Arteriogenese verwijst naar de groei van collaterale arteriën na stenose en verschilt van angiogenese. Factoren zoals afschuifkrachten, vasculaire dilatatie en accumulatie van monocyten spelen een rol in het proces. In de toekomst zullen patiënten waarschijnlijk een "natuurlijke" bypass kunnen ondergaan door arteriogenese te induceren.
Wat is arteriogenese?
Arteriogenese verwijst naar de groei van collaterale arteriën na stenose en verschilt van angiogenese. De groei van slagaders uit reeds bestaande netwerken van kleine arteriële verbindingen wordt arteriogenese genoemd. Bij angiogenese daarentegen geheel nieuw bloed schepen ontspruit uit oud, dwz al bestaand, bloed schepen Arteriogenese in de zin van een groei van zogenaamde collaterale arteriën vindt plaats na de afsluiting van grotere slagaders, dwz na stenosen. Arteriogenese komt overeen met het enige fysiologisch efficiënte type bloed vaatgroei en kan het bloed compenseren circulatie tekorten. De stimulatie van arteriogenese is onderhevig aan fysieke krachten, zoals de afschuiving spanning die bestaat na stenosen als gevolg van een verhoogde bloedstroom in het onderpand arteriolen. Bovendien, monocyten worden verondersteld stimulerende factoren te zijn. Het zijn de grootste immuuncellen in het menselijk bloed. In tegenstelling tot het verwante proces van angiogenese, vindt arteriogenese plaats in volledige onafhankelijkheid van zuurstof toevoer en wordt dus niet beïnvloed door hypoxie in de zin van verminderde zuurstoftoevoer.
Functie en doel
Het proces van arteriogenese wordt geïnitieerd met de aanhoudende dilatatie van het vatlumen, wat leidt tot de accumulatie van myocyten en hypertrofie van de endotheel Arteriogenese wordt veroorzaakt door stenosen die een toevoer afsluiten bloedvat. De afsluiting verlaagt de perfusiedruk. Tegelijkertijd treden verhoogde afschuifkrachten op in het resterende bloed schepen, die het endotheel van het vaartuig. Op basis van deze activering treedt een ontstekingsreactie op waarbij stikstofoxide en transcriptiefactoren worden vrijgegeven. De relevante transcriptiefactoren omvatten vooral HIF-1α, de door hypoxie geïnduceerde factor. Cytokinen worden vrijgegeven door de beschreven processen, met name MCP-1 of beter monocyt chemotactisch proteïne-1. Bovendien worden ontstekingscellen geactiveerd, waaronder monocyten en macrofagen. Gen uitdrukking van adhesie moleculen, zoals Intracellular Adhesion Molecule-1 en ICAM-1, wordt versterkt geïnduceerd. Tijdens arteriogenese wordt de oorspronkelijke vaatdiameter soms 20 keer groter, waardoor er weer voldoende bloedtoevoer mogelijk is. De Max Planck Society wijst erop dat arteriogenese in verband is gebracht met de accumulatie van monocyten in groeiende collaterale vaatwanden in een aantal studies. De onderzoeksgroep onder leiding van Wolfgang Schaper onderzocht vervolgens de oorsprong van de cellen en de rol die circulerende monocyten spelen bij arteriogenese. Bij experimentele benaderingen verhoogden en verminderden ze het aantal monocyten in het bloed circulatie van de dieren. In de eerste groep veroorzaakten ze een uitputting van monocyten uit het bloed en het bloed concentratie van immuuncellen nam na ongeveer twee weken verschillende keren toe ten opzichte van de normale waarde vanwege het rebound-effect. De groep met aanhoudende monocytdepletie vertoonde een significant lager niveau van arteriogenese na herstel van de bloedstroom dan de controlegroep. Daarentegen vertoonde de rebound-groep een verhoogde arteriogenese. Door hun studie waren de onderzoekers in staat om functionele relaties tussen perifere bloedmonocyten vast te stellen concentratie en de mate van collaterale vaatgroei tijdens arteriogenese.
Ziekten en aandoeningen
Medische onderzoekers hopen in de toekomst arteriogenese te stimuleren en in de toekomst nieuwe therapeutische mogelijkheden te bieden aan patiënten met hart- en vaatziekten. Arteriogenese zou bijvoorbeeld een natuurlijke bypass-stroom kunnen produceren. Momenteel wordt de bypass nog kunstmatig aangelegd tijdens operaties en dient om doorgangsbelemmeringen te overbruggen. Bij bypass-chirurgie wordt een verband gelegd tussen het begin en het einde van stenosen. Meestal wordt deze bewerking uitgevoerd op het hart-, dus vooral in het geval van ernstig versmald of volledig geblokkeerd kransslagaders die moeten worden omzeild. De bypass herstelt de voldoende bloedtoevoer naar de hart- Muscle.Bypasses worden gebruikt bij vaatchirurgie, bijvoorbeeld voor de behandeling van een laat stadium van de shambladderziekte of voor de behandeling van aneurysma's. Bij hartchirurgie, coronair slagader bypass is een veelgebruikte bypass voor coronaire hartziekte Aders of slagaders worden uit het lichaam van de patiënt of van overleden patiënten gehaald voor plaatsing en gebruikt voor bypass. Kunstweefsel zoals Gore-Tex of anderszins kunstmatige vaatprothesen worden nu ook gebruikt. Bijvoorbeeld niet lang genoeg ader is beschikbaar voor een aorta-vervanging, zodat de zogenaamde buisvormige prothesen tot nu toe de enige therapeutische optie zijn. Als alternatief voor bypass wordt vasculaire chirurgie gebruikt implantaten als interpositie-apparaten om het volledige deel van het vaartuig te vervangen dat wordt beïnvloed door een obstakel voor doorgang. Met de voortgang van het onderzoek en voortdurende onderzoeksinspanningen in arteriogenese, een geheel nieuwe en volledig natuurlijke optie voor de therapie van doorgangsbelemmeringen kunnen beschikbaar komen. Doorgangsbelemmeringen zijn een relevant onderwerp, vooral in de westerse wereld, waar ziekten zoals arteriosclerose zijn al veel voorkomende ziekten geworden als gevolg van levensstijl. In het geval van arteriosclerose, de vaten "verkalken", worden stijf en bevorderen dus niet alleen hart- aanvallen en slagen, maar ook scheurvorming in de vaatwanden. Bypass-chirurgie, en daarmee de mogelijkheid van geïnduceerde arteriogenese, wordt steeds relevanter, vooral tegen deze achtergrond. Inductie van arteriogene processen door externe invloeden wordt echter nog niet toegepast in de klinische praktijk.
