תחת המונח אנגיוגנזה מסוכמים את כל התהליכים המטבוליים הכרוכים בצמיחה או היווצרות חדשה של כלי דם. אנגיוגנזה היא תהליך מורכב בו תאי אבות של אנדותל, תאי שריר חלק ופריציטים ממלאים תפקיד. קידום או עיכוב של אנגיוגנזה משמשים יותר ויותר למטרות טיפוליות - במיוחד בטיפול בגידול.
מהי אנגיוגנזה?
אנגיוגנזה במובן הצר יותר מחשיבה רק היווצרות כלי דם חדשים כהרחבה של מערכת כלי הדם הקיימת, ואילו היווצרות כלי דם מתאי מבשר, כמו למשל במהלך התפתחות העוברית, מכונה גם כלי דם. אולם במקרים רבים כל התהליכים המובילים להיווצרות כלי דם ולימפה חדשים מסוכמים תחת המונח אנגיוגנזה.
במהלך התפתחות העוברית נוצרים אנגיובלסטים אומניפוטנטיים מה mesoderm בשלבים המוקדמים, שיכולים להתפתח עוד יותר לתאי אנדותל כלי דם לצורך אנגיוגנזה. חלק מהאנגיובלסטים נשארים בדם כל החיים כהמנגיובלסטים לא מובחנים עם פוטנציאל תאי גזע.
לאחר שלב העוברים והגדילה משתמשים באנגיוגנזה, במידת הצורך, בכדי להרחיב את מערכת הדם והלימפה ובעיקר לספק אספקה של רקמות חדשות לריפוי פצעים. הגוף מסוגל אפילו להשתמש באנגיוגנזה כדי ליצור כלי החלפה לורידים חסומים או מופרעים.
היווצרות כלי חדש נשלטת בעיקר על ידי הורמוני אות מקדמי צמיחה כמו VEGF (גורם צמיחת אנדותל כלי דם) ו- bFGF (גורם צמיחה בסיסי של פיברובלסט). התפשטות ונדידת האנדותל הנדרשים באנגיוגנזה דורשים גירוי של הורמון האות bFGF כדי להפעיל ולשלוט בתהליך.
פונקציה ומשימה
כמעט כל הרקמות מחוברות למערכת האספקה והסילוק של הגוף. למעט כמה יוצאים מן הכלל, חילופי החומרים מתרחשים בנימי זרם הדם. בנימים העוטפים את הזקיקים במחזור הריאה (המכונה גם זרימת הדם הקטנה), הדם סופח חמצן מולקולרי באמצעות תהליכי דיפוזיה ומשחרר פחמן דו חמצני.
חילופי חומרים הפוכים מתרחשים בנימי הדם בגוף. הדם משחרר חמצן וחומרים נדרשים אחרים לרקמה וסופג פחמן דו חמצני ומוצרים מטבוליים אחרים. זרימת הדם מאפשרת לתהליכים מטבוליים מסוימים בגוף להתרחש באופן מרכזי באיברים מיוחדים וניתן להעביר את המוצרים המטבוליים בדם כמה שיותר רצוי.
במהלך התפתחות עוברית ובשלב הצמיחה של בני אדם, אנגיוגנזה יוצרת את התנאים להחלפת חומרים בנימים ולהובלת חומרים בגוף דרך היווצרות רשת עורקים, עורקים, נימים, פרקים, ורידים וכלי לימפה. המשימה העיקרית של אנגיוגנזה היא אפוא לספק ליצירה וצמיחה של הרשת הנדרשת של סוגים רבים ושונים של דם ולימפה.
לאחר השלמת שלב הגידול, אנגיוגנזה מועילה בעיקר כמנגנון תיקון לרקמות פגועות. יש לגשר בין ורידים שבורים או שרשת חדשה צריכה להחזיר את זרימת הדם.
אנגיוגנזה ממלאת גם תפקיד חשוב בשיפוץ או בנייה מחדש של רקמות בגוף בשלב הבוגר. אנגיוגנזה מקומית מגורה על ידי חומרים מסנג'רים שונים כמו VEGF ו- bFGF, שיכולים לעגון על קולטנים מיוחדים בכלי הדם.
בנוסף, גורמי גידול פיברובלסטים (FGF) ממלאים תפקיד. ידועים בסך הכל 23 FGFs שונים, שכל אחד מהם ממוסד עם מספר נקודתי בין 1 ל 23. מדובר בפוליפפטידים חד-שרשרתיים, כלומר מולקולות שרשרת המורכבות מחומצות אמינו יחד. FGF-1 בפרט, המורכב משרשרת של 141 חומצות אמינו ולכן יכול להיקרא גם חלבון, יש תפקיד חשוב באנגיוגנזה. זה יכול לעגון על כל קולטני ה- FGF ויש לו השפעה מפעילה במיוחד על התפשטות ונדידת תאי האנדותל.
מחלות ומחלות
מחלות ותלונות קשורות הן לאנגיוגנזה מופחתת והן לאנגיוגנזה בלתי רצויה. לדוגמה, היא זו המאפשרת לסוגים שונים של גידולים ושלהם לצמוח גרורות.
במקרה של שינויים פתולוגיים במערכת כלי הדם ברקמות מקומיות, כמו מחלת לב כלילית (CHD) ומחלה אקסקלוסיבית היקפית (PAD), למשל רגל מעשנת, אנגיוגנזה מוגברת עשויה להוביל לרשת החלפת ורידים ולפחות באופן חלקי לשחזור התפקוד המקורי.
גורם הגידול פיברובלסט FGF-1, הידוע כיעיל ביותר, שימש קלינית לראשונה בסוף שנות התשעים. בנוסף לאנגיוגנזה, ל- FGF יש חשיבות מיוחדת גם להתחדשות רקמת העצבים והסחוס.
גידולם של גידולים מסוימים נקבע על ידי היעילות של אנגיוגנזה. גידולים בדרך כלל רעבי אנרגיה וזקוקים לרשת טובה של נימים שנוצרו במיוחד כדי לספק ולהסיר את התאים שלהם. בגידולים שיש להם נטייה לגרורות, התאים הגרורתיים מופצים בגוף דרך הדם.
מכיוון שחומרים מסנג'רים כמו FGFs, VEGF ו- bFGF ממלאים תפקיד מכריע באנגיוגנזה, הטיפול מכוון לעכב את חומרי המסנג'ר על מנת לעצור את האנגיוגנזה בקשר עם רקמת הגידול. במקרה הטוב רקמת הגידול הייתה מורעבת ומתה. תרופה ראשונה שמטרתה לעכב את חומר המסנג'ר VEGF אושרה בגרמניה בשנת 2005 ומשמשת בעיקר בסרטן המעי הגס המתקדם.
גם במקרה של ניוון מקולרי הקשור לגיל (AMD), בו היווצרות מוגברת של כלי חדש עם יציבות מספקת מובילה להרס הדרגתי של תאי הראייה, נעשים ניסיונות לעכב את התהליך הבלתי רצוי של אנגיוגנזה על הרשתית באמצעות תרופה אנטי אנגיוגנזה. עצרו את התפלגות תאי הפוטו-קולטנים באזור המקולה.
