Angiogeneza

Dr. Sarah Chen
PhD, Molecular Biology
Angiogeneza to proces tworzenia nowych naczyń krwionośnych z wcześniej istniejącego układu naczyniowego. Różni się od waskulogenezy (tworzenia naczyń krwionośnych de novo z komórek prekursorowych podczas rozwoju embrionalnego) i zachodzi przez całe życie dorosłego zarówno w kontekstach fizjologicznych, jak i patologicznych . W pielęgnacji skóry i medycynie regeneracyjnej angiogeneza jest kluczowym procesem leżącym u podstaw gojenia ran, regeneracji tkanek oraz dostarczania składników odżywczych i tlenu do metabolicznie aktywnych tkanek.
Dlaczego angiogeneza ma znaczenie dla skóry
Skóra właściwa jest bogato unaczyniona, z siecią naczyń włosowatych i tętniczek zaopatrujących wszystkie warstwy skóry w tlen, składniki odżywcze i komórki odpornościowe. Ta sieć naczyniowa jest niezbędna dla:
- Zdrowia i wyglądu skóry — Odpowiedni przepływ krwi nadaje skórze zdrowy kolor, ciepło i witalność
- Gojenia ran — Nowa tkanka nie może się tworzyć bez wspierającego ją zaopatrzenia w krew
- Termoregulacji — Naczynia krwionośne skóry właściwej pomagają regulować temperaturę ciała
- Dostarczania składników odżywczych — Fibroblasty, keratynocyty i inne komórki zależą od zaopatrzenia naczyniowego w substraty metaboliczne
- Nadzoru immunologicznego — Naczynia krwionośne dostarczają komórki odpornościowe do walki z infekcją i usuwania uszkodzonej tkanki
Kiedy naczynia skóry właściwej są uszkodzone — przez starzenie się, uszkodzenia UV, bliznowacenie lub chorobę — zdrowie tkanki pogarsza się. Skóra staje się cieńsza, bledsza, wolniej się goi i jest bardziej podatna na uszkodzenia. Przywracanie odpowiedniego unaczynienia poprzez angiogenezę jest zatem kluczowym celem regeneracyjnej pielęgnacji skóry.
Proces angiogenezy
Angiogeneza zachodzi poprzez skoordynowaną sekwencję etapów :
1. Sygnał angiogenny
Komórki w tkankach hipoksycznych (o niskim stężeniu tlenu) lub uszkodzonych uwalniają sygnały proangiogenne, głównie VEGF (czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego). Inne sygnały obejmują FGF-2, PDGF i angiopoetyny .
2. Degradacja błony podstawnej
Enzymy (metaloproteinazy macierzy) rozkładają błonę podstawną otaczającą istniejące naczynia krwionośne, umożliwiając komórkom śródbłonka wydostanie się.
3. Migracja i proliferacja komórek śródbłonka
Komórki śródbłonka reagują na gradienty VEGF, migrując w kierunku sygnału angiogennego i proliferując, tworząc nowe pączki naczyniowe.
4. Tworzenie kanałów
Migrujące komórki śródbłonka organizują się w puste rurki, tworząc światło nowych naczyń włosowatych.
5. Dojrzewanie naczyń
Perycyty i komórki mięśni gładkich są rekrutowane do stabilizacji nowych naczyń. Błona podstawna jest odbudowywana. Przepływ krwi rozpoczyna się przez nową sieć naczyń włosowatych.
PDRN a angiogeneza
PDRN (polideoksyrybonukleotyd) jest silnym środkiem proangiogennym. Liczne badania wykazały, że PDRN stymuluje tworzenie nowych naczyń krwionośnych, co czyni go wartościowym w gojeniu ran, regeneracji tkanek i odmładzaniu skóry .
PDRN promuje angiogenezę poprzez kilka mechanizmów:
Aktywacja receptora adenozynowego A2A
Główny mechanizm PDRN polega na wiązaniu się z receptorem adenozynowym A2A na komórkach śródbłonka. Aktywuje to wewnątrzkomórkową sygnalizację cAMP promującą proliferację, migrację komórek śródbłonka i tworzenie kanałów — kluczowe etapy angiogenezy .
Zwiększenie ekspresji VEGF
Wykazano, że PDRN zwiększa ekspresję VEGF w leczonych tkankach. Wzmacniając ten główny sygnał angiogenny, PDRN tworzy środowisko proangiogenne, które rekrutuje komórki śródbłonka i inicjuje proces pączkowania.
Równowaga przeciwzapalna
Chociaż stan zapalny może stymulować angiogenezę, nadmierny stan zapalny powoduje powstawanie niezorganizowanych, nieszczelnych naczyń krwionośnych. Przeciwzapalne działanie PDRN poprzez sygnalizację receptora A2A pomaga tworzyć warunki dla zorganizowanego, funkcjonalnego tworzenia naczyń zamiast dysfunkcyjnego unaczynienia obserwowanego w stanach przewlekłego zapalenia.
Dostarczanie nukleotydów
Fragmenty nukleotydowe z PDRN wchodzą do proliferujących komórek śródbłonka poprzez szlak odzyskiwania nukleotydów, dostarczając cegiełek do syntezy DNA podczas podziału komórkowego. Wspiera to szybką proliferację komórek śródbłonka wymaganą do angiogenezy.
Znaczenie kliniczne
Gojenie ran
Angiogeneza jest niezbędna podczas fazy proliferacyjnej gojenia ran. Nowe naczynia krwionośne dostarczają tlen i składniki odżywcze wymagane do aktywności fibroblastów i syntezy kolagenu. Proangiogenne działanie PDRN jest głównym powodem przyspieszania gojenia ran — zapewnia odpowiednie wsparcie naczyniowe dla regenerującej się tkanki .
Tkanka bliznowata i rozstępy
Dojrzałe blizny i rozstępy charakteryzują się słabym unaczynieniem, co ogranicza zdolność tkanki do przebudowy i naprawy. Zdolność PDRN do promowania angiogenezy w beznaczyniowej tkance bliznowatej jest jednym z powodów, dla których wykazuje skuteczność w leczeniu blizn i rozstępów.
Anti-aging
Związany z wiekiem spadek unaczynienia skóry właściwej przyczynia się do ścieńczenia skóry, zmniejszonego dostarczania składników odżywczych i upośledzonej funkcji komórkowej. Wspierając angiogenezę, PDRN pomaga utrzymać sieć naczyniową, która podtrzymuje zdrową, młodą skórę.
Regeneracja po zabiegach
Po zabiegach takich jak resurfacing laserowy, mikronakłuwanie czy peelingi chemiczne potrzebna jest szybka angiogeneza, aby zaopatrzyć gojącą się tkankę. Proangiogenne działanie PDRN przyczynia się do szybszej regeneracji po zabiegach obserwowanej w praktyce klinicznej.
Angiogeneza a inne składniki pielęgnacyjne
Kilka składników pielęgnacyjnych ma działanie angiogenne lub naczyniowe:
- PDRN — Promuje zorganizowaną angiogenezę poprzez receptor A2A i zwiększenie ekspresji VEGF
- Witamina C — Wspiera syntezę kolagenu w ścianach naczyń i ma działanie antyoksydacyjne na śródbłonek
- Niacynamid — Wspiera stabilność naczyń i zmniejsza zaczerwienienie spowodowane dysfunkcyjnym unaczynieniem
- Czynniki wzrostu — VEGF, FGF bezpośrednio stymulują komórki śródbłonka
- Retinoidy — Wpływają na ekspresję genów angiogennych
PDRN jest wśród nich wyjątkowy, ponieważ jego działanie angiogenne jest bezpośrednim, pierwotnym mechanizmem, a nie pośrednią lub wtórną korzyścią.
Powiązane pojęcia
- Regeneracja tkanek — Szerszy proces zależny od angiogenezy
- Gojenie ran — Kontekst kliniczny, w którym angiogeneza jest najważniejsza
- Czynniki wzrostu — Cząsteczki sygnałowe, w tym VEGF, napędzające angiogenezę
- Fibroblast — Komórki zależne od angiogennego zaopatrzenia w krew w zakresie funkcji
- Polideoksyrybonukleotyd — Mechanizm PDRN obejmujący działanie proangiogenne
References
- [1]Carmeliet P. Angiogenesis in life, disease and medicine. Nature. 2005;438(7070):932-936. doi:10.1038/nature04478
- [2]Galeano M, Bitto A, Altavilla D, et al.. Polydeoxyribonucleotide stimulates angiogenesis and wound healing in the genetically diabetic mouse. Wound Repair Regen. 2008;16(2):208-217. doi:10.1111/j.1524-475X.2008.00361.x
- [3]Squadrito F, Bitto A, Irrera N, et al.. Pharmacological Activity and Clinical Use of PDRN. Curr Pharm Des. 2017;23(27):3948-3957. doi:10.2174/1381612823666170516153716
- [4]Barrientos S, Stojadinovic O, Golinko MS, Brem H, Tomic-Canic M. Growth factors and cytokines in wound healing. Wound Repair Regen. 2008;16(5):585-601. doi:10.1111/j.1524-475X.2008.00410.x
- [5]Ribatti D, Crivellato E. Sprouting angiogenesis, a reappraisal. Dev Biol. 2012;372(2):157-165. doi:10.1016/j.ydbio.2012.09.018