- •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
4.1.1. Механизмы образования просвета нового сосуда
Вопрос о механизмах формирования просвета сосуда обсуждался длительное время. T.Billroth (73) считал, что просвет образуется из межклеточной щели между прилежащими плазмалеммами ЭК в сосудистой почке. Данный механизм обнаружен при формировании сосудов куриного эмбриона и при заживлении ран. Второе предположение было высказано F.Sabin (363). Он полагал, что просвет образуется в результате внутриклеточной вакуолизации. Действительно, обнаруживается интенсивная вакуолизация ЭК в центральной части эндотелиального тяжа (сосудистой почки). Наконец, предположено, что образование просвета происходит путем аутолиза части цитоплазмы на конце почки роста (обнаружено формирование и превращение в трубку аутолитической вакуоли) (7, 194).
Определенный интерес в свете представленных данных имеет обнаружение так называемых бесшовных участков в растущих капиллярах, на срезах которых отсутствуют межэндотелиальные контакты (174). Специальное исследование показало, что такие структуры встречаются в местах соединения растущих сосудов или в первых почках роста капилляров. Однако . J.Rhodin и H.Fujita (349) при тщательном анализе этого процесса не обнаружили свидетельств в пользу ни внутриэндотелиальной вакуоли, ни так называемого бесшовного эндотелия, описанного ранее.
4.1.2. Механизмы образования сосудистых сетей
На 8-10-е сутки новообразованные микрососуды начинают анастомозировать и образуют многоячеистую сеть. Происходит это либо путем слияния растущего микрососуда со стенкой близлежащего предсуществующего сосуда, либо путем соединения концов двух растущих капилляров. Почему и как капилляры находят друг друга, остается неясным. Некоторые сосудистые почки напоминают слепые мешочки, и даже если они содержат кровь, она в них не циркулирует (7). При изучении ангиогенеза в сальнике показано, что листовидные выпячивания тянутся от верхушки отростка. Они могут сливаться, в результате чего соседние отростки образуют капиллярную петлю (430).
Механизмы дальнейших перестроек вновь образованных сосудистых сетей – ремоделирование, дифференциация и специализация изучены пока очень мало. Высказывается предположение, что ведущую роль в этих процессах играют гемодииамические факторы, однако действие индукторов ангиогенеза должно продолжаться - в противном случае начинается процесс запустевания сосудов. Деструктивные факторы оказывают влияние на ангиогенез до тех пор, пока восстановление структурного каркаса не уравновесит его разрушение. Прекращение синтеза ДНК совпадает с периодом дифференцировки эндотелиоцитов. При этом величина индекса меченых ядер снижается до 0,7% (7).
Скорость роста кровеносных сосудов составляет от 0,07-0,09 до 0,15-0,24 мм в сутки и зависит от многих факторов: активности стимуляторов ангиогенеза (СА), температуры окружающей среды, состояния васкуляризируемого органа и т.п. (7, 390).
4.2. Строение и проницаемость новообразованных сосудов
Недифференцированные ЭК во вновь образованных сосудах имеют более округлое тело и более низкую удельную площадь поверхности цитолеммы (по отношению к объему клетки), чем в предсуществующих. На поверхности недифференцированных эндотелиоцитов имеется большое число микроворсинок и выростов, выступающих в просвет сосуда и окружающие ткани. Профили клеток могут иметь сложную форму и значительную протяженность. В цитоплазме повышено содержание свободных рибосом и митохондрийх гипертрофированы зернистая цитоплазматическая сеть и комплекс Гольджи. Микропиноцитозные пузырьки, являющиеся одним из характерных признаков дифференцированной клетки, немногочисленны (однако, по данным P.C.Burger с соавт. (83), в цитоплазме растущих эндотелиоцитов имеется множество пиноцитозных пузырьков). Ядро неправильной формы, с многочисленными инвагинациями, хроматин диффузно расположен в кариоплазме. Значительного развития достигают элементы цитоскелета. Микротрубочки ориентированы преимущественно вдоль длинной оси клеток, а микрофиламенты неравномерно распределены по цитоплазме эндотелиоцитов: плотные пучки окружают ядро и располагаются около клеточных контактов. Отдельные микрофиламенты иногда образуют мелкоячеистую сеть, пересекая клетку в разных направлениях. Межклеточные контакты с плохо развитыми межклеточными соединениями, часто открытые. Одним из характерных признаков эндотелиоцитов новообразованных капилляров является наличие в их цитоплазме специфических эндотелиальных гранул (7).
Как уже указывалось, вокруг почки роста отсутствует БМ (60, 62), которая непрерывна и полностью окружает капилляр, образованный дифференцированными ЭК, и практически отсутствует вокруг мигрирующих и пролиферирующих эндотелиоцитов. Установлено, что степень развития гликокаликса плазмалеммы зависит от расстояния до верхушки растущего сосуда. На конце отпрыска, где эндотелий активно пролиферирует и формируется плотный тяж мигрирующих клеток, гликокаликс отсутствует даже после канализации сосуда. По мере удаления от конца растущего сосуда слой гликокаликса становится толще. Верхушка почки роста окутана ламинином. По мере созревания капиллярного ростка в его стенке начинает откладываться коллаген IV типа (рис.1.III).
Нередко обнаруживается чередование в стенке растущего сосуда тонких и толстых эндотелиоцитов, суперпозиция эндотелиальных отростков с усложнением межклеточных контактов. Из-за недостаточной специализации последних вновь образованные сосуды характеризуются повышенной проницаемостью, очень хрупки и легко кровоточат. Повышенный диапедез связан также с особенностями строения БМ новообразованных капилляров. Все эти признаки являются показателем повышенного уровня пролиферации эндогелия микрососудов (7).
Рост и ремоделирование капилляров сопровождаются встраиванием в БМ перицитов. Перицито-эндотелиальные контакты, возникающие на 8-14-е сутки, действуют как регуляторный механизм прекращения пролиферации ЭК - происходит резкое снижение ми готической активности последних после их образования щелевых соединений. Отсутствие связей с перицитами у эндотелиоцитов на конце почки роста может служить основанием для предположения о деблокировании контактного торможения (115).
При новообразовании сосудов ЭК растущей почки претерпевают сопротивление окружающих тканей. Дальнейшая миграция клеток по уже существующему тоннелю сопровождается образованием между эндотелиоцитами щелей и люков, что приводит к повышению проницаемости стенок сосудов для макромолекул альбумина и диапедезу лейкоцитов и эритроцитов. Полоса повышенной проницаемости ограничена и является временной. Высокий уровень обмена веществ через стенки развивающихся сосудов способствует увеличению пролиферации окружающих растущий сосуд тканей. Это, в свою очередь, стимулирует рост новых сосудов. Следовательно, если эндотелий становится менее проницаемым, взаимная регуляция между растущими сосудами и окружающими их тканями ослабляется. В этом заключается принцип авторегуляции роста сосудов, выдвинутый P.Medavar (272).
Вновь образованные микрососуды широкие, извитые и имеют чаще всего замедленный кровоток, который по мере дифференцировки увеличивается (195).