Arteriogénesis

los Arteriogénesis describe el crecimiento de arterias colaterales después de una estenosis y debe distinguirse de la angiogénesis. Factores como las fuerzas de cizallamiento, la dilatación vascular y la acumulación de monocitos juegan un papel en el proceso. En el futuro, es de suponer que los pacientes podrán ser colocados en un bypass "natural" mediante la inducción de la arteriogénesis.

¿Qué es la arteriogénesis?

El crecimiento de arterias a partir de redes ya establecidas de conexiones arteriales pequeñas se denomina arteriogénesis. En la angiogénesis, sin embargo, a partir de vasos sanguíneos viejos, es decir, vasos sanguíneos ya existentes, brotan vasos sanguíneos completamente nuevos. La arteriogénesis en el sentido de crecimiento de las denominadas arterias colaterales tiene lugar después de que se hayan cerrado las arterias más grandes, es decir, después de las estenosis.

La arteriogénesis es el único tipo de crecimiento de los vasos sanguíneos fisiológicamente eficaz y puede compensar los déficits de circulación sanguínea. La estimulación de la arteriogénesis depende de fuerzas físicas, como el esfuerzo cortante, que existe después de las estenosis debido al aumento del flujo sanguíneo dentro de las arteriolas colaterales. También se cree que los monocitos son factores estimulantes. Son las células inmunitarias más grandes de la sangre humana.

A diferencia del proceso relacionado de angiogénesis, la arteriogénesis tiene lugar de forma completamente independiente del suministro de oxígeno y, por lo tanto, no está influenciada por la hipoxia en el sentido de un suministro insuficiente de oxígeno.

Función y tarea

El proceso de arteriogénesis se inicia con la dilatación continua de la luz del vaso, lo que conduce a una acumulación de miocitos e hipertrofia del endotelio. La arteriogénesis se desencadena por estenosis que bloquean un vaso sanguíneo irrigante. La oclusión reduce la presión de perfusión.

Al mismo tiempo, se producen mayores fuerzas de cizallamiento en los vasos sanguíneos restantes, que activan el endotelio del vaso. Sobre la base de esta activación, se produce una reacción inflamatoria, en la que se liberan óxido nítrico y factores de transcripción. Los factores de transcripción más relevantes incluyen HIF-1α, el factor inducido por hipoxia.

Los procesos descritos liberan citocinas, especialmente MCP-1 o, mejor, proteína quimiotáctica de monocitos-1. Además, se activan las células inflamatorias, que además de los monocitos también incluyen macrófagos. La expresión génica de las moléculas de adhesión, por ejemplo la Molécula de adhesión intracelular 1 e ICAM-1, se induce en mayor medida. Durante la arteriogénesis, el diámetro del vaso original se expande a un factor de 20 y de esta manera permite nuevamente un suministro de sangre adecuado.

La Sociedad Max Planck señala que la arteriogénesis se ha asociado con la acumulación de monocitos en las paredes de los vasos colaterales en crecimiento en varios estudios. Luego, el grupo de investigación alrededor de Wolfgang Schaper examinó el origen de las células y el papel que juegan los monocitos circulantes en la arteriogénesis. En enfoques experimentales, aumentaron y disminuyeron la cantidad de monocitos en el torrente sanguíneo de los animales.

En el primer grupo, iniciaron una evacuación de los monocitos de la sangre, por lo que la concentración sanguínea de las células inmunitarias aumentó varias veces por encima del valor normal debido al efecto rebote después de aproximadamente dos semanas. El grupo con depleción persistente de monocitos mostró un nivel significativamente más bajo de arteriogénesis que el grupo de control después de la restauración del flujo sanguíneo. Sin embargo, el grupo de rebote mostró un aumento de la arteriogénesis. A través de su estudio, los científicos lograron establecer relaciones funcionales entre la concentración de monocitos en la sangre periférica y el grado de crecimiento de los vasos colaterales durante la arteriogénesis.

Enfermedades y dolencias

La investigación médica tiene como objetivo estimular la arteriogénesis en el futuro y ofrecer a los pacientes con enfermedades cardiovasculares nuevas opciones terapéuticas en el futuro. La arteriogénesis podría, por ejemplo, crear un flujo de derivación natural. El desvío todavía se crea artificialmente como parte de una operación y se utiliza para salvar obstáculos de paso. La cirugía de bypass crea una conexión entre el comienzo y el final de las estenosis.

La mayoría de las veces, esta operación se realiza en el corazón, especialmente en el caso de vasos coronarios muy estrechos o completamente cerrados que necesitan ser puenteados. El bypass restaura un suministro de sangre adecuado al músculo cardíaco.

Las derivaciones se utilizan en cirugía vascular, por ejemplo, para la terapia de la claudicación intermitente en la etapa tardía o para el tratamiento de aneurismas. En la cirugía cardíaca, el bypass de arterias coronarias es un bypass de uso frecuente para la enfermedad cardíaca coronaria. Las venas o arterias se extraen del cuerpo del paciente o del difunto para colocarlas y usarlas como puentes. También se utilizan ahora tejidos artificiales como Gore-Tex u otras prótesis vasculares artificiales. Por ejemplo, no se dispone de una vena suficientemente larga para un reemplazo aórtico, por lo que las denominadas prótesis tubulares son la única opción terapéutica hasta ahora. Como alternativa al bypass, la cirugía vascular utiliza implantes como injertos y así reemplaza toda la sección vascular afectada por un obstáculo de paso.

A medida que avanza la investigación y continúa la investigación sobre la arteriogénesis, puede surgir una opción completamente nueva y completamente natural para la terapia de obstrucciones en el paso. Los obstáculos al paso son un tema relevante, especialmente en el mundo occidental, ya que enfermedades como la arteriosclerosis ya se han convertido en enfermedades generalizadas debido al estilo de vida. En la arteriosclerosis, los vasos se "calcifican", se vuelven rígidos y, por lo tanto, no solo promueven los ataques cardíacos y los accidentes cerebrovasculares, sino también la formación de grietas en las paredes de los vasos.

Las operaciones de bypass y, por tanto, también la posibilidad de una arteriogénesis inducida, son cada vez más relevantes, especialmente en este contexto. Sin embargo, la inducción de procesos arteriogénicos por influencia externa aún no se utiliza en la práctica clínica.