Неоваскуляризация — это естественное образование новых кровеносных сосудов ( нео- + васкуляризация + -изация ), обычно в форме функциональных микрососудистых сетей, способных перфузироваться эритроцитами , которые формируются для обеспечения коллатерального кровообращения в ответ на локальную плохую перфузию или ишемию .
Факторы роста, которые подавляют неоваскуляризацию, включают те, которые влияют на деление и дифференциацию эндотелиальных клеток. Эти факторы роста часто действуют паракринным или аутокринным образом; они включают фактор роста фибробластов , плацентарный фактор роста , инсулиноподобный фактор роста , фактор роста гепатоцитов и тромбоцитарный эндотелиальный фактор роста . [1]
Существует три различных пути, которые включают неоваскуляризацию: (1) васкулогенез , (2) ангиогенез и (3) артериогенез . [2]
Васкулогенез — это образование кровеносных сосудов de novo. Это происходит в первую очередь в развивающемся эмбрионе с развитием первого примитивного сосудистого сплетения, но также происходит в ограниченной степени с постнатальной васкуляризацией. Эмбриональный васкулогенез происходит, когда предшественники эндотелиальных клеток (гемангиобласты) начинают пролиферировать и мигрировать в бессосудистые области. Там они объединяются, образуя примитивную сеть сосудов, характерную для эмбрионов. Эта примитивная сосудистая система необходима для обеспечения адекватного притока крови к клеткам, снабжения кислородом и питательными веществами и удаления метаболических отходов. [2]
Ангиогенез является наиболее распространенным типом неоваскуляризации, наблюдаемым в развитии и росте, и важен как для физиологических, так и для патологических процессов. [3] Ангиогенез происходит путем образования новых сосудов из уже существующих сосудов. Это происходит путем прорастания новых капилляров из посткапиллярных венул, требуя точной координации нескольких шагов и участия и коммуникации нескольких типов клеток. Сложный процесс инициируется в ответ на локальную ишемию тканей или гипоксию, что приводит к высвобождению ангиогенных факторов, таких как VEGF и HIF-1 . Это приводит к вазодилатации и увеличению проницаемости сосудов, что приводит к прорастанию ангиогенеза или инвагинальному ангиогенезу . [2]
Артериогенез — это процесс ремоделирования существующей сосудистой сети, связанный с потоком, для создания коллатеральных артерий. Это может произойти в ответ на ишемические сосудистые заболевания или увеличение потребности (например, физические упражнения). Артериогенез запускается неспецифическими факторами, такими как напряжение сдвига и кровоток. [2]
Неоваскуляризация роговицы — это состояние, при котором новые кровеносные сосуды проникают в роговицу из лимба. Она возникает, когда нарушается баланс между ангиогенными и антиангиогенными факторами, которые в противном случае поддерживают прозрачность роговицы. Незрелые новые кровеносные сосуды могут привести к стойкому воспалению и рубцеванию, экссудации липидов в ткани роговицы и снижению прозрачности роговицы, что может повлиять на остроту зрения. [4]
Ретинопатия недоношенных — это состояние, которое встречается у недоношенных детей. У недоношенных детей сетчатка не полностью васкуляризирована. Вместо того, чтобы продолжаться в нормальном внутриутробном режиме, васкуляризация сетчатки нарушается, что приводит к аномальной пролиферации кровеносных сосудов между областями васкуляризированной и аваскулярной сетчатки. Эти кровеносные сосуды растут аномально и могут проникать в стекловидное тело, где они могут кровоточить или вызывать отслоение сетчатки у новорожденных. [5]
Диабетическая ретинопатия, которая может перерасти в пролиферативную диабетическую ретинопатию, является состоянием, при котором капилляры в сетчатке закупориваются, что создает области ишемической сетчатки и запускает высвобождение ангиогенных факторов роста. Эта ретинальная ишемия стимулирует пролиферацию новых кровеносных сосудов из уже существующих ретинальных венул. Это основная причина слепоты у взрослых трудоспособного возраста. [5]
У людей старше 65 лет возрастная макулярная дегенерация является основной причиной тяжелой потери зрения. Подтип возрастной макулярной дегенерации, влажная макулярная дегенерация, характеризуется образованием новых кровеносных сосудов, которые берут начало в хориоидальной сосудистой системе и простираются в субретинальное пространство. [5]
В офтальмологии хориоидальная неоваскуляризация представляет собой образование микрососудов в самом внутреннем слое сосудистой оболочки глаза. [6] Неоваскуляризация в глазу может вызвать тип глаукомы (неоваскуляризационная глаукома) , если объем новых кровеносных сосудов блокирует постоянный отток водянистой влаги изнутри глаза.
Сердечно-сосудистые заболевания являются основной причиной смерти в мире. [7] Ишемическая болезнь сердца развивается, когда развивается стеноз и окклюзия коронарных артерий, что приводит к снижению перфузии сердечных тканей. Продолжаются исследования, изучающие методы, которые могли бы вызвать здоровую неоваскуляризацию ишемических сердечных тканей. [8] [9]