- •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
6.5.3. Морфология прорастающих в опухоль сосудов
ЭК сосудов в опухолях имеют синтетический фенотип. В их цитоплазме содержится множество митохондрий и рибосом, цистерн эндоплазматической сети. На люминальной плазмалемме содержится множество микроворсинок. Часто между эндотелиоцитами обнаруживаются довольно широкие промежутки, закрытые микротромбами (196). Описано включение так называемых мезенхимальных (или опухолевых?) клеток с состав сосудистой стенки, особенно в быстро растущих опухолях. БМ имеет прерывистый характер. Широкие щели между ЭК дают возможность опухолевым клеткам выходить в кровеносное русло. Отсутствует иннервация стенок сосудов.
Капилляры в опухолях имеют все характеристики быстро растущих сосудов: индекс меченых ядер (ИМЯ) ЭК капилляров после однократного введения меченого тимидина равен 11,4%, а после постоянной инфузии в течение 7 дней - 35-60%. Интересно, что в то время как ИМЯ в ЭК опухоли достигает 10%, вне опухоли в нормальных сосудах этот показатель составляет 0,25% (125). При постоянном же введении меченого тимидина через 2-3 дня метится почти половина всех ЭК внутри опухоли. Причем данный показатель не зависит от величины опухоли. ИМЯ выше в быстро растущих и ниже в медленно растущих опухолях. В быстро растущих сосудах опухолей ИМЯ достигает 10-20%. Жизненный цикл ЭК опухолей занимает период в 50-60 часов. Следовательно, эндотелий сосудов опухоли имеет в 20-2000 раз больший ИМЯ по сравнению с нормальными тканями. Имеется лишь один орган, где ЭК пролиферируют почти с такой же скоростью, - плацента (126).
Обращает на себя внимание малая толщина стенок кровеносных сосудов опухолей. Между терминальными артериями и начальными венами различия по структуре стенки выражены слабо. Одним из признаков тонкостенных вен является их варикозность. На срезах опухоли видны переполненные кровью капилляры, сходные с капиллярами синусоидного типа. Даже крупные приносящие и выносящие сосуды опухоли имеют признаки слабого развития своих стенок (346).
При трансплантации меланомы ни на периферии, ни в центре опухоли не найдены типичные артерии и вены. Сосуды крупного калибра имеют капилляроподобную стенку. ЭК характеризуются различной высотой и электронной плотностью цитоплазмы, упрощенными, незрелыми межклеточными контактами. В некоторых опухолях обнаруживается большое количество сосудов, не полностью выстланных эндотелием, часто встречаются крупные синусоиды. Это ведет не только к замедлению кровотока, но и к стазу и обратному шунтированию. В сосудах опухолей сфинктеры не найдены (230, 231, 417). Нередко в сосудах опухолей имеется почти сплошной слой перицитов и их отростков, окружающих ЭК. Однако это обнаружено не только в опухолях, но и в плаценте и в грануляционной ткани (377).
6.5.4. Морфологические особенности сосудистого русла опухолей
После установления начальной циркуляции начинается формирование собственной сосудистой сети опухоли. Каждая опухоль характеризуется особенностями ангиоархитектоники. Например, рабдомиосаркома содержит прямые сосуды, а карцинома молочных желез белых крыс - крупные синусоиды. Капилляры беспигментной меланомы (резко злокачественной опухоли) извиты с множеством аневризм, и более протяженные, чем в нормальной ткани. Быстро пролиферирующие ЭК в опухолях формируют крупные и широкие сосуды, отличающиеся медленным кровотоком. Замедление кровотока улучшает доступ индукторам ангиогенеза к ЭК. Если опухоли образуют канальцевые структуры, то сосуды в канальцы обычно не прорастают. Опухоли, где происходит слущивание клеток, образуют инвертированные структуры, в центре которых скапливаются кератиновые массы и клеточный детрит, а микрососудистые петли располагаются по периферии. Вершины петель обычно дилятированы. Широкие синусоиды отличаются сниженными потенциями к образованию коллатералей (126).
Пересаженная в мышцы бедра крысы саркома на 6-10-е сутки после операции характеризуется развитием в периферической зоне артерий, артериол, вен, венул и капилляров. Формируется трехмерная сеть, в ячейках которой группируются опухолевые клетки. Периферические зоны опухоли обычно содержат множество сосудов. Рост сосудов к центру опухоли наталкивается на зоны некроза.
В целом, зрелые опухоли всех типов бедны сосудами. Капиллярная сеть слабо развита по протяжению артериол, но лучше контрастируется в зонах роста сосудов. Окольные пути кровотока в местах локализации опухоли обычно не формируются. Анатомически в строме опухоли наблюдаются гроздевидные комплексы тонких сосудов, снабженные сосудистыми ворсинами. От них начинаются ростки новых капилляров, предшествующие аберрантному росту сосудов. Для артериол и венул в опухолях характерна неравномерность калибра, чередование суженных и расширенных участков. Насыщенность сосудами тканей опухоли снижается по мере удаления пролиферирующих опухолевых клеток от путей доставки крови (126).
Кровоток в сосудах опухоли, как указывалось выше, большей частью замедлен, что связано с максимальной дилятацией сосудов. Об этом свидетельствует невозможность повышения кровотока в опухолях с помощью сосудорасширяющих средств (папаверин, гистамин, изопреналин). При этом высокое натяжение сосудистой стенки, обусловленное максимальной дилятацией, может быть добавочным фактором, вносящим вклад в процесс роста сосудов (196).
В опухолях имеются огромные бессосудистые зоны, располагающиеся сразу вслед за хорошо васкуляризованными. До 1/3 опухоли может быть свободно от сосудов (*281). Следует отметить, что в отдельных участках опухоли встречаются и локусы ускоренного кровотока, что зависит от уровня пенетрации опухоли артериолами. С другой стороны, области интенсивной васкуляризации, чередующиеся часто с ишемическими зонами, могут быть результатом различий в интенсивности выделения ангиогенных стимулов и внутритканевого давления (346).
Вариации распределения и строения сосудов в опухолях обусловлены: 1) особенностями роста самой опухоли; 2) эффективностью действия индукторов ангиогенеза, освобождаемых опухолевыми клетками; 3) величиной интерстициального давления в тех участках ткани, куда врастает новый сосуд (346). Важную роль в процессах формирования сосудов опухолей играют межклеточные взаимодействия в их стенках. Нарушение этих взаимодействий ведет к образованию гемангиом. Как известно, гемангиома - это сосудистая аномалия, характеризующаяся интенсивной пролиферацией ЭК. Сосуды гемангиомы имеют мало или вообще не имеют перицитов или ГМК в составе своих стенок (144).