Васкулогенез реферат


Казанский государственный медицинский университет
АнгиогенезВаскулогенез и ангиогенез, сходство и различия, молекулярные и клеточные события васкулогенеза, клеточные предшественники, постнатальный васкулогенезПодготовила студентка гр.1205 Чанышева З.Р.
3128645-635Преподаватель: к.б.н., доцент Бойчук Н.В.
00Преподаватель: к.б.н., доцент Бойчук Н.В.

24047453343275Казань, 2016
Казань, 2016
1033145-5549900Кафедра гистологии, цитологии и эмбриологии
0Кафедра гистологии, цитологии и эмбриологии


Содержание
Ангиогенез и васкулогенез. Сходство и различия………………………………………2
Клеточные и молекулярные события васкулогенеза……………………………………3
Клеточные предшественники……………………………………………………………..6
Постнатальный васкулогенез……………………………………………………………7
Список использованной литературы……………………………………………………..8

Ангиогенез и васкулогенез. Сходство и различия.
Васкулогенез представляет собой процесс формирования кровеносных сосудов из эндотелиальных клеток-предшественников (endothelial progenitor cells, EPCs — клетки) in situ, которые мигрируют и сливаются с другими эндотелиальными клетками-предшественниками в капилляры и дифференцируются в клетки эндотелия, формируя новые сосуды. Данная форма наиболее распространена в эмбриональный период. Ангиогенез включает в себя продление уже сформированных сосудов и представляет собой процесс прорастания новых капилляров, включающий активацию эндотелиальных клеток, деградацию межклеточного матрикса, пролиферацию и миграцию эндотелиоцитов и образование первичных высокопроницаемых сосудистых структур. В последующем происходит стабилизация и «взросление» первичных сосудистых структур за счет привлечения клеток другого типа: перицитов и гладкомышечных клеток, в результате чего происходит организация сложной трехмерной сосудистой сети.
Васкулогенез, образование de novo кровеносных сосудов дает первые кровеносные сосуды, формирующие первичное сосудистое сплетение. Ангиогенез, рост кровеносных сосудов из уже предсуществующих кровеносных сосудов, делает возможной драматическую экспансию сосудистого сплетения.
Потребности развивающегося зародыша отличаются от потребностей взрослого организма, и эти различия отражает его система кровообращения. Во-первых, пища поступает в зародыш не через кишечник, а либо из желтка, либо из плаценты. Во-вторых, процесс дыхания осуществляется не в жабрах или легких, а во внезародышевых оболочках — хорионе или аллантоисе. Таким образом, главные кровеносные сосуды зародыша формируются для обслуживания этих внезародышевых оболочек.
Конструкция кровеносных сосудов помимо необходимости удовлетворять физиологические потребности зародыша диктуется также эволюцией вида. У млекопитающих кровеносные сосуды зародыша будут распространяться по желточному мешку, даже если он не содержит желтка. Кроме того, сосуд, по которому кровь покидает сердце, образует над передней кишкой петли, входящие в спинную аорту. Эти шесть петель — артериальные дуги образуют арки над глоткой. У примитивных рыб эти дуги сохраняются и обеспечивают кровообращение в жабрах, где кровь насыщается кислородом. У взрослых птиц и млекопитающих, у которых этот процесс осуществляется в легких, такая система имеет мало смысла. И хотя у зародышей млекопитающих и птиц формируются все шесть пар артериальных дуг, затем система их упрощается, редуцируясь до единственной дуги. Таким образом эмбриональный васкулогенез отражает эволюцию, хотя физиология зародыша не требует такой структуры.
Основным стимулирующим фактором ангиогенеза, так же, как и при физиологических и патологических состояниях является недостаток кислорода. Гипоксия стимулирует образование большинства ангиогенных факторов, и, прежде всего, основного регулятора ангиогенеза как в эмбриональном, так и в постнатальном периоде развития организма — фактора роста эндотелия сосудов (Vascular endothelial growth factor, VEGF) и его рецепторов (VEGF-R). Выделено более 20 факторов, стимулирующих или подавляющих процесс ангиогенез. Некоторые факторы, в зависимости от дозы, могут быть как индукторами ангиогенеза, так и ингибиторами. Таким образом, ангиогенез направлен на удовлетворение существующих физиологических потребностей без учёта эволюции.
Клеточные и молекулярные события васкулогенеза.
Развитие системы кровообращения начинается вскоре после гаструляции одновременно с формированием сомитов. Местами васкулогенеза являются эмбриональная мезодерма, внеэмбриональный желточный мешок, аллантоис и плацента. Мезодерма боковой пластинки разъединяется на два слоя: дорсальный слой — соматическую (париетальную) мезодерму, которая подстилает эктодерму, формируя вместе с ней соматоплевру, и вентральный слой— спланхническую (висцеральную) мезодерму, которая лежит на энтодерме, формируя вместе с ней спланхноплевру. Внеэмбриональное боковое скопление мезодермальных клеток (гемангиобластов, находящихся в тесном контакте с энтодермой стенки желточного мешка) в спланхноплевральной мезодерме начинает дифференцироваться с образованием изолированных кластеров клеток, которые дают начало центрально расположенным кровяным островкам. Внутренние клетки кровяных островков становятся гемопоэтическими стволовыми клетками (HSC, стволовые клетки, дающие все типы клеток крови), в то время как наружные клетки становятся aнгиобластами, клетками-предшественниками кровеносных сосудов. Это первая фаза васкулогенеза.
Ангиобласты - высоко подвижные клетки, впервые обнаруживаемые во внеэмбриональных тканях и затем внутри самого эмбриона в тесной близости к энтодерме. Внеэмбриональные ангиобласты развиваются бок о бок с клетками гематопоэтических предшественников, тогда как эмбриональные ангиобласты развиваются в отдельности. Внутризародышевая сосудистая система обычно возникает из единичных ангиобластных клеток-предшественниц в мезодерме, окружающей формирующийся орган. В отличие от внезародышевых кровяных островков, эти клетки, по-видимому, не участвуют в формировании клеток крови. Важно иметь в виду, что внутризародышевые капиллярные сети возникают либо внутри, либо вокруг самого органа, а не служат продолжением более крупных кровеносных сосудов. В некоторых случаях установлено, что развивающийся орган служит источником факторов, которые индуцируют формирование кровяных островков, и только в своей собственной мезенхиме.
В спецификации мезодермы боковой пластинки важнейшую роль играет энтодерма. В данном случае взаимодействие висцеральной энтодермы с мезодермой желточного мешка индуцирует кровяные островки. Энтодерма, по-видимому, секретирует Indian hedgehog — паракринный фактор, активирующий экспрессию ВMP4 в мезодерме. Автокаталитическая продукция BMP4 в мезодерме ведет к формированию гемангиобластов.
Основной молекулой, индуцирующей превращение клеток спланхнической мезодермы в гемангиобласты и ангиобласты, является фактор роста фибробластов FGF2 (Fibroblast growth factor) . У млекопитающих семейство FGF состоит из 18 паракринных или эндокринных пептидных факторов, обладающих тирозин-киназной активностью.
Во вторую фазу васкулогенеза ангиобласты размножаются и дифференцируются в клетки эндотелия, образующего выстилку кровеносных сосудов.
В третью фазу эндотелиальные клетки формируют трубки и соединяются, формируя первичную капиллярную сеть. Ангиобласты пролиферируют, мигрируют и ассоциируют, образуя примитивные трубко-подобные сосуды. Формирование сосудов происходит благодаря объединению ангиобластов, как происходит при конструкции дорсальной аорты, или миграции ангиобластов из отдаленных мест, как это наблюдается при образовании вентральной части аорты и кардинальных вен.
На этих этапах основными действующими веществами выступают представители семейства VEGF (англ. Vascular endothelial growth factor) – факторы роста эндотелия сосудов. Вначале VEGF был идентифицирован как фактор роста эндотелиальных клеток, стимулирующий ангиогенез и проницаемость сосудистой стенки. Позднее был выявлен ряд факторов с аналогичным действием, которые объединены в одно семейство. Семейство VEGF белков состоит из ряда секретируемых гликопротеинов: VEGF-A, VEGF-B, VEGF-C, VEGF-D, endocrine gland VEGF (EG-VEGF), VEGF-E, VEGF-F, VEGF-b and placental growth factor (PlGF).VEGF-A главным образом участвует в ангиогенезе. VEGF-C и VEGF-D вовлечены в генез лимфатических сосудов. VEGF-B, как было установлено, играет центральную роль в развитии сердца. Члены семейства VEGF взаимодействуют с тремя основными рецепторами, VEGFR-1 (Flt-1), VEGFR-2 (KDR у человека и Flk-1 у мыши) и VEGFR-3 (Flt-4), все они являются тирозин-киназными рецепторами и членами семейства рецепторов PDGF. Взаимодействие VEGFs м VEGFR-2 было широко изучено и оно, по-видимому, играет центральную роль в стимуляции миграции, дифференцировки, пролиферации и жизнеспособности эндотелиальных клеток.
Ангиогенное действие VEGF реализуется через эндотелиальную форму синтазы оксида азота. VEGF стимулирует активность этого фермента и, следовательно, образование оксида азота.
На стадии 2-х сомитов внутри- и внеэмбриональная васкулатура образует анастомозы, тогда как эмбрион всё ещё способен получать кислород путем диффузии. Сплетение затем соединяется в развивающейся сердечной трубкой ещё до начала сердцебиений. Помимо становления первичного сосудистого сплетения, васкулогенез обеспечивает васкуляризацию ряда органов, включая печень, селезенку и лёгкие. Образующиеся первичные капилляры выделяют через ба-зальную плазмалемму хемотаксические факторы, которые мобилизуют в стенку перициты, гладкие мышечные клетки (ГМК), фибробласты.
Первичные капиллярные сети образуются за счет эндотелиальных клеток, не окруженных базальной мембраной. Примитивные эндотелиоциты начинают секретировать предшественники компонентов базальной мембраны в период формирования аортальных дуг. У зародыша курицы базальная мембрана впервые обнаруживается через 96 часов после начала инкубации яйца. Созревание базальных мембран заканчивается только после вылупления цыпленка. Во время самых ранних стадий развития все кровеносные сосуды окружены внеклеточным матриксом, богатым фибронектином. Однако самым ранним маркером созревания сосудистой стенки является обнаружение во внеклеточном матриксе ламинина. В последующем содержащий фибронектин и ламинин бесструктурный внеклеточный матрикс преобразуется в базальную мембрану.
Клеточные предшественники.
До недавнего времени считалось, что во взрослом организме неоваскуляризация осуществляется за счет двух процессов: артериогенеза - развития коллатеральных сосудов, и ангиогенеза - развития новых капилляров путем миграции и пролиферации пресуществующих дифференцированных эндотелиальных клеток. Но Асахара в 1997 г. показал, что популяция гемопоэтических CD34+ клеток костномозгового происхождения, выделенных из периферической крови человека, способна дифференцироваться in vitro в клетки с фенотипом зрелых эндотелиальных клеток и приводит к реваскуляризации in vivo в ответ на острую тканевую ишемию. Таким образом, во взрослом организме образование новых сосудов может происходить не только путем ангиогенеза, но и васкулогенеза. В 1998 г. Ши впервые выделил из циркулирующих моно-нуклеарных клеток популяцию незрелых эндо-телиальных клеток. Клетки-предшественники, участвующие в васкулогенезе у взрослых, были названы эндотелиальными прогениторными клетками (endothelial progenitor cells - EPC).
Эндотелиальные прогениторные клетки представляют собой уникальную фракцию клеток, которые, подобно эмбриональным ангиобластам, способствуют формированию сосудов в пост-натальном периоде. Данные клетки представляют собой гетерогенную популяцию, характеризующуюся экспрессией раз-личных маркеров клеток гематопоэтического (CD14, CD34, CD133) и эндотелиального (VEGFR2, CD31, CD144, фактор Виллебранда)ряда.ЭПКмогут быть идентифицированыв составе мононуклеарных клеток путем сортировки по набору поверхностных антигенов или при культивировании in vitro. Вопрос о том, какие маркеры в наибольшей степени выявляют истинные ЭПК, остается дискуссионным. Источниками ЭПК являются костный мозг, мезенхимальные предшественники, тканевые резидентные клетки. EPC в начале были выделены из костного мозга и периферической крови и характеризовались экспрессией поверхностных маркеров CD34, и/ или CD133, и VEGFR-2. Но периферическая кровь содержит эндотелиальные прогениторные клетки и миелоидного (моноцитарного) происхождения, не экспрессирующие маркер гемопоэтических клеток CD34 и имеющие фенотип CD14+CD34-, которые также могут дифференцироваться в эндотелиальные клетки in vitro и образовывать сосудистую сеть in vivo. Показано, что мононуклеарные клетки селезенки, селектированные в ростовой среде с эндотелиальными факторами роста, приобретают эндотелиальный фенотип, формируют первичную сосудистую сеть in vitro. В кишечнике и печени также содержится определенное количество тканерезидентных прогениторных клеток. В жировой ткани находятся стволовые клетки, которые секретируют большой спектр проангиогенных факторов роста и могут дифференцироваться в эндотелиальные клетки in vitro. EPC обнаружены и в адвентициальном слое сосудистой стенки взрослого организма.
Постнатальный васкулогенез.
В настоящее время доказано, что новые сосуды в постнатальном периоде могут образовываться не только из ранее существующих сосудов, но и de novo из гематопоэтических клеток. Последний процесс получил название «васкулогенез».
Важнейшую роль в васкулогенезе играют эндотелиальные прогениторные клетки (ЭПК).
При возникновении ишемии или повреждении эндотелия ЭПК могут быть мобилизованы в кровоток. Стимуляторами мобилизации ЭПК из костного мозга выступают гранулоцитарный и гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующие факторы (G-CSF и GM-CSF), VEGF, ангиопоэтин-1, эритропоэтин и другие регуляторы. Поступившие в кровоток ЭПК мигрируют в зону повреждения, накапливаются в ней и дифференцируются в эндотелиоциты.Сетьэндотелиальных клеток, создаваемая васкулогенезом, в дальнейшем служит каркасом для ангиогенеза.
Неоваскулогенез является одним из направлений терапевтического ангиогенеза (биологического шунтирования), применяемого при таких заболеваниях, как хроническая ишемия нижних конечностей (ХИНК), ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда, при которых хирургические методы лечения либо невыполнимы, либо недостаточно эффективны, сопряжены с высокой частотой противопоказаний и осложнений.


Список использованной литературы.
http://med-study.ru/p_gistogenez-stenok-sosudov.htmlhttps://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%80%D0%B0%D0%BF%D0%B5%D0%B2%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B0%D0%BD%D0%B3%D0%B8%D0%BE%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D0%B7#.D0.98.D1.81.D0.BF.D0.BE.D0.BB.D1.8C.D0.B7.D0.BE.D0.B2.D0.B0.D0.BD.D0.B8.D0.B5_.D0.BA.D0.BB.D0.B5.D1.82.D0.BE.D1.87.D0.BD.D0.BE.D0.B9_.D1.82.D0.B5.D1.80.D0.B0.D0.BF.D0.B8.D0.B8http://naukarus.com/endotelialnye-progenitornye-kletki-i-neovaskulogenezhttp://meduniver.com/Medical/nefrologia/vaskulogenez_pochek.htmlhttp://ngmu.ru/cozo/mos/article/text_full.php?id=1897http://mglinets.narod.ru/slova8/vascAngiogGen.htmhttp://niikelsoramn.ru/filestore/library/lab_endokrinol/Patogenez_konenkov.pdf

Приложенные файлы

  • docx 559064
    Размер файла: 54 kB Загрузок: 2

Добавить комментарий