2.4. Механизмы формирования кровеносного русла некоторых органов в эмбриогенезе

Процессы васкуляризации у эмбриона тонко скоординированы гистогенезом и органогенезом. С помощью эмбриологических хи­мер продемонстрировано, что ЭК врастают в развивающиеся мозг и почки. Напротив, в печени процесс формирования внутриорганных сосудов очень сложен и включает процессы как васкуло-, так и ангиогенеза (356). Первыми сосудами, которые образуются с по­мощью ангиогенеза являются межсомитные и вентральные арте­рии. Они отпочковываются от дорзальной аорты.

Васкуляризация органов зависит от того, с каким слоем связана образующая их мезодерма: ангиогенез обнаруживается в органах, происходящих из эктодермально-мезодермальных рудиментов (конечности, мозг, почка), васкулогенез - из мезодермально-энтодермальных рудиментов (легкие, поджелудочная железа, селезен­ка). Исключением является вилочковая железа, которая несмотря на энтодермальное происхождение, васкуляризируется с помощью процесса ангиогенеза.

Васкулогенез и гемопоэз в процессе развития могут быть спа­ренными и неспаренными (317). Они являются спаренными в плотной зоне и, возможно, в дорзальной аорте, и неспаренными - в селезенке и поджелудочной железе, где предшественники ЭК имеют местное, а предшественники гемопоэза - внешнее проис­хождение. В красном костном мозге как ЭК, так и гемопоэтические стволовые клетки имеют внешнее происхождение. Пока нет доказательств, что стволовые ЭК распределены в тканях, нуждаю­щихся в васкуляризации.

Ангиогенез во время васкуляризации органов эмбриона иници­ируется с помощью трех главных механизмов: 1) паренхиматоз­ные клетки могут секретировать растворимые СА, которые индуцируют пролиферацию и миграцию ЭК; 2) на распределение кровеносных сосудов в формирующихся органах влияет внекле­точный матрикс, который служит в качестве депо для СА; 3) гемодинамические факторы оказывают прямое воздействие на перестройку сосудистой системы (367).

При формировании сосудистых сетей важную роль играют процессы апоптоза (программированной клеточной смерти) (243), трансформирующий ростовой фактор-бета (128), метаболические потребности органа и местные условия циркуляции крови.

2.4.1. Васкуляризация мозга

Инвазивные ангиобласты не проникают в центральную нерв­ную систему. В процессе васкуляризации эндотелиальные тяжи из пери неврального сплетения пенетрируют через базальную мемб­рану и проникают в нейроэпителий. Эти не имеющие просвета эн­дотелиальные тяжи ветвятся и образуют анастомозы со смежными тяжами. Удлиняющиеся эндотелиальные тяжи в мозге покрыты клетками с множеством нитевидных отростков (308) (рис.1.IV). В процессе дифференцировки головного мозга куриного эмбриона экспрессируются гены щелочного и кислого ФРФ (378).

Желудочковая нейроэктодерма синтезирует особый митоген для ЭК - фактор роста сосудистого эндотелия, который и вызывает врастание в ткани мозга капилляров из перинейрального сосуди­стого сплетения (79). В дальнейшем ЭК в сосудах мозга ведут свое происхождение от предшественников, формирующих пенетрирующие сосуды, которые еще не образуют непроницаемой сосудистой стенки. Созревание специфических свойств гематоэнцефалического барьера происходит очень медленно и включает формирование плотных соединений между ЭК. В процессе дифференцировки микрососудов мозга в пре- и постнатальном онтогенезе происхо­дит формирование, а затем усложнение сети контактных фибрилл плотных соединений за счет выстраивания и слияния в фибриллы внутри мембранных частиц (302).

Анализ механизмов регуляции этого процесса показал, что при сокультивировании ЭК с астроцитами, менингеальными клетками и ЗТЗ-фибробластами коэффициент сложности плотных соедине­ний возрастает почти в 2 раза. Несколько меньший эффект дают кондиционированные этими клетками среды. Следовательно, про­дуцируется растворимый фактор роста, который индуцирует уве­личение сложности плотных соединений в ЭК мозга. Форсколин увеличивает в культуре сложность плотных соединений и уменьшает проницаемость пласта, форболовые эфиры уменьшают слож­ность плотных соединений и увеличивают проницаемость пласта (433).

Исследование пролиферативной активности ЭК микрососу­дов мозга обнаружило, что индекс меченых ядер в них наиболее высок на 5-9-й день постнатального онтогенеза и почти в 40 раз превышает соответствующий показатель у взрослых особей. С дру­гой стороны, экстракт из мозга 6-дневной крысы в 4-8 раз более активно стимулирует включение меченого тимидина эндотелиоцитами in vitro, чем препарат, приготовленный из мозга взрослого человека (357).

В развивающемся головном мозге почки роста сосудов направ­ляются навстречу друг другу. После того как дистальный вырост контактирует с афферентным сосудистым тяжем, они сближаются и сливаются (рис.1.IV). Через некоторое время плазма крови уже способна циркулировать от одного тяжа к другому через проме­жутки, образующиеся между плазмалеммами эндотелиоцитов, участвующих в формировании выростов. Эти щели становятся все шире, и, наконец, дифференцируется примитивный просвет сосу­да, дальнейшее развитие которого приводит к тому, что он стано­вится способным пропускать циркулирующие клетки крови (266). Вакуолизация эндотелиоцитов не играет существенной роли в формировании просвета сосуда.