- •Ангиогенез
- •Глава 1 12
- •Глава 2 18
- •Глава 3 41
- •5.7. Резюме 70
- •Глава 6 72
- •6.7. Резюме 91
- •Глава 7 92
- •7.7. Резюме 102
- •Введение
- •Глава 1 методы изучения ангиогенеза
- •1.1 Метод прозрачной камеры
- •1.2. Васкуляризация роговицы
- •1.3. Васкуляризации хориоаллантоисной мембраны
- •1.4. Метод тканевых культур
- •1.5. Трансплантация органов и тканей
- •1.6. Наблюдение роста сосудов на различных объектах
- •Глава 2 ангиогенез и васкулогенез в пренатальном и постнатальном периодах онтогенеза
- •2.1. Вводные замечания
- •2.2. Ранние этапы образования и развития кровеносных сосудов в эмбриональном периоде
- •2.2.1. Механизмы васкуло- и ангиогенеза в эмбрионе
- •2.3. Гистогенез стенок сосудов
- •2.3.1. Механизмы формирования просвета сосудов
- •2.3.2. Изменения структурной организации компонентов сосудистых стенок в процессе эмбриогенеза
- •2.3.3. Процессы регрессии сосудов
- •2.3.4. Гистогенез стенки аорты человека (раздел написан с участием м.Д.Рехтера и в.А.Колпакова)
- •2.3.5. Гистогенез эндотелия аорты крысы в постнатальном онтогенезе (раздел написан с участием о.А.Салапиной)
- •2.4. Механизмы формирования кровеносного русла некоторых органов в эмбриогенезе
- •2.4.1. Васкуляризация мозга
- •2.4.2. Васкуляризация сердца
- •2.4.3. Васкуляризация надпочечников
- •2.4.4. Формирование внутриорганного сосудистого русла в плаценте
- •2.4.5. Васкуляризация конечностей
- •2.4.6. Васкуляризация почек
- •2.4.7. Закономерности организации и формирования внутриорганного кровеносного русла большого сальника (раздел написан совместно с а.В.Кораблевым)
- •2.5. Резюме
- •Глава 3 развитие сосудистого эндотелия в филогенезе
- •3.1. Простейшие
- •3.2. Черви
- •3.3. Моллюски
- •3.4. Позвоночные
- •3.5. Резюме
- •Глава 4 морфологические механизмы роста новых сосудов
- •4.1. Последовательность явлений
- •4.1.1. Механизмы образования просвета нового сосуда
- •4.1.2. Механизмы образования сосудистых сетей
- •4.2. Строение и проницаемость новообразованных сосудов
- •4.2.1. Топический анализ субмикроскорической организации растущих сосудов
- •4.3. Резюме
- •Глава 5 регуляция ангиогенеза
- •5.1. Оценка ангиогенной активности
- •5.2. Индукторы ангиогенеза
- •5.2.1. Стимуляторы ангиогенеза
- •5.2.1.1. Характеристика основных са пептидной природы
- •5.2.2. Ангиогенная активность различных клеток и тканей
- •5.2.2.1. Эндотелиоциты как источники са
- •5.2.3. Стимуляторы ангиогенеза в опухолях
- •5.2.4. Механизмы действия индукторов ангиогенеза
- •5.2.5. Ангиогенез и воспаление
- •5.2.5.1. Гепарин - естественный модулятор ангиогенеза
- •5.2.6. Неспецифические ангиогенные факторы
- •5.3. Роль внеклеточного матрикса в ангиогенезе
- •5.3.1. Участие в регуляции ангиогенеза окружающих тканей
- •5.4. Влияние на ангиогенез механических факторов
- •5.4.1. Моделирование ангиогенеза при растяжении тканей (раздел написан с участием м.Д.Рехтера и с.В.Филиппова)
- •5.5. Управление процессами ангиогенеза (раздел написан с участием о.Ю.Гуриной)
- •5.6. Ингибиторы ангиогенеза
- •5.6.1. Механизмы действия ингибиторов ангиогенеза
- •5.6.2. Ангиостатнческие стероиды - новый класс иа
- •5.7. Резюме
- •Глава 6 особенности ангиогенеза в различных условиях
- •6.1. Физиологический (циклический) ангиогенез
- •6.1.1. Закономерности ангиогенеза
- •6.2. Регенерационный ангиогенез
- •6.2.1. Развитие и рост сосудов при заживлении ран
- •6.2.2. Особенности ангиогенеза при заживлении кожных ран . В условиях воздействия жидкой среды и некоторых ферментов (раздел написан с участием т.В.Ершовой)
- •6.2.3. Регенерация кровеносных сосудов париетальной брюшины при инкапсуляции инородного тела
- •6.3. Коллатеральный ангиогенез
- •6.4. Реактивный (адаптационный) ангиогенез
- •6.4.1. Реактивный (рабочий) ангиогенез в скелетных мышцах (б.С.Шенкман и т.Л.Немировская)
- •6.5. Опухолевый ангиогенез
- •6.5.1. Методы изучения опухолевого ангиогенеза
- •6.5.2. Механизмы роста сосудов при опухолевом ангиогенезе
- •6.5.3. Морфология прорастающих в опухоль сосудов
- •6.5.4. Морфологические особенности сосудистого русла опухолей
- •6.5.5. Причины хаотичного роста сосудов в опухолях
- •6.6. Моделирование ангиогенеза in vitro
- •6.6.1. Значение экспериментов с моделированием ангиогенеза in vitro
- •6.7. Резюме
- •Глава 7 репаративный ангиогенез
- •7.1. Восстановление эндотелия
- •7.2. Интрамуральный ангиогенез (раздел написан с участием с.Л.Вялова)
- •7.3. Регенерация эндотелия in vitro
- •7.4. Взаимодействие эндотелия и гмк
- •7.5. Регенерация эндотелия в патологии
- •7.6. Регенерация гладких мышечных клеток (раздел написан с участием м.Д.Рехтера и о.А.Бауман)
- •7.7. Резюме
- •Вместо заключения
- •Использованная литература
- •60Х90 1/16. Усл. Печ. Л. 12,5. Тираж 2500 экз.
- •101882, Москва, Петроверигский пер., 6/8
5.5. Управление процессами ангиогенеза (раздел написан с участием о.Ю.Гуриной)
На модели неоваскуляризации роговицы мы провели изучение процессов новообразования сосудов после аппликации нитрата серебра (см. гр.4) в сочетании с применением колхициновой мази.
Оказалось, что колхицин стимулирует рост сосудов преимущественно в средних слоях стромы роговицы. При этом в растущих Сосудах обнаруживаются те, же зоны, что и при обычном «ожоговом» повреждении. К особенностям влияния колхицина на васкуляризацию роговицы следует отнести значительное расширение сосудов в переходной зоне, увеличение числа эндотелиоцитов, формирующих ростки, раннее появление в составе стенок новообразованных сосудов паравазальных клеток (перицитов), а, следовательно, и более раннюю специализацию и дифференцировку сосудов. Под действием колхицина в цитоплазме ЭК обнаруживается много вакуолей, нет микротрубочек, а микрофиламенты образуют крупные пучки, пластинчатый комплекс дезорганизован. Транспорт белков через стенку растущих сосудов значительно повышен, что обусловлено наличием трансэндотелиальных каналов, открытых межклеточных контактов типа «люков» и фенестр.
Пролиферативная активность ЭК в растущих сосудах роговицы существенно возрастает под действием колхицина (рис.12Г, 17.II). Если в родительских сосудах только 0,7-0,8% ядер ЭК включают - меченый тимидин, то в растущих сосудах роговицы в обычных условиях этот показатель достигает 7-8%. Применение колхицина ведет к увеличению данного параметра до 30-40%. Приведенные цифры коррелируют со скоростью роста сосудов. Средняя скорость роста сосудов при ожоговом воздействии составила 0,07-0,09 мм в сутки, а при применении мази колхицина - 0,15-0,24, что достоверно выше. Наиболее высока скорость роста на 3-е сутки (0,15 мм), на 8-е сутки она составляет 0,07, а к 24-му дню падает до 0,02 мм. Причиной указанных изменений служит ускоренное формирование эндотелио-перицитарных контактов.
Наконец, действие колхицина приводит к замедлению оформления собственного вещества роговицы: интерстиций имеет вид рыхлой неоформленной соединительной ткани, подобной таковой в лимбе глаза. По-видимому, колхицин стимулирует выделение протеаз как ЭК, так и окружающими растущие капилляры клетками.
Известно, что колхицин разрушает микротрубочки (12). На наш взгляд, ростостимулирующий эффект колхицина можно объяснить, во-первых, импульсным характером действия вещества, во-вторых, влиянием колхицина на клеточное микроокружение сосудов. В частности наблюдается активация тучных клеток и макрофагов, которые выделяя биологически активные вещества, влияют на ускорение ангиогенетических процессов.
5.6. Ингибиторы ангиогенеза
Наряду с индукторами обнаружены и ИНГИБИТОРЫ АНГИОГЕНЕЗА (ИА). К ним относятся ангиостатические стероиды, протамин. В определенных условиях свойствами ИА обладают опухолевые некротизирующие факторы-альфа и бета, тромбоспондин, тромбоцитарный фактор IV, трансформирующий ростовой фактор-бета, интерфероны. Неидентифицированные ИА содержатся в стекловидном теле; в хряще. Из хряща был изолирован фактор с молекулярной массой около 50000 дальтон. Это вещество (или группа веществ) оказывало ингибирующий эффект на различные коллагеназы и блокировало пролиферацию ЭК, но не фибробластов. Экстракты из аорты быка, обладавшие сходной активностью, содержали в качестве активного вещества протеогликаны, имевшие в своем составе дерматансульфат и хондроитин-сульфат (225).
Поиск ИА основывался на факте неодинаковой васкуляризации тканей. Так, хрящ у взрослых особей не содержит сосудов. Еще в 1939 г. (104) было замечено, что сосуды, растущие в прозрачной камере на ухе кролика, прекращают свой рост, когда контактируют с хрящом или эпидермисом. Экстракт хряща ингибировал рост ЭК из аорты быка в тканевой культуре (129а). Так, если кусочек хряща поместить на пути новообразующихся сосудов, то их рост замедляется. Эффект проявляется на расстоянии 2 мм и имеет градиентный характер. Хрящ продуцирует ИА постоянно. Однако хрящевой ингибитор не нейтрализует действия опухолевого СА. Субстанции со свойствами ИА были идентифицированы в нескольких нормальных бессосудистых тканях, включая не только хрящ, но и аорту (132), хрусталик (429), стекловидное тело (207). Ряд ИА содержит водянистая влага (168). Экстракты, имеющие протеиназную активность, которая сходна по действию с тразило-лом и цитотоксична для культивируемых ЭК из аорты быка, были изолированы из эпителия мочевого пузыря быка. Предполагается, что эти ферменты локально регулируют рост сосудов и обеспечивают отсутствие сосудов в пузырном эпителии (425).
Высокую ингибирующую активность в отношении ангиогенеза имеют протеогликаны и гликозаминогликаны. Как известно, стекловидное тело имеет высокую концентрацию гиалуроновой кислоты (224), обнаружившую свойства ИА. В курином эмбрионе бессосудистые зоны также были найдены в тех областях, где увеличена концентрация гиалуроновой кислоты (141) или начиналось образование хрящевых «моделек» костей конечностей (355). Действующим началом ингибитора ангиогенеза из аорты быка оказался хондроитинсульфат (130,131). Интересно, что ингибирующей активностью в отношении ангиогенеза обладают только те фрагменты фибромектина, которые связывают гепарин (190).
ИА продуцируют in vitro гиалоциты из стекловидного тела (207). ИА выделен из хрусталика. Его молекулярная масса около 100000 Д. Особенно большое содержание ингибитора найдено в капсуле хрусталика (429). Данная субстанция in vitro задерживала рост ЭК аорты, но не оказывала подобного действия на культуру ГМК. Вещество, подавляющее пролиферацию ЭК, выделено из почек роста куриного эмбриона (355).
Большие ожидания в отношении ингибирующего влияния на рост сосудов были связаны с кортикостероидами и другими гормонами. Эти надежды подтвердились в отношении кортизона, дексаметазона и адренокортикотропина (195). Сходными свойствами обладает медроксипрогестерон, синтетический стероид, который блокирует синтез коллагена (173). Гепарин существенно увеличивает ингибирующий эффект кортизона на опухолевый ангиогенез и способствует быстрой регрессии имплантированной опухоли (151).
Ингибирующим эффектом в отношении сосудистого роста обладают эстрогены, некоторые вещества, секретируемые желтым телом, хотя прогестерон ускоряет процесс васкуляризации (195). Фактор IV тромбоцитов вызывает ингибирование растущих ЭК (190). Ингибирующее действие на рост сосудов протамина-нуклеопротеида из спермы рыбы обусловлено прочным связыванием им гепарина (415). Ангиогенез блокируется при гипероксии - все зависит от дозы (321), селеном (хотя, возможно, это объясняется его связыванием с ионами меди), цикло-АМФ (263), при недостатке витамина С (270), холерным токсином и гамма-интерфероном (52).
ИА имеют важное клиническое значение. Было подмечено, что рост некоторых опухолей может ингибироваться аналогами пролина (219). Рост сосудов в кроличьей роговице удалось блокировать путем, интраартериальной инфузии экстракта хряща или тразилола (ингибитор трипсина) в течение 6 дней (239). Сходные результаты получены с экстрактами из стекловидного тела, аорты, с протамином сульфатом. Все эти препараты ингибировали коллагеназную активность. Вполне понятно и то положение, что все факторы, блокирующие митотическую активность, предупреждают ангиогенез. Однако действие их неспецифично и распространяется на все ткани организма, что, естественно, делает их применение для управления процессом ангиогенеза мало перспективным (225).