcześniej”.
Za namową znajomych zwróciłem się o fachową pomoc do ukraińskiej kliniki, do jednego z najlepszych chirurgów-traumatologów, a konkretnie do Olega Arkadiewicza Juchimczuka.
Wynik:
1. Jasne, szybkie i fachowe badanie i podjęłam decyzję o operacji.
2. Operacja przebiegła pomyślnie. Wszczepiono implanty.
3. Otrzymałem konsultację rehabilitacyjną pooperacyjną na wysokim poziomie.
4. CAŁKOWICIE wyzdrowiałem bez najmniejszych śladów kontuzji!
BRAWA DLA NASZYCH LEKARZY!!!
Pana doktora znamy od dawna, wielokrotnie go leczyliśmy
Pana doktora znamy od dawna, wielokrotnie leczyliśmy wszystkich członków rodziny, czyli Mamę po wypadku w 2006 roku. Ze złamaniami większości nadgarstków (bark, bark, żebra) przeszła operację na odległość, długo pracuje, opiekuje się onukiwem, uprawia miasto na daczy. Zdrowie Tobie, Doktorze, i całej Ojczyźnie! Wiemy z góry, że gdy tylko ją zliżemy, musimy wzmocnić słomkę!
Kwitoczka
W sumie już ponad 10 skał
Od ponad 10 lat cała moja ojczyzna umiera dla Olega Arkadijowicza. Odtąd wymagana będzie wykwalifikowana i skuteczna pomoc. 21 stycznia 2017 roku Rock złamała nogę, złamała dwie kości piszczelowe, a pozostałe kostki zostały wypatroszone w miejscu złamań w „różowy wzór”. Od razu pojechaliśmy do Olega Arkadiyovicha, przeprowadzono ważną operację, włożono dwie płytki... tak po prostu chodziłem już bez policji, a oni zaczęli chodzić jak przed złamaniem. Do tego kochanego Doktora.
Antonina
Od ponad roku cierpię na zapalenie ścięgna Achillesa,
Okresowo korzystam z usług Olega Arkadiewicza i polecam go znajomym.
Ponad rok cierpiałem na zapalenie ścięgna Achillesa, już rano chodziłem jak Charlie Chaplin 🙁
Oleg Arkadiewicz powalił mnie na podłogę w ciągu miesiąca. Kolosalne doświadczenie, złote ręce, jasna głowa i po prostu dobry człowiek. Dziękuję bardzo!!!
P.S. Tym, którzy aktywnie uprawiają sport i w wyniku tego doznają kontuzji, gorąco polecam Olega Arkadiewicza.
Aleksander
Oleg Arkadiewicz, dziękuję bardzo!!!
Oleg Arkadiewicz, dziękuję bardzo!!! W 2015 roku mój tata był operowany, sam jest lekarzem, 99% czasu w pracy spędza na nogach i dzięki Wam kontynuuje w tym samym duchu, ale teraz z protetyką. staw biodrowy. Sam jestem chirurgiem i pamiętam, jak wszystko poszło, mogę to powiedzieć zarówno przed, jak i po okres pooperacyjny poszło bardzo gładko. Po 1,5 miesiąca tata był już na sali operacyjnej ( ginekolog położnik), chociaż pamiętam, że powiedziałeś to wcześniej :)), ale nie mógł tego znieść. Już w tym roku zdobyłem Howerlę po raz 3.) Pamiętamy o Was każdego 14 lutego – w dniu operacji. DZIĘKUJĘ!!!
Podczas zabiegów chirurgicznych u chorych na cukrzycę typu 2
W cukrzycy typu 2 dochodzi do zaburzenia równowagi w angiogenezie. Cukrzycę charakteryzuje hiperglikemia i różne zaburzenia metaboliczne. Zaburzają równowagę pomiędzy regulatorami proangiogennymi i antyangiogennymi i prowadzą do nieprawidłowego tworzenia się nowych naczyń w trakcie cukrzyca(SD). Z kolei zaburzenia angiogenezy i waskulogenezy są ważnymi mechanizmami w rozwoju powikłań naczyniowych cukrzycy. Zatem rozwojowi powikłań makronaczyniowych towarzyszy zahamowanie intensywności angiogenezy i waskulogenezy.
W źle kontrolowanej cukrzycy (DM) proces gojenia tkanek miękkich jest spowolniony. W tym przypadku jednym z czynników jest zmniejszenie poziomu lokalnych czynników wzrostu, co ogranicza możliwość odbudowania miękkiej tkanki dziąseł w ramach zabiegu wszczepiania implantów. Udowodniono również, że u chorych na cukrzycę zmniejsza się ilość kolagenu wytwarzanego przez fibroblasty, co prowadzi do spowolnienia obkurczania się ran. Naruszenie metabolizm węglowodanów pociąga za sobą wzrost poziomu metaloproteaz macierzy (MMP) i spadek tlenku azotu (NO), transformującego czynnika wzrostu beta 1 (TGFβ1), co powoduje spowolnienie tworzenia ECM. Badania kliniczne pokazują, że w cukrzycy brak równowagi w angiogenezie można osiągnąć stosując zarówno inhibitory angiogenezy, jak i jej stymulatory. Stymulacja angiogenezy i waskulogenezy za pomocą komórek macierzystych i czynników wzrostu – obiecujący kierunek leczenie niedoboru agnogenezy w cukrzycy, który wpływa na spowolnienie procesu gojenia tkanek miękkich i powstawanie makroagniopatii.
Biorąc powyższe pod uwagę, w okresie pooperacyjnym u chorych na cukrzycę obiecujące wydaje się stymulowanie procesu angiogenezy za pośrednictwem cyklotyn i czynnika wzrostu śródbłonka naczyniowego.
Wiadomo, że czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego i cyklotyna stymulują angiogenezę, a tym samym zwiększają nasycenie tkanek tlenem (pO2), co jest jednym z czynników naprawy tkanek miękkich. Spadek poziomu tego czynnika wzrostu prowadzi do spowolnienia procesu epitelizacji. Wyniki badań wskazują, że czynniki wzrostu i cytokiny mają decydujący wpływ na szybkość i jakość procesów naprawczych u pacjentów chorych na cukrzycę.
Zatem w stomatologii przy powiększaniu tkanki dziąseł, przy operacjach implantologicznych można zastosować błony kolagenowe nasycone czynnikiem wzrostu śródbłonka naczyniowego lub przeprowadzić zabieg „Plasmodent”, polegający na wprowadzeniu osocza bogatopłytkowego pobranego z krwi pacjenta. Osocze takie zawiera czynniki wzrostu i jest stymulatorem procesu angiogenezy. Obecnie operacje implantologiczne wykonuje się u chorych na cukrzycę jedynie wtedy, gdy poziom hemoglobiny glikowanej jest niższy niż 6,0. Wskaźnik ten osiąga się poprzez tymczasowe przeniesienie pacjenta na zastrzyki insuliny w okresie operacyjnym i pooperacyjnym. Natomiast w cukrzycy typu 2 u pacjenta występuje hiperinsulinemia wynikająca z insulinooporności. Możliwe jest, że zastosowanie czynnika wzrostu śródbłonka naczyniowego do stymulacji procesu naprawy tkanek miękkich umożliwi przesunięcie wskaźnika hemoglobiny glikowanej na wyższe wartości, kompensując zaburzenia agnogenezy wynikające z hiperglikemii czynnikiem wzrostu śródbłonka naczyniowego. Wydaje się, że procedurę podawania osocza bogatopłytkowego można zastosować w każdym zabiegu chirurgicznym u chorych na cukrzycę.
Już w lipcu na rynku może pojawić się pierwszy rosyjski lek terapii genowej do leczenia niedokrwienia naczyń nóg. We wrześniu ubiegłego roku w Roszdravnadzorze zarejestrowano neovasculgen (jak się go nazywa). Niewykluczone, że już niedługo trafi on do zamówień rządowych. Firma biotechnologiczna, która stworzyła lek, Human Stem Cell Institute, która opracowuje i stara się promować leki i usługi „oparte na technologiach komórkowych, genowych i postgenomicznych”, określa nowy produkt jako przełom w nauce. Wielu ekspertów jednak inaczej postrzega nowy lek, twierdząc, że w rzeczywistości chodzi o „dezorientację pacjenta”.
W swoim przemówieniu 3 czerwca dyrektor medyczny Instytutu Ludzkich Komórek Macierzystych (HSCI) Roman Deev zauważył, że obecnie na świecie zarejestrowane są tylko trzy leki do terapii genowej, z czego jeden to nevasculgen, a w Europie jest to generalnie pierwszy lek na terapię genową. „Z 1500 badań klinicznych z zakresu terapii genowej około 20 ma na celu leczenie pacjentów z patologią naczyniową, a nevasculgen wykazał już swoją skuteczność, podczas gdy niektóre leki odpadły” – podkreślił Deev. Wygląda na to, że krajowi producenci leków mają się czym pochwalić! Czy jednak nowy lek rzeczywiście jest skuteczny i bezpieczny i ile jego stosowanie będzie kosztować pacjentów?
Towarzystwo Specjalistów Medycyny Opartej na Dowodach zwraca uwagę, że Instytut Ludzkich Komórek Macierzystych nie jest instytucją naukową, ale organizacją komercyjną.Lek stworzony przez genetyków był testowany w klinikach w Jarosławiu, Riazaniu i Moskwie, przepisywany pacjentom po 40. roku życia na nieoperacyjne formy przewlekłego niedokrwienia nóg. Dodano dwa zastrzyki. Lekarze mają dowody, że po podaniu leku pacjent mógł bez bólu przejść nie 100 metrów jak przed zastrzykiem, ale nawet 800 metrów.
Koszt dwóch zastrzyków to około 100 tysięcy rubli. „Mechanizm działania neovasculgenu opiera się na zasadzie terapeutycznej angiogenezy” – wyjaśnił dyrektor HSCI Artur Isaev. – Lek jest kolistą cząsteczką DNA zawierającą region odpowiedzialny za syntezę czynnika wzrostu śródbłonka naczyniowego. Miejscowe podanie leku stymuluje wzrost i rozwój nowych naczyń krwionośnych.” Naukowcy są przekonani, że dla wielu pacjentów lek może stać się alternatywą dla amputacji. Procent „sukcesu” terapii, zdaniem profesora R.E. Kalinin (Państwowy Uniwersytet Medyczny w Ryazan) wyniósł 93,6%.
W Rosji nie ustalono systemu angioplastyki i leczenia naczyń krwionośnych. Co uważa się za „ pomoc high-tech„zapobieganie amputacjom stało się rutynową praktyką w większości krajów wiele lat temu.
W Rosji źle jest także z lekami. Starszy pracownik naukowy w Instytucie Chirurgii im. Wiszniewski Leonid Blatun twierdzi, że pomimo dostępności zaawansowanych maści i leków pacjenci w klinikach Federacji Rosyjskiej „naprawdę mają dostęp tylko do najnowocześniejszych środków”, ponieważ nowoczesne środki nie są objęte standardami leczenia.
Jak bezpieczny jest Nevasculgen? Należy podkreślić, że wprowadzenie nowego genu do komórki ludzkiej może skutkować ryzykiem wystąpienia nowotworu u pacjenta. Z tego powodu leki o takim działaniu nie zostały wcześniej zatwierdzone. „Teoria, że badacz może oddziaływać na czynnik wzrostu komórki, stymulować go poprzez wprowadzenie autogenu, który spowoduje wzrost białka, jest ogólnie słuszna” – mówi Walentin Własow, dyrektor Instytutu Biologii Chemicznej i Medycyny Podstawowej, akademik rosyjskiego Akademia Nauk. - To znaczy z pomocą technologia genowa pobierany jest wirus, który dostarcza wymagany gen do komórki.
W tym temacie
Organy ścigania nie wszczęły postępowania karnego przeciwko mieszkance Moskwy Elenie Bogolubowej, która zamówiła pocztą niezarejestrowany w Rosji lek dla swojego nieuleczalnie chorego syna.
„Znam projekt Instytutu Komórek Macierzystych i lek neovasculgen” – mówi Walentin Własow. - W w tym przypadku i nie ma mowy o wektorze wirusa. Nie wykluczam tego w pewnym momencie Krótki czas po wstrzyknięciu następuje synteza białek za pomocą tego produktu i wydaje się, że nie przynosi to nic złego pacjentowi, ale czy przynosi coś dobrego, aby to stwierdzić, potrzebna jest bardzo poważna baza dowodowa.
Biegły zauważył, że na podstawie dostarczonych zdjęć dość trudno wyciągnąć taki wniosek: „Jak na nie patrzeć, w jakiej rozdzielczości wykonano zdjęcia rentgenowskie, jak je wywołano – to wszystko leży w gestii badaczy. Wygląda na to, że małe naczynia się rozgałęziają. Doniesienia o leku były pompatyczne, ale mogę powiedzieć, że jeśli taki efekt istnieje, to jest on bardzo krótki, może trwać tylko kilka dni. I nie ma powodu oczekiwać cudownego działania leku.” Według akademika Własowa naukowcy muszą osiągnąć długoterminową produkcję białka, a można to osiągnąć jedynie poprzez „wstawienie” pożądanego genu do komórki, ale naukowcom nie udało się jeszcze tego zrobić bezpiecznie dla pacjenta.
Nawet czasopismo, w którym opublikowano wyniki badań leku neovasculgen, wygląda, jakby należało do tej samej firmy. Zdaniem ekspertów pytania wynikają z pośpiechu w prowadzeniu badań klinicznych i braku w nich randomizacji (specjalnego algorytmu ich prowadzenia wykluczającego zainteresowanie wynikami). Wątpliwości budziło miejsce podania leku i jego opis – „konstrukt plazmidowy”.
W rezultacie eksperci doszli do wniosku, że może to oznaczać „zamieszanie konsumentów”, ponieważ duże naczynia, w których nie ma przepływu krwi, nie są przywracane. Naukowcy obiecali korzyści dla pacjentów przez dwa lata, ale badanie trwało w rzeczywistości tylko sześć miesięcy. Podejrzany jest także brak deklarowanych skutków ubocznych takiego leku, nie kwestionuje się chęci naukowców do poszukiwania nowych możliwości leczenia. Ale to wszystko wymaga wielu lat badań i znaczących dowodów przed zastosowaniem.
Pacjenci z krytycznym niedokrwieniem dolne kończyny w 20–50% przypadków dochodzi do tzw. amputacji pierwotnych, ale tylko nieco ponad połowa operowanych zachowuje obie nogi po roku. Umiera co piąta osoba, a w co czwartym przypadku przeprowadza się „poważną amputację”. Oczywiście wielu pacjentów dosłownie stanie w kolejce po cudowne lekarstwo. Wśród nich będzie ogromna liczba diabetyków.
W Rosji liczba pacjentów z cukrzycą powikłaną zespołem stopy cukrzycowej wynosi około 4 miliony osób. Takie powikłanie w połowie przypadków jest głównym wskaźnikiem amputacji. U prawie połowy pacjentów leczenie tego powikłania rozpoczyna się późno. Co więcej, w porównaniu do kraje europejskie W Rosji wykonuje się bardzo niewiele nisko traumatycznych operacji wewnątrznaczyniowych na naczyniach nóg. Według Rosyjskiego Państwowego Uniwersytetu Medycznego. NI Pirogova, w krajach UE 8% powikłań kończy się amputacją naczynia obwodowe nóg, podczas gdy w Rosji liczba ta jest znacznie wyższa i w przypadku cukrzycy sięga ponad 50%. Zdaniem Prezesa Rosyjskiej Akademii Nauk Medycznych, Dyrektora Endokrynologicznego ośrodek naukowy Ministerstwo Zdrowia i Rozwoju Społecznego Iwana Dedowa podaje, że zespół stopy cukrzycowej dotyka około 8–10% chorych na cukrzycę, a aż 50% z nich można zaliczyć do grupy ryzyka. Po amputacjach śmiertelność pacjentów podwaja się, ale jeśli nie zostaną poddani operacji, umrą na gangrenę w ciągu dwóch lat.
Czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego (VEGF; język angielski Czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego) – białko sygnalizacyjne wytwarzane przez komórki w celu stymulacji waskulogenezy (tworzenie się embrionalnego układu naczyniowego) i angiogenezy (wzrost nowych naczyń w istniejącym układ naczyniowy). Obecnie znanych jest kilka różne czynniki tej rodziny (która z kolei jest podklasą dość rozbudowanej dziś klasy czynników wzrostu).
Białka VEGF pełnią funkcję układu odpowiedzialnego za przywracanie dopływu tlenu do tkanek w sytuacjach, gdy krążenie krwi jest niewystarczające. Stężenie VEGF w surowicy krwi jest zwiększone w astmie oskrzelowej i cukrzycy. Do głównych funkcji VEGF należy tworzenie nowych naczyń krwionośnych rozwój zarodkowy lub po urazie, zwiększony wzrost mięśni po ćwiczenia fizyczne, przepis obieg boczny(tworzenie nowych naczyń przy blokowaniu istniejących).
Zwiększona aktywność VEGF może prowadzić do różnych chorób. Zatem nowotwory lite nie mogą urosnąć do rozmiarów większych niż pewien ograniczony rozmiar bez odpowiedniego dopływu krwi; guzy wykazujące ekspresję VEGF mogą rosnąć i dawać przerzuty. Nadekspresja VEGF może powodować choroby naczyniowe niektóre części ciała (w szczególności siatkówka oczu). Niektóre powstały w ostatnich latach leki(takie jak bewacyzumab) mogą, poprzez hamowanie VEGF, kontrolować lub spowalniać przebieg takich chorób.
Aktualne badania sugerują, że białka VEGF nie są jedynym aktywatorem angiogenezy. W szczególności, FGF2 I HGF są również silnymi czynnikami angiogennymi.
Klasyfikacja
Najważniejszą rolę w organizmie człowieka pełni białko z rodziny VEGF, tzw VEGF-A. Do tej rodziny zalicza się również łożyskowy czynnik wzrostu (PGF) i białka VEGF-B, VEGF-C, VEGF-D. Wszystkie zostały odkryte później niż VEGF-A (przed ich odkryciem białko VEGF-A nazywano po prostu VEGF). Oprócz tego odkryto kodowane przez wirusy białko VEGF ( VEGF-E) oraz białko VEGF występujące w jadzie niektórych węży ( VEGF-F).
| Typ | Funkcjonować |
|---|---|
| VEGF-A |
|
| VEGF-B | Angiogeneza zarodkowa (w szczególności tkanka mięśnia sercowego) |
| VEGF-C | Angiogeneza naczyń limfatycznych |
| VEGF-D | Rozwój naczyń limfatycznych w płucach |
| PIGF | Waskulogeneza (a także angiogeneza w niedokrwieniu, zapaleniu, gojeniu ran i nowotworze) |
Aktywność białka VEGF-A badano (jak sama nazwa wskazuje) głównie w komórkach śródbłonka naczyń, chociaż wpływa ono na funkcjonowanie innych typów komórek (np. stymuluje migrację monocytów/makrofagów, wpływa na neurony, komórki guzy nowotworowe, komórki nabłonka nerek). W badaniach in vitro Wykazano, że VEGF-A stymuluje mitogenezę i migrację komórek śródbłonka. VEGF-A również poprawia i zwiększa przepuszczalność mikronaczyń i pierwotnie został nazwany „czynnikiem przepuszczalności naczyń”.
Klasyfikacja alternatywna
Pojęcie „białek VEGF” to szerokie pojęcie obejmujące dwie grupy białek, które powstają w wyniku alternatywnego splicingu informacyjnego RNA (mRNA) pojedynczego genu zawierającego 8 eksonów. Te dwie grupy różnią się miejscem splicingu końcowego 8. eksonu: białka z miejscem proksymalnym są oznaczone jako VEGFxxx, a te z miejscem dystalnym są oznaczone jako VEGFxxxb. Ponadto alternatywny splicing eksonów 6 i 7 zmienia ich właściwości wiązania heparyny i skład aminokwasowy (u ludzi: VEGF121, VEGF121b, VEGF145, VEGF165, VEGF165b, VEGF189, VEGF206; u gryzoni ortologie tych białek zawierają o jeden aminokwas mniej ). Regiony te mają ważne konsekwencje funkcjonalne dla wariantów VEGF, ponieważ końcowe miejsce splicingu (ekson 8) określa, czy białka są proangiogenne (bliższe miejsce splicingu stosowane podczas angiogenezy), czy antyangiogenne (dalsze miejsce splicingu stosowane w normalnej tkance). Ponadto włączenie lub wyłączenie eksonów 6 i 7 pośredniczy w interakcjach z proteoglikanami siarczanu heparanu i koreceptorami neuropiliny na powierzchni komórki, zwiększając ich zdolność do wiązania i aktywacji receptorów VEGF ( VEGFR). Ostatnio wykazano, że u myszy białko VEGF-C jest ważnym induktorem neurogenezy w strefach podkomorowych, nie wywierając działania angiogennego.
Receptor VEGF
Wszyscy członkowie rodziny białek VEGF stymulują odpowiedzi komórkowe poprzez wiązanie się z receptorami o aktywności kinazy tyrozynowej na powierzchni komórki; aktywacja tych białek następuje poprzez ich transfosforylację. Wszystkie receptory VEGF mają część zewnątrzkomórkową składającą się z 7 regionów immunoglobulinopodobnych, jednego regionu transbłonowego i części wewnątrzkomórkowej zawierającej domenę kinazy tyrozynowej.
Istnieją trzy typy receptorów, oznaczone jako VEGFR-1, VEGFR-2 i VEGFR-3. Ponadto, w zależności od alternatywnego splicingu, receptory mogą być związane z błoną lub wolne.
Białko VEGF-A wiąże się z receptorami VEGFR-1 (Flt-1) i VEGFR-2 (KDR/Flk-1); w tym przypadku receptor VEGFR-2 działa jako mediator w prawie wszystkich znanych reakcjach komórkowych na VEGF. Funkcje receptora VEGFR-1 są słabiej określone (chociaż uważa się, że moduluje on sygnalizację VEGFR-2). Inną funkcją VEGFR-1 jest to, że może on działać jako „pusty” receptor, izolując białko VEGF od receptora VEGFR-2 (co wydaje się być szczególnie ważne podczas angiogenezy w rozwoju embrionalnym).
Białka VEGF-C i VEGF-D (ale nie VEGF-A) są ligandami trzeciego receptora (VEGFR-3), który pełni rolę pośrednika limfangiogeneza.
Produkcja przez komórki
Wytwarzanie białek VEGFxxx może zostać uruchomione w komórkach, które nie otrzymują wystarczającej ilości tlenu. Gdy komórka doświadcza niedoboru tlenu, wytwarza jeden z czynników transkrypcyjnych – czynnik indukowany niedotlenieniem ( H, JEŻELI). Czynnik ten (oprócz innych funkcji – w szczególności modulowania erytropoezy, czyli procesu powstawania czerwonych krwinek w szpiku kostnym) stymuluje uwalnianie białek VEGFxxx. Krążące białko VEGFxxx wiąże się następnie z receptorem VEGF na komórkach śródbłonka i aktywuje działanie kinazy tyrozynowej, wywołując angiogenezę.
U pacjentów cierpiących na rozedmę płuc stwierdzono obniżony poziom VEGF w tętnicach płucnych.
W nerkach zwiększona ekspresja VEGFxxx w kłębuszkach bezpośrednio powoduje przerost kłębuszków związany z białkomoczem.
Zmiany w poziomach VEGF mogą wskazywać na wczesne stadia stanu przedrzucawkowego.
Terapia anty-VEGF
Terapia anty-VEGF odgrywa ważną rolę w leczeniu niektórych typów nowotworów (w szczególności:
