Neuroangiogeneze - Neuroangiogenesis
Neuroangiogeneze je koordinovaný růst nervů a krevních cév.[1] Nervový systém a systém krevních cév sdílejí vodicí vodítka a receptory buněčného povrchu umožňující tento synchronizovaný růst. Termín neuroangiogeneze teprve v roce 2002[2] a proces byl dříve známý jako neurovaskulární vzorování. Kombinace neurogeneze a angiogeneze je nezbytnou součástí embryonálního vývoje a raného života.[3] Předpokládá se, že má roli v patologických stavech, jako je endometrióza,[4] mozkové nádory,[5] a Alzheimerova choroba.[6]
Fyziologie
Neurovaskulární vzorování
Neurovaskulární vývoj je paralelní vznik a tvorba nervového systému a cévního systému během embryogeneze a raného života.[3][5] Zdá se, že neurovaskulární kongruence je určena sdíleným mechanismem molekulárního vzorování axonové vedení který zahrnuje axonální naváděcí molekuly, jako je sema3A (semaforin 3A) a (neuropilin ).[7]
Mechanismy
Neuroangiogenní a axonální naváděcí molekuly působí na oba neuronální růstové kužele a buňky endotelového hrotu za účelem podpory růstu.[5]
Neuronální růstové kužele jsou umístěny na špičkách nervových buněk a reagují na různé faktory, pozitivní i negativní. Růst neuronu nastává rozšířením aktin (červená na obrázku) a mikrotubul (v obrázku zelená) cytoskelet.[8]

Špičkové buňky nacházející se na konci vyvíjející se krevní cévy kontrolují sousední endotelové buňky, aby řídily růst. Špičkové buňky mají receptory a ligandy, kterými reagují na místní neuroangiogenní faktory.[8]
Neurogenní faktory
Existuje mnoho neuroangiogenních faktorů, z nichž některé podporují růst neuronů a naopak.[5] Tabulka ukazuje příklady
Neuroangiogenní faktor | Účinek na neuron | Účinek na vaskulární endoteliální buňky | Receptor / ligand | Původ |
---|---|---|---|---|
IGF-1 | Propagace neurogeneze a synaptogeneze | Šíření, migrace a diferenciace ES | Ligand | Jaterní buňky |
bFGF | Proliferace kortikálních progenitorů a neurogeneze | Šíření, migrace a diferenciace ES | Ligand | Adipocyty |
NGF | Neuron přežití, diferenciace | Propagace angiogeneze a arteriogeneze v ischemická zadní končetiny | Ligand | Násobek |
Neuropilin | Axonové vedení | Synergické působení VEGF165 na migraci a šíření ES Cévní vývoj | Receptor | Cílová buňka |
VEGF | Neuronální vývoj a vzorování, a má neurotrofní a neuroprotektivní účinky | Indukuje angiogenezi, podporuje endoteliální buňka přežití, šíření a migrace | Ligand | Násobek |
Patologie
Neuroangiogeneze se podílí na řadě patologických stavů, včetně endometriózy,[4] mozkové nádory,[5] a senilní demence, jako je Alzheimerova choroba.[6] Každá z nich přináší značné náklady pro zdravotnický průmysl, což znamená, že je nezbytné úplné pochopení zapojených procesů - včetně neuroangiogeneze - aby bylo možné vyvinout funkční léčbu.[5][9]
Endometrióza
Endometrióza je běžné gynekologické onemocnění způsobené implantací tkáně endometria mimo děloha, jehož příznakem je chronická pánevní bolest. Tvorba, růst a perzistence těchto implantátů závisí na angiogenezi, aby se zvýšil přísun krevních cév. Výsledné zvýšení průtoku krve může přímo korelovat s příznaky bolesti.[Citace je zapotřebí ] Jedním z možných vysvětlení je současný růst neuronů do těchto oblastí podél krevních cév prostřednictvím neuroangiogeneze.[4]
Mozkové nádory
Mozkové nádory, jako např glioblastoma multiforme, jsou charakterizovány hustou vaskularitou spojenou s vysokou expresí proangiogenních faktorů, VEGF a interleukin 8.[5]
Poranění mozku
Následující cévní mozková příhoda nebo traumatické zranění mozku, angiogeneze podporuje doplňování kyslíku a živin do poškozené tkáně a stimuluje neurogeneze a synaptogeneze, zejména v ischemická penumbra.[5] Neuroangiogeneze je jemně regulovaná a sekvenční a zahrnuje proliferaci a migraci endoteliální buňky obnovit hematoencefalická bariéra funkce, nábor pericyty a stabilizace nových krevních cév, proces závislý na upregulace proangiogenních faktorů, jako jsou VEGF a angiopoetin-1.[5]
Alzheimerova choroba
Podmínkou pravděpodobně vyplývající ze snížení neuroangiogenních faktorů je Alzheimerova choroba. Bez pokračující neuroangiogeneze během stárnutí již nemusí mít oblasti mozku plnou funkčnost kapiláry a tudíž podle závěru průtok krve mozkem a kognitivní schopnosti pokles.[5][6] Tento stav snížené neuroangiogeneze a nižší hustoty kapilár během stárnutí, pravděpodobně zahrnující narušenou regulaci angiogenních faktorů pomocí hypoxie, může být vaskulárním základem pro Alzheimerovu chorobu.[5][6][10]
Viz také
Reference
- ^ Škvarky, E; Collins, F; Esnal-Zufiaurre, A; Giakoumelou, S; Horne, A. W .; Saunders, P. T. (2014). „Agonisté estrogenových receptorů (ER) diferenčně regulují neuroangiogenezi v peritoneální endometrióze prostřednictvím repelentního faktoru SLIT3“. Endokrinologie. 155 (10): 4015–26. doi:10.1210 / c. 2014-1086. PMID 25051436.
- ^ Park; et al. (2002). „Zpožděná regulace vaskulárního endoteliálního růstového faktoru a flk-1 po globální cerebrální ischemii u mongolské gerby - možné role v neuroangiogenezi?“ (PDF). Korejská neurologická asociace. Citováno 30. září 2015.
- ^ A b Bautch, V. L .; James, J. M. (2009). „Neurovaskulární vývoj: začátek krásného přátelství“. Buněčná adheze a migrace. 3 (2): 199–204. doi:10,4161 / vačka. 3.2.8397. PMC 2679887. PMID 19363295.
- ^ A b C Asante, A; Taylor, R. N. (2011). "Endometrióza: role neuroangiogeneze". Roční přehled fyziologie. 73: 163–82. doi:10.1146 / annurev-physiol-012110-142158. PMID 21054165.
- ^ A b C d E F G h i j k Vallon M, Chang J, Zhang H, Kuo CJ (2014). "Vývojová a patologická angiogeneze v centrálním nervovém systému". Cell Mol Life Sci. 71 (18): 3489–3506. doi:10.1007 / s00018-014-1625-0. PMC 4165859. PMID 24760128.CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz)
- ^ A b C d Ambrose, C. T. (2012). „Neuroangiogeneze: Cévní základ Alzheimerovy choroby a kognitivní pokles během stárnutí“. Journal of Alzheimer's Disease. 32 (3): 773–88. doi:10.3233 / JAD-2012-120067. PMID 22850316.
- ^ Bates, D; Taylor, G. I .; Minichiello, J; Farlie, P; Cichowitz, A; Watson, N; Klagsbrun, M; Mamluk, R; Newgreen, D. F. (2003). „Neurovaskulární kongruence je výsledkem sdíleného mechanismu vzorování, který využívá Semaphorin3A a Neuropilin-1“. Vývojová biologie. 255 (1): 77–98. doi:10.1016 / s0012-1606 (02) 00045-3. PMID 12618135.
- ^ A b Park, J. A .; Choi, K. S .; Kim, S. Y .; Kim, K. W. (2003). „Koordinovaná interakce cévního a nervového systému: Od přístupu založeného na molekulách až po buňky“. Sdělení o biochemickém a biofyzikálním výzkumu. 311 (2): 247–53. doi:10.1016 / j.bbrc.2003.09.129. PMID 14592405.
- ^ Morotti, M; Vincent, K; Brawn, J; Zondervan, K. T .; Becker, C. M. (2014). „Periferní změny bolesti spojené s endometriózou“. Aktualizace lidské reprodukce. 20 (5): 717–36. doi:10.1093 / humupd / dmu021. PMC 4337970. PMID 24859987.
- ^ Ambrose, C. T. (2016). „Role kapilár při menších onemocněních stáří a při Alzheimerově chorobě a vaskulární demenci: Potenciál proterapeutické angiogeneze“. Journal of Alzheimer's Disease. 54 (1): 31–43. doi:10,3233 / JAD-160303. PMID 27392865.