Rýchly vaskulárny rastový faktor. Cievne endotelové rastové faktory

V roku 2013 pri korčuľovaní na kolieskových korčuliach utrpela zlomeninu lýtkovej kosti. Keďže som nevedel, čo mám robiť, išiel som do BSPM, kde mi dali sadru. O týždeň neskôr som si uvedomil, že niečo nie je v poriadku, a priatelia mi poradili, aby som kontaktoval Olega Arkadyevicha Yukhimchuka.
O pár dní som prišla na konzultáciu, kde som sa dozvedela, že kosti sa nehoja správne a potrebujem operáciu na inštaláciu platničky.
Služba a prístup k pacientovi od Olega Arkadyevicha a jeho tímu sú špičkové! Všetko je rýchle, prehľadné, profesionálne a vtipné. Po operácii - plnohodnotná „servisná“ podpora. Členok sa zotavil, funguje ako predtým, žiadne bolesti ani známky zlomeniny, okrem tenkej jazvy. V roku 2018 som mal zranenie kolena a nepochybne som sa opäť obrátil na Olega Arkadyeviča. Netreba dodávať, že to opäť opravili, pomohli a upokojili ma! Celkovo skvelý lekár a úžasný človek! Úprimne odporúčam!

Irina Životko

Pred rokom som sa vážne zranil

Pred rokom som dostal vážne zranenie členkového kĺbu, komplexnú zlomeninu 2 kostí s posunom, pretrhnutie väzov a čiastočné poškodenie svalov.
žijem v Európe. Oslovila som mnohé ambulancie... Po početných konzultáciách a diagnostike som sa, žiaľ, od lekárov nedočkala jednoznačného záveru. Záver, ktorý mi zaznel, bol: „Je nepravdepodobné, že budete chodiť ako predtým.
Na odporúčanie mojich priateľov som sa obrátil o odbornú pomoc na ukrajinskú kliniku, jedného z najlepších chirurgov/traumatológov, konkrétne Olega Arkadieviča Jukhimčuka.
výsledok:
1. Jasné, rýchle odborné vyšetrenie a rozhodol som sa podstúpiť operáciu.
2. Operácia dopadla dobre. Boli nainštalované implantáty.
3. Dostal som pooperačnú rehabilitačnú konzultáciu na vysokej úrovni.
4. ÚPLNE zotavený bez najmenšieho náznaku zranenia!
BRAVO NAŠIM LEKÁROM!!!

Lekára poznáme už dlho, veľakrát sme ho liečili

S pani doktorkou sa poznáme už dlho, viackrát sme ošetrili všetkých členov rodiny, alias mamu po nehode v roku 2006. So zlomeninami väčšiny zápästí (rameno, rameno, rebrá) podstúpila operáciu na diaľku, dlhodobo pracuje, stráži onukov, pestuje mesto na dači. Veľa zdravia vám, pán doktor, a celej vašej vlasti! Dopredu vieme, že len čo ho olízneme, treba slamku posilniť!

Kvitochka

Celkovo už viac ako 10 kameňov

Už viac ako 10 rokov je celá moja vlasť zničená Olegom Arkadijovičom. Odteraz bude potrebná kvalifikovaná a účinná pomoc. Dňa 21. 2017 si Rock zlomil nohu, zlomil dve holenné kosti a ostatné kĺby boli vypitvané na mieste zlomenín vo forme „ruže“. Okamžite sme išli k Olegovi Arkadiyovičovi, bola vykonaná dôležitá operácia, nainštalované dve platničky... len tak, už som chodil bez policajtov a potom začali chodiť ako pred zlomeninou. Tomuto drahému doktorovi.

Antonina

Viac ako rok som trpel zápalom achilovky,

Pravidelne využívam služby Olega Arkadyeviča a odporúčam ho priateľom.
Viac ako rok som trpel zápalom achilovky, už ráno som chodil ako Charlie Chaplin 🙁
Oleg Arkadyevich ma do mesiaca položil na podlahu. Kolosálny zážitok, zlaté ruky, jasná hlava a len dobrý človek. Ďakujem mnohokrát!!!

P.S. Pre tých, ktorí sa aktívne venujú športu a v dôsledku toho sa zrania, dôrazne odporúčam Olega Arkadyevicha.

Alexander

Oleg Arkadievich, ďakujem veľmi pekne!!!

Oleg Arkadievich, ďakujem veľmi pekne!!! V roku 2015 bol môj otec operovaný, sám je lekár, v práci trávi 99% času na nohách a aj vďaka vám pokračuje v rovnakom duchu, no teraz už s protézou bedrového kĺbu. Sám som chirurg a pamätám si, ako všetko prebiehalo, môžem povedať, že predoperačné aj pooperačné obdobie prebehlo veľmi „hladko“. Po 1,5 mesiaci bol otec už na operačnej sále (pôrodník-gynekológ), aj keď si pamätám, že ste to povedali skoro :)), ale nemohol to vydržať. Už tento rok som zdolal Hoverlu po 3. krát) Spomíname si na teba každý 14. február - deň operácie. ĎAKUJEM!!!

Obsah

1. Regulácia neoangiogenézy

2. Nádorová angiogenéza

Vaskuloendoteliálny rastový faktor

. Vaskuloendoteliálny rastový faktor C

. Vaskuloendoteliálny rastový faktor D

. VEGF receptory

. Fibroblastový rastový faktor

. Epidermálny rastový faktor

. Transformujúci rastový faktor α

. Transformujúci rastový faktor β

. Rastový faktor odvodený od krvných doštičiek

. Placentárny rastový faktor

. Hepatocytový rastový faktor

. Angiogenin

. Angiopoetíny-1 a -2

. Pigmentový faktor epitelového pôvodu

. Oxid dusnatý

. Matricové metaloproteinázy

. Endostatin

. Faktor kmeňových buniek

. Inhibičný faktor leukemických buniek

. Neurotropný faktor odvodený z mozgu

Časť Skratky

EGF – epidermálny rastový faktor

FGF - fibroblastový rastový faktor

HGF - hepatocytový rastový faktor

IGF – inzulínu podobné rastové faktory

MMPS - matricové metaloproteinázy

PDGF - rastový faktor odvodený od krvných doštičiek

PLGF – placentárny rastový faktor

TGF – transformujúce rastové faktory

TIMP inhibítory

MMP SCF - faktor kmeňových buniek

VEGF - vaskuloendoteliálny rastový faktor

Rastové faktory sú polypeptidy s molekulovou hmotnosťou 5-50 kDa, spojené do skupiny trofických regulačných látok. Podobne ako hormóny majú tieto faktory široké spektrum biologických účinkov na mnohé bunky – stimulujú alebo inhibujú mitogenézu, chemotaxiu a diferenciáciu. Na rozdiel od hormónov rastové faktory zvyčajne produkujú nešpecializované bunky nachádzajúce sa vo všetkých tkanivách a majú endokrinné, parakrinné a autokrinné účinky. Endokrinné faktory sú produkované a transportované do vzdialených cieľových buniek cez krvný obeh. Pri dosiahnutí svojho „cieľa“ interagujú so špecializovanými vysokoafinitnými receptormi cieľových buniek. Parakrinné faktory sa líšia tým, že sa šíria difúziou. Receptory cieľových buniek sa zvyčajne nachádzajú v blízkosti produkčných buniek. Autokrinné faktory ovplyvňujú bunky, ktoré sú priamym zdrojom týchto faktorov. Väčšina polypeptidových rastových faktorov pôsobí parakrinným alebo autokrinným spôsobom. Niektoré faktory, ako napríklad rastový faktor podobný inzulínu (IGF), však môžu mať endokrinné účinky.

Regulácia neoangiogenézy

Normálne fungovanie tkanív závisí od pravidelného dodávania kyslíka krvnými cievami. Pochopenie toho, ako sa tvoria krvné cievy, zameralo veľkú časť výskumného úsilia v poslednom desaťročí. Vaskulogenéza v embryách je proces, pri ktorom sa krvné cievy tvoria de novo z prekurzorov endotelových buniek. Angiogenéza je proces tvorby nových krvných ciev z už existujúceho cievneho systému. Zohráva dôležitú úlohu vo vývoji, normálnom raste tkanív, hojení rán, reprodukčnom cykle u žien (vývoj placenty a žltého telieska, ovulácia) a tiež hrá veľkú úlohu pri rôznych ochoreniach. Osobitný záujem je zameraný na rast nádorov. Je to vytvorenie nového krvného zásobenia, ktoré umožňuje rast nádoru. Tento proces, opísaný ako nádorová angiogenéza, je tiež neoddeliteľnou súčasťou šírenia nádorových buniek a rastu metastáz. Proces neoangiogenézy je nevyhnutný pre dlhodobú adaptáciu tkanív v podmienkach poškodenia. V tomto prípade dochádza k čiastočnému uvoľneniu rastových faktorov do krvi, čo má diagnostický význam.

Rozlišujú sa tieto štádiá neoangiogenézy:

1. zvýšená permeabilita endotelu a deštrukcia bazálnej membrány;

2. migrácia endotelových buniek;

3. proliferácia endotelových buniek;

4. „dozrievanie“ endotelových buniek a vaskulárna remodelácia.

Hlavným mechanizmom regulácie procesov neoangiogenézy je uvoľňovanie angiogénnych faktorov, ktorých zdrojom môžu byť endotelové a žírne bunky, makrofágy a pod. Pod vplyvom angiogénnych faktorov sa aktivujú endotelové bunky (hlavne v postkapilárnych venulách) a migrujú za hranice bazálna membrána s tvorbou vetiev hlavných ciev. Predpokladá sa, že aktivácia expresie endotelových adhéznych molekúl, napríklad E-selektínu, má veľký význam v mechanizme migrácie endotelových buniek. V stabilnom stave endotelové bunky neproliferujú a delia sa len príležitostne (raz za 7-10 rokov). Vplyvom angiogénnych rastových faktorov a cytokínov sa aktivuje proliferácia endotelových buniek, ktorá končí prestavbou cievy, po ktorej novovytvorená cieva nadobudne stabilný stav.

Rast nových ciev je určený rovnováhou medzi jeho stimulátormi a inhibítormi. Pri nízkom pomere stimulantov k inhibítorom vaskulárnej tvorby je neoangiogenéza blokovaná alebo nízka, naopak, pri vysokých pomeroch sa neoangiogenéza aktívne spúšťa;

Stimulátory neoangiogenézy: vaskuloendoteliálny rastový faktor (VEGF), fibroblastový rastový faktor (FGF), angiogenín, epidermálny rastový faktor (EGF), doštičkový rastový faktor (PDGF), transformujúce rastové faktory α (TGF-α) a β (TGF- β), inzulínu podobný rastový faktor 1 (IGF-1), NO, interleukín-8 a nešpecifické faktory, ako sú matricové metaloproteinázy (MMP).

Inhibítory neoangiogenézy: endostatín, rozpustné receptory VEGF (sVEGFR), trombospondín, angiostatín (fragment plazminogénu), vazostatín, restín, inhibítory MMP (TIMP-1, TIMP-2).

Nádorová angiogenéza

Na rozdiel od normálnej, normálnej vaskulatúry, ktorá rýchlo dozrieva a stabilizuje sa, majú nádorové cievy štrukturálne a funkčné abnormality. Neobsahujú pericyty – bunky funkčne spojené s cievnym endotelom a mimoriadne dôležité pre stabilizáciu a dozrievanie cievnych štruktúr. Okrem toho cievne1. 2. 3. 4. Táto sieť nádorov má chaotickú organizáciu s tortuozitou a zvýšenou vaskulárnou permeabilitou a jej prežívanie a proliferácia závisí od rastových faktorov. Tieto vaskulárne abnormality, ktoré sú z veľkej časti spôsobené nadmernou produkciou rastových faktorov, vytvárajú priaznivé podmienky pre rast nádoru.

Rakovinové bunky sú charakterizované zvýšením hladiny stimulátorov neoangiogenézy. Pri absencii krvného zásobenia nádory získavajú kyslík a živiny difúziou a zvyčajne nedorastú v priemere viac ako 1-2 mm. Nástup angiogenézy vedie k vytvoreniu nového krvného zásobenia a uľahčuje rýchly rast a metastázovanie nádoru, ktorý sa tým stal aktívnym. Hoci sa na nádorovej angiogenéze podieľa mnoho rastových faktorov, zistilo sa, že VEGF je z nich najsilnejší a dominantný. Porušenie prekrvenia nádoru môže potlačiť jeho následný rast. Predpokladá sa, že blokovanie nádorového rastu je možné potlačením tvorby a aktivity rastových faktorov angiogenézy alebo priamym ovplyvnením novovytvorených, nezrelých krvných ciev. Táto metóda ovplyvňovania nádoru nespôsobuje eradikáciu, ale iba obmedzuje jeho rast, čím sa choroba mení na pomalý chronický proces. Anti-VEGF terapia potláča rast nových nádorových ciev a spôsobuje obrátenie novovytvorených cievnych riečišť.

Vaskuloendoteliálny rastový faktor (VEGF, VEGF A)

VEGF je heterodimérny glykoproteínový rastový faktor produkovaný rôznymi typmi buniek. Identifikovalo sa najmenej 5 variantov VEGF-A: VEGF 121, VEGF 165, VEGF 183, VEGF 189, VEGF 206. Ďalšie varianty VEGF sú označené ako VEGF-B, -C, -D. VEGF 165 je prevládajúcou formou vo väčšine tkanív. Kaposiho sarkóm exprimuje VEGF 121 a VEGF 165. VEGF 121 a VEGF 165 sú rozpustné formy, zatiaľ čo VEGF 189 a VEGF 206 sú viazané na membránové proteoglykány obsahujúce heparín. Na rozdiel od iných mitogénov endotelových buniek, ako je bFGF (hlavná forma) a PDGF, VEGF sa syntetizuje ako prekurzor s 226 aminokyselinami.

VEGF je potenciálny mitogén pre vaskulárne epitelové bunky. Má silný vplyv na vaskulárnu permeabilitu, je silným angiogénnym proteínom v rôznych experimentálnych systémoch a zúčastňuje sa neovaskularizačných procesov v patologických situáciách. Medzi VEGF a bFGF existuje synergický účinok na indukciu angiogenézy. Zo schopnosti VEGF ovplyvňovať vaskulárnu permeabilitu vyplýva možnosť zapojenia tohto rastového faktora do zmeny funkcií hematoencefalickej bariéry za subnormálnych a patologických podmienok. VEGF-A tiež spôsobuje vazodilatáciu prostredníctvom NO syntetázovej dráhy v endotelových bunkách a môže aktivovať migráciu monocytov.

VEGF-A je možné detegovať v plazme a sére pacientov, ale jeho hladina v sére je výrazne vyššia. Extrémne vysoké hladiny možno nájsť v obsahu cýst vytvorených u pacientov s nádormi mozgu alebo v tekutine ascitu. Krvné doštičky uvoľňujú VEGFA po agregácii a môžu byť ďalším hlavným zdrojom pre nádorové bunky. Rôzne štúdie ukázali, že spojenie vysokých hladín VEGF-A v sére so zlou prognózou u pacientov s malignitami môže korelovať so zvýšeným počtom krvných doštičiek. Nádory môžu vylučovať cytokíny a rastové faktory, ktoré stimulujú produkciu megakaryocytov v kostnej dreni a zvyšujú počet krvných doštičiek. To zase môže viesť k ďalšiemu nepriamemu zvýšeniu dodávania VEGF-A do nádoru. Okrem toho sa VEGF-A podieľa na mnohých iných patologických procesoch spojených so zvýšenou angiogenézou alebo zvýšenou vaskulárnou permeabilitou. Príklady, kde VEGF-A hrá dôležitú úlohu, zahŕňajú psoriázu a reumatoidnú artritídu, ako aj ovariálny hyperstimulačný syndróm. Diabetická retinopatia je tiež spojená s vysokými vnútroočnými hladinami VEGF-A a inhibícia funkcie VEGFA môže viesť k neplodnosti v dôsledku blokovania funkcie žltého telieska. Dôležitosť VEGF-A pre rast nádoru bola jasne preukázaná použitím receptorov VEGF na blokovanie proliferácie in vivo, ako aj blokovaním protilátok proti VEGF alebo jednému z receptorov VEGF. V dôsledku toho sa interferencia s funkciou VEGF-A stala hlavnou oblasťou záujmu pre vývoj liekov zameraných na blokovanie angiogenézy a metastáz. V súčasnosti sa na vývoji takýchto antagonistov podieľa viac ako 110 farmaceutických spoločností po celom svete. Ich prístupy zahŕňajú antagonisty VEGF-A alebo jeho receptorov, selektívne inhibítory tyrozínkinázy. Zacielenie na signalizáciu VEGF môže mať veľmi dôležité terapeutické dôsledky pre mnohé choroby a môže slúžiť ako základ pre vývoj budúcich (anti)angiogénnych terapií.

Vaskuloendoteliálny rastový faktor C (VEGF-C)

VEGF-C patrí do rodiny VEGF. Ukázalo sa, že má angiogénne a lymfangiogénne vlastnosti. Rodina VEGF a ich receptory sa podieľajú na vývoji a raste vaskulárneho endotelu. Dva proteíny tejto rodiny, VEGF-C a -D, majú regulačný účinok na endotelové bunky lymfatických ciev prostredníctvom receptora VEGFR3, pričom pôsobia ako mitogény.

Expresia VEGF-C je spojená s onkohematologickými ochoreniami. Expresia VEGF-C spolu s receptormi podporuje prežitie a proliferáciu nádorových buniek. Zvýšená expresia VEGF-C bola preukázaná pri gastrointestinálnych malignitách, kde koreluje s inváziou, metastázami do lymfatických uzlín a zníženým prežitím.

Vaskuloendoteliálny rastový faktor D (VEGF-D)

VEGF-D (tiež známy ako c-fos-indukovateľný faktor alebo FIGF) je veľmi podobný VEGF-C. Má štruktúrnu homológiu a receptorovú špecifickosť podobnú VEGF-C, takže sa predpokladá, že VEGF-D a VEGF-C možno klasifikovať do podrodiny VEGF. VEGF-D sa spočiatku syntetizuje ako prekurzorový proteín obsahujúci okrem centrálnej homológnej domény viažucej receptor VEGF (VHD) jedinečné N- a C-koncové propeptidy. N- a C-koncové propeptidy neboli nájdené u iných členov rodiny VEGF. Tieto propeptidy sa proteolyticky štiepia počas biosyntézy, čo vedie k vytvoreniu zrelej, sekretovanej formy pozostávajúcej z monovalentných VHD dimérov.

Podobne ako VEGF-C, aj VEGF-D sa viaže na bunkovom povrchu na tyrozínkinázový VEGF receptor 2 (VEGF R2/Flk-1/KDR) a VEGFR3. Tieto receptory sú lokalizované na vaskulárnych a lymfatických endotelových bunkách a sú zodpovedné za angiogenézu a lymfogenézu. Zrelá forma VEGFD sa viaže na tieto receptory s väčšou afinitou ako pôvodná proforma VEGF-D. Bola preukázaná expresia génu VEGF-D vo vyvíjajúcich sa embryách, najmä v pľúcnom mezenchýme. VEGF-D je tiež lokalizovaný v nádorových bunkách. V dospelých tkanivách sa mRNA VEGF-D exprimuje v srdci, pľúcach, kostrovom svale a tenkom čreve.

VEGF receptory (sVEGFR-1, sVEGFR-2)

Mnohé cytokínové receptory existujú v rozpustnej forme po proteolytickom štiepení a oddelení od bunkového povrchu. Tieto rozpustné receptory sú schopné viazať a neutralizovať cytokíny v obehu. Existujú tri receptory pre VEGF-A: VEGFR-1 (Flt-1), -2 (KDR) a -3 (Flt-4). Všetky obsahujú sedem opakovaní podobných Ig v extracelulárnych doménach. VEGFR1-R3 sa exprimuje hlavne v proliferujúcom endoteli vaskulárnej výstelky a/alebo infiltrujúcich solídnych nádoroch. VEGFR2 je však zastúpený širšie ako VEGFR1 a je exprimovaný vo všetkých endotelových bunkách vaskulárneho pôvodu. VEGFR2 je tiež prítomný v endotelových a perivaskulárnych kapilárnych bunkách v lamina semenotvorných tubuloch, Leydigových bunkách a Sertoliho bunkách. VEGFR2 viaže VEGF-A, -C a -D. Na rozdiel od VEGFR1, ktorý viaže PlGF aj VEGF s vysokou afinitou, VEGFR2 viaže len VEGF a nie PIGF s vysokou afinitou.

Tieto receptory hrajú dôležitú úlohu v angiogenéze. sVEGFR-1 je inhibítorom tohto procesu. Väzbou na VEGF bráni VEGF v interakcii s cieľovými bunkami. Funkčná inaktivácia VEGFR2 protilátkami môže narušiť proces angiogenézy a zabrániť invázii nádorových buniek. Vo vaskulárnych endotelových bunkách je angiogenéza indukovaná HIV-1 Tat proteínom sprostredkovaná VEGFR2. Tat špecificky viaže a aktivuje VEGFR2. Tat-indukovaná angiogenéza je inhibovaná činidlami, ktoré môžu blokovať VEGFR2.

Fibroblastový rastový faktor (FGF)

Rodina FGF v súčasnosti zahŕňa 19 rôznych proteínov. Pôvodne boli charakterizované dve formy: kyslá (aFGF) a zásaditá (bFGF).

a a bFGF sú produkty rôznych génov a majú až 53 % homológiu. Molekula aFGF je reprezentovaná jednoduchým polypeptidovým reťazcom s m.m. 16,8 kDa. Mm. rôzne formy bFGF sú v rozsahu od 16,8 do 25 kDa. Medzi formami bFGF sa nezistili žiadne funkčné rozdiely.

Biologické aktivity FGF sú rôzne. Sú to mitogény pre rôzne bunky neuroektodermálneho a mezenchymálneho pôvodu, potenciálne mitogény a stimulátory angiogenézy, podporujú a stimulujú diferenciáciu buniek rôznych typov neurónov in vivo a in vitro. Okrem a a bFGF táto rodina zahŕňa onkoproteíny int-2 (FGF-3) a hst (FGF-4), FGF-5, keratinocytový rastový faktor a vaskulárny endotelový rastový faktor. FGF-3 a -4 sú úzko spojené s bFGF, ktorý je pravdepodobne potenciálnym onkogénom. Klinické údaje podporujú úlohu bFGF v neoangiogenéze nádoru. Zvýšenie hladiny tohto faktora teda koreluje so stupňom agresivity procesu u mnohých solídnych nádorov, leukémie, lymfómov u detí a dospelých a môže slúžiť ako prognostický faktor agresivity nádorového procesu. bFGF je nevyhnutný pre vývoj a udržiavanie vaskulárneho systému počas embryogenézy, je tiež hlavným angiogénnym faktorom pri skorej rekonvalescencii a kardiovaskulárnych ochoreniach.

Epidermálny rastový faktor (EGF)

EGF je globulárny proteín s m.m. 6,4 kDa, skladajúci sa z 53 aminokyselinových zvyškov, ktorý pôsobí ako silný mitogén na rôzne bunky endodermálneho, ektodermálneho a mezodermálneho pôvodu. EGF sa nachádza v krvi, cerebrospinálnej tekutine, mlieku, slinách, žalúdočných a pankreatických šťavách. Rastový faktor v moči známy ako urogastron je tiež identický s EGF. Hlavným miestom syntézy EGF sú slinné žľazy. EGF kontroluje a stimuluje proliferáciu epidermálnych a epitelových buniek, vrátane fibroblastov, renálneho epitelu, gliových buniek, ovariálnych granulóznych buniek a buniek štítnej žľazy in vitro. EGF tiež stimuluje proliferáciu embryonálnych buniek a zvýšené uvoľňovanie vápnika z kostného tkaniva. Podporuje kostnú resorpciu a je silným chemoatraktantom pre fibroblasty a epitelové bunky. EGF samotný a v kombinácii s inými cytokínmi je najdôležitejším faktorom sprostredkujúcim procesy hojenia rán a angiogenézy. Pôsobí tiež ako inhibítor sekrécie žalúdočnej kyseliny. Vysoké hladiny EGF sú prítomné v určitých telesných tekutinách, ako sú sliny, moč, žalúdočná šťava, semenná tekutina a mlieko.

EGF hrá dôležitú úlohu v karcinogenéze. Za určitých podmienok môže spôsobiť malignitu buniek. EGF indukuje protoonkogény c-fos a c-myc. Biologické účinky imunoreaktívneho EGF sú podobné účinkom TGF-a. Je dôležité poznamenať, že oba faktory sa viažu na rovnaké receptory. Účinnosť EGF je však o 50 % vyššia ako TGF-α.

Transformujúci rastový faktor α (TGF-α)

Hlavným zdrojom TGF-α sú karcinómy. Makrofágy a keratinocyty (možno iné epitelové bunky) tiež vylučujú TGF-α. TGF-a stimuluje fibroblasty a vývoj endotelu. Je to angiogénny faktor. Podobne ako EGF, aj TGF-a sa podieľa na regulácii bunkovej proliferácie, ako aj na regulácii rastu nádorových buniek.

Transformujúci rastový faktor β (TGF-β)

Rodina TGF-β zahŕňa skupinu homológnych heterodimérnych proteínov TGFβ-1, -2, -3 a -4. Hlavnou izoformou vylučovanou bunkami imunitného systému je TGF-β1. Všetky TGF-ß pozostávajú zo 112 aminokyselinových zvyškov. Štruktúra TGF-p2 má 50 % homológiu s TGF-pi v prvých 20 aminokyselinových zvyškoch a 85 % pre fragment 21-36. Medzi TGF-pi a -p2 sa nezistili žiadne rozdiely vo funkčnej aktivite. TGF-β je produkovaný mnohými typmi buniek a tkanív: aktivované T lymfocyty a makrofágy, krvné doštičky, obličky, placenta.

Faktor sa vyrába v neaktívnej forme, ktorá obsahuje spolu s hlavným dimérom fragmenty ďalších reťazcov prekurzorovej molekuly. K aktivácii dochádza vo forme štiepenia týchto fragmentov pomocou proteináz (plazmín, katepsín atď.). TGF-p sa tiež zameriava na rôzne bunky, pretože expresia jeho vysokoafinitného receptora je rozšírená. Keď TGFβ pôsobí na imunitný systém, prevládajú inhibičné účinky. Faktor potláča hematopoézu, syntézu zápalových cytokínov, odpoveď lymfocytov na IL-2, -4 a -7 a tvorbu cytotoxických NK a T buniek. Zároveň zvyšuje syntézu proteínov medzibunkovej hmoty, podporuje hojenie rán a pôsobí anabolicky.

Vo vzťahu k polymorfonukleárnym leukocytom pôsobí TGF-β ako antagonista zápalových cytokínov. Vypnutie génu TGF-β vedie k rozvoju fatálnej generalizovanej zápalovej patológie, ktorá je založená na autoimunitnom procese. Ide teda o prvok spätnoväzbovej regulácie imunitnej odpovede a predovšetkým zápalovej odpovede. TGF-β je zároveň dôležitý aj pre rozvoj humorálnej odpovede: prepína biosyntézu imunoglobulínov na izotyp IgA. Stimuluje angiogenézu. Hladiny TGF-β v plazme pozitívne korelujú s vaskularizáciou nádoru.

Rastový faktor odvodený od krvných doštičiek (PDGF)

PDGF je jedným z potenciálnych mitogénnych polypeptidov nachádzajúcich sa v ľudskej krvi. Pozostáva z dvoch reťazcov: A a B, spojených v izoformách AA-, BB- a AB. Tieto tri izoformy sa líšia funkčnými vlastnosťami aj spôsobom sekrécie. Zatiaľ čo formy AA a AB sa rýchlo vylučujú z produkčnej bunky, forma BB zostáva spojená hlavne s produkčnou bunkou. Len dimérne formy PDGF sa môžu viazať na receptory. Boli identifikované dva rôzne typy receptorov. α receptor viaže buď A alebo B polypeptid, zatiaľ čo β receptor viaže iba B polypeptid. Celé spektrum biologických účinkov je spôsobené týmito tromi molekulami PDGF a dvoma receptormi, ich rozdielnou expresiou a zložitými intracelulárnymi mechanizmami regulujúcimi ich aktivitu. Zdrojom PDGF v sére sú a-granule krvných doštičiek, hoci tento faktor môžu produkovať aj makrofágy a endotelové bunky. V určitých štádiách slúžia ako zdroj PDGF aj bunky placenty a bunky hladkého svalstva aorty novorodenca.

Izoforma AA je prednostne vylučovaná fibroblastmi, bunkami hladkého svalstva ciev, osteoblastmi, astrocytmi, bunkami COLO (karcinóm hrubého čreva) a WLM (Wilmov nádor). Syntéza BB je spojená s makrofágmi, bunkami Langerhansových ostrovčekov, neangiogénnym epitelom a bunkovou líniou SW (karcinóm štítnej žľazy). Bunky, ktoré produkujú oba reťazce (A a B), zahŕňajú neuróny, obličkové mezangiálne bunky, gliómové a mezoteliómové bunkové línie a krvné doštičky. Počiatočné údaje naznačujú, že ľudské krvné doštičky obsahovali približne 70 % PDGF-AB a 30 % -BB. Novšie štúdie však ukázali, že môže byť prítomných až 70 % PDGF-AA a skoršie zistenia sú artefaktom. Typ vylučovaného diméru (dimérov) PDGF závisí od produkovanej mRNA a môže byť ovplyvnený aj účinnosťou translácie, sekréciou a intracelulárnou degradáciou.

Štrukturálna identita B reťazca a c-sis protoonkogénu naznačuje, že PDGF môže hrať úlohu vo vírusom indukovanej malígnej transformácii infikovaných buniek. PDGF sa podieľa na regulácii akútneho zápalu, hojení rán a tvorbe jaziev. PDGF uvoľnený z alveolárnych makrofágov sa podieľa na rozvoji pľúcnej fibrózy. Tiež sa zistilo, že PDGF je spojený s rozvojom aterosklerózy, glomerulonefritídy, myelofibrózy a tvorby keloidov. Podobne ako EGF, PDGF indukuje expresiu protoonkogénov, ako sú fos, myc a jun. PDGF je tiež všadeprítomne prítomný v neurónoch CNS, kde sa predpokladá, že hrá dôležitú úlohu pri prežití a regenerácii buniek, sprostredkúva proliferáciu a diferenciáciu gliových buniek.

Placentárny rastový faktor (PLGF)

PlGF - glykoproteín s m.m. 46-50 kDa, patriace do rodiny VEGF (42 % homológia s VEGF). PlGF je tiež homológny, aj keď vzdialenejší, s rodinou rastových faktorov PDGF. Existujú dve izoformy PIGF: -1 a -2, ktoré sa líšia prítomnosťou domény viažucej heparín v PIGF-2. PlGF sprostredkováva proliferáciu extravilózneho trofoblastu. Ako už názov napovedá, PlGF bol prvýkrát identifikovaný za normálnych podmienok v ľudskej placente. Je exprimovaný v iných tkanivách, ako sú kapiláry a endotel pupočníkovej žily, kostná dreň, maternica, NK bunky a keratinocyty. PlGF je tiež zvýšený pri rôznych patologických stavoch, vrátane hojenia rán a tvorby nádorov. V porovnaní s VEGF je úloha PlGF pri neovaskularizácii menej jasná. Môže zvýšiť životnosť, rast a migráciu endotelových buniek in vitro a podporovať tvorbu ciev v niektorých modeloch in vivo. Aktivita PIGF sa môže vyskytnúť prostredníctvom priamej interakcie faktora s VEGFR1. Navrhlo sa, že VEGFR1 pôsobí ako rezervoár pre VEGF a že PIGF sa viaže na receptor, vytesňuje VEGF a uvoľňuje ho na aktiváciu VEGFR2. PlGF môže synergicky zvyšovať VEGF-indukovanú angiogenézu a vaskulárnu permeabilitu. Koncentrácia PlGF sa zvyšuje 4-krát od konca prvého do konca druhého trimestra fyziologického tehotenstva.

Hepatocytový rastový faktor (HGF)

HGF, tiež nazývaný faktor rozptylu (SF), pozostáva z dvoch podjednotiek spojených disulfidovou väzbou: α (69 kDa) a β (34 kDa). HGF je multifunkčný cytokín, ktorý pôsobí ako mitogén, ktorý je spojený s jeho funkciou pri organogenéze a oprave tkaniva. Má schopnosť stimulovať tvorbu krvných ciev a proliferáciu buniek, čo naznačuje jeho účasť na malígnom raste a metastázach v pľúcach, prsníkoch, pankrease, adenokarcinóme, mnohopočetnom myelóme a hepatocelulárnom karcinóme. V nádorových bunkách rakoviny prsníka HGF silne indukuje expresiu bcl-x a tým inhibuje apoptózu. HGF je nepretržite produkovaný stromálnymi bunkami kostnej drene a stimuluje hematopoézu.

Angiogenín (ANG)

ANG je jednoreťazcový neglykozylovaný polypeptid s m.m. 14 kDa, ktorý patrí do rodiny ribonukleáz RISBASE (ribonukleázy so špeciálnymi biologickými funkciami). Molekuly tejto rodiny vykazujú nielen ribonukleázovú aktivitu, ale majú aj špeciálne biologické účinky. ANG má 35% sekvenčnú identitu s pankreatickou ribonukleázou. Ukázalo sa, že na úrovni aminokyselín je ľudský angiogenín na 75 % identický s myšacím ANG a „funguje“ v myšacích systémoch. ANG je exprimovaný endotelovými bunkami, bunkami hladkého svalstva, fibroblastmi, stĺpcovým črevným epitelom, lymfocytmi, bunkami primárneho adenokarcinómu a niektorými líniami nádorových buniek. Receptor angiogenínu nie je známy. Predpokladá sa, že aktín ako receptor alebo väzbová molekula je potrebný na pôsobenie angiogenínu.

Funkčne je ANG najčastejšie spojený s procesom angiogenézy. Predpokladá sa, že sa spočiatku viaže na aktín, po ktorom nasleduje disociácia komplexu aktín-ANG, po ktorej nasleduje aktivácia aktivátora tkanivového plazminogénu. V dôsledku toho sa tvorí plazmín, ktorý podporuje degradáciu zložiek bazálnej membrány, ako je laminín a fibronektín. Deštrukcia bazálnej membrány je nevyhnutným predpokladom migrácie endotelových buniek počas neovaskularizácie. Hoci sa zdá, že ANG pôsobí primárne extravaskulárne alebo perivaskulárne, cirkulujúci ANG bol zistený v normálnom sére v koncentráciách rádovo ng/ml. V patologických procesoch boli zistené zvýšené hladiny ANG u pacientov trpiacich rakovinou pankreasu a arteriálnym uzáverom.

Angiopoetíny-1 a -2 (Ang)

Ang-1 a -2 sú glykoproteíny patriace do rodiny rastových faktorov, ktoré regulujú vývoj vaskulárneho tkaniva. Ang-1 pozostáva zo 498 aminokyselinových zvyškov, Ang-2 - zo 467. AK sekvencie Ang-1 a -2 sú na 60 % identické. Obidva Angs interagujú s receptorovou tyrozínkinázou-2 (Tie-2), ktorá je prítomná prevažne na endotelových bunkách. Existujú však aspoň tri alternatívne zostrihové varianty Ang-1, pričom dve alternatívne formy zlyhávajú pri aktivácii Tie-2. Pôsobia teda ako endogénne supresory hlavnej aktívnej formy Ang-1. Okrem toho Ang-1 a -2 pôsobia ako konkurenti pre interakciu s Tie-2 receptorom, takže Ang-2, v závislosti od typu bunky, pôsobí buď ako supresor alebo aktivátor Tie-2 receptora.

Ang-1 a -2 sú vysoko exprimované v embryu počas rýchleho vývoja vaskulárneho tkaniva. Delécia génu Ang-1 vedie k letálnym následkom v embryu v dôsledku vážnych defektov vo vývoji srdca a krvných ciev. Hoci Ang-2 nehrá takú významnú úlohu ako Ang-1 pri tvorbe cievneho systému embrya, v jeho neprítomnosti je tiež narušená vaskularizácia, čo spôsobuje skorú smrť. V dospelom organizme je Ang-1 syntetizovaný prevažne endotelovými bunkami, megakaryocytmi a krvnými doštičkami a Ang-2 je exprimovaný lokálne: vaječníkmi, maternicou a placentou. Ang-1 reguluje vývoj a prestavbu krvných ciev a zvyšuje prežitie endotelových buniek. Prežitie endotelových buniek počas interakcie Ang-1 s Tie-2 zahŕňa mechanizmus PI3K/AKT a migrácia buniek počas rovnakej interakcie (ligand/receptor) nastáva za účasti niekoľkých kináz (PI3K, PAK, FAK). Na rozdiel od toho Ang-2, pôsobiaci samostatne, iniciuje smrť endotelových buniek a regresiu ciev, hoci synergicky s VEGF môže podporovať tvorbu nových ciev. Ak Ang-1 pôsobí synergicky s VEGF, jeho nadprodukcia vedie k zvýšenej vaskularizácii tkaniva. Ang-1 a -2 teda spravidla pôsobia ako antagonisty, ktoré spoločne regulujú vaskulárny rast.

Účinok angiopoetínov sa neobmedzuje len na vaskulárny endotel krvného obehu - môžu sa podieľať na tvorbe ciev lymfoidného systému. Ang-1 má ďalšie biologické účinky, napríklad zvyšuje adhéziu a migráciu neutrofilov a eozinofilov a reguluje permeabilitu cievnej steny. Ang-1 môže tiež indukovať rast a prežitie nervových buniek a regulovať organizáciu dendritických buniek. Zvýšené hladiny Ang-1 a -2 zosilňujú angiogenézu malignít. Vysoké koncentrácie cirkulujúceho Ang-1 sú spojené s hypertenziou a rakovinovými patológiami.

Faktor odvodený z pigmentového epitelu (PEDF)

PEDF (mw 50 kDa, patrí do rodiny serpínov) bol prvýkrát identifikovaný ako faktor vylučovaný epitelovými bunkami sietnice a podporujúci prežitie neurónov in vitro a in vivo. Na druhej strane sa ukázalo, že PEDF má vlastnosť indukovať apoptózu kapilárnych endotelových buniek, čím zachováva avaskulárnu povahu sietnice. Pri mnohých očných ochoreniach charakterizovaných dysreguláciou retinálnej inervácie a mikrovaskulatúry je PEDF dôležitým regulátorom pri očných ochoreniach. Okrem toho sa ukázalo, že PEDF má multifunkčnú protinádorovú aktivitu pri experimentálnom neuroblastóme, keďže PEDF produkovaný Schwannovými bunkami indukuje diferencovaný, menej malígny fenotyp v neuroblastómových bunkách, podporuje ďalší rast a prežitie Schwannových buniek a inhibuje angiogenézu.

oxid dusnatý (NO)

Biologické účinky NO boli široko uznávané po jeho identifikácii ako endotel-dependentného relaxačného faktora (EDRF), zodpovedného za jeho silné vazodilatačné vlastnosti. NO bol odvtedy identifikovaný ako pleiotropný biologický mediátor, ktorý reguluje funkcie od nervovej aktivity po reguláciu imunitného systému. Je to voľný radikál s krátkym polčasom rozpadu in vivo, približne niekoľko sekúnd. V tomto smere sa na nepriame stanovenie NO v biologických tekutinách využíva hladina stabilnejších metabolitov NO, dusitanov (NO 2-) a dusičnanov (NO 3-). Príklady zahŕňajú zmenené hladiny spojené so sepsou, reprodukciou, infekciami, hypertenziou, cvičením, cukrovkou 2. typu, hypoxiou a rakovinou.

NO vzniká oxidáciou L-arginínu za účasti NADPH. K oxidácii dochádza za účasti jednej z troch izoforiem enzýmov rodiny NO syntázy (NOS) za vzniku citrulínu. Členovia rodiny NOS zahŕňajú neuronálne (nNOS/NOS1), endotelové (eNOS/NOS3) a indukovateľné (iNOS/NOS2) NO syntázy. Ako už názov napovedá, nNOS je hojne exprimovaný neurónmi CNS a PNS a nachádza sa aj v bunkách iných tkanív, vrátane myocytov kostrových svalov, pľúcnych epitelových buniek a kožných žírnych buniek; eNOS je exprimovaný endotelom a môže byť tiež detekovaný v neurónoch, kožných fibroblastoch, keratinocytoch, folikulárnych bunkách štítnej žľazy, hepatocytoch a bunkách hladkého svalstva. iNOS je exprimovaný v rôznych tkanivách, vrátane chondrocytov, epitelových buniek, hepatocytov, gliového tkaniva a rôznych typov buniek imunitného systému. Vo všeobecnosti sa expresia eNOS a nNOS vyskytuje nepretržite a je regulovaná kalmodulínom závislým od Ca2+, zatiaľ čo syntéza iNOS je indukovaná endotoxínom a zápalovými cytokínmi a je relatívne necitlivá na Ca2+.

Vzhľadom na to, že NO je rozpustný v lipidoch, neukladá sa, ale je syntetizovaný de novo a voľne difunduje cez membrány. Účinky NO na cieľové bunky sú sprostredkované rôznymi mechanizmami. Napríklad NO-sprostredkovaná aktivácia enzýmu guanylylcyklázy (GC) katalyzuje tvorbu druhého posla 3',5'-cyklického guanozínmonofosfátu (cGMP). cGMP sa podieľa na mnohých biologických funkciách, ako je regulácia kontrakcie hladkého svalstva, bunkový život, proliferácia, axonálna funkcia, synaptická plasticita, zápal, angiogenéza a aktivita cyklických nukleotidových kanálov. NO je tiež protinádorové a antimikrobiálne činidlo prostredníctvom mechanizmov premeny na peroxydusitan (ONOO-), tvorby S-nitrózotiolov a redukcie zásob arginínu. Ďalšou predpokladanou úlohou NO je inhibícia mitochondriálneho dýchania prostredníctvom inhibície cytochróm oxidázy. NO môže tiež modifikovať proteínovú aktivitu prostredníctvom posttranslačnej nitrozylácie prostredníctvom pripojenia cez tiolovú skupinu cysteínových zvyškov.

Matrixové metaloproteinázy (MMP)

Ľudské MMP sú rodinou enzýmov degradujúcich matricu. MMP majú schopnosť degradovať takmer všetky zložky extracelulárnej matrice nachádzajúce sa v spojivových tkanivách (kolagén, fibronektín, laminín, proteoglykány atď.). Okrem podobností na úrovni aminokyselinovej sekvencie sa všetky MMP tvoria z neaktívnych prekurzorov, ktoré sa vplyvom extracelulárnych faktorov premieňajú na aktívne proteinázy degradujúce substrát. Zdrojmi tvorby MMP sú fibroblasty, makrofágy, bunky hladkého svalstva cievnej steny a neutrofily. Akýkoľvek nádor je silným induktorom tvorby MMP v stromálnych bunkách. Zatiaľ čo podporujú inváziu rastu nádorov a metastáz, MMP sú súčasne silnými stimulátormi neoangiogenézy. Endogénne a syntetické inhibítory MMP sa používajú ako potenciálne protinádorové látky, ktorých hlavným účelom je potlačenie neoangiogenézy.

Endostatin

Biologicky aktívny C-koncový fragment kolagénu VIII s m.m. 20 kDa. Patrí do rodiny proteínov podobných kolagénu. Aby sa za normálnych podmienok zabránilo nadmernému rastu ciev, procesy tvorby nových a prestavby pôvodných ciev sú riadené vhodnými rastovými faktormi. Počas nádorovej angiogenézy sa pozoruje prienik krvných ciev do rastúcej nádorovej hmoty. Endostatín špecificky inhibuje proliferáciu endotelových buniek. V súlade s tým inhibuje angiogenézu a rast nádoru. Liečba endostatínom v súčasnosti prechádza 1. fázou klinických skúšok.

Ďalšie diagnosticky významné rastové faktory

Faktor kmeňových buniek (SCF)

Producentmi SCF sú stromálne bunky kostnej drene, fibroblasty, endotelové bunky a Sertoliho bunky. Jeho hlavnými cieľovými bunkami sú hematopoetické kmeňové bunky, včasné prekurzory buniek rôznych hematopoetických línií a žírne bunky. SCF aktivuje diferenciáciu multipotentných progenitorových buniek synergicky s IL-3, GM-CSF a IL-7 a erytropoetínom. Podieľa sa na udržiavaní proliferácie najmladších foriem prekurzorov T-lymfocytov v týmuse. Vo vzťahu k mastocytom je hlavným rastovým faktorom a chemotaktickým činidlom.

SCF má dôležitý klinický význam ako induktor diferenciácie prekurzorov lymfocytov a erytrocytov. Stanovenie SCF je predmetom významného záujmu pri liečbe myelodysplastického syndrómu a po transplantácii kostnej drene.

Inhibičný faktor leukemických buniek (LIF)

LIF zvyšuje proliferáciu prekurzorov hematopoetických buniek. Ukázalo sa, že LIF spôsobuje rozvoj syndrómu kachexie u pacientov s rakovinou. Zložka LIF receptora gp130 (CD130) je súčasťou receptorov pre IL-6 a -11.

Mozgový neurotrofický faktor (BDNF)

Vaskulárny endoteliálny rastový faktor (VEGF)

Rodina rastových faktorov podobnej štruktúry a funkcie. VEGF-A, prvý z jeho identifikovaných zástupcov, bol označovaný ako „vaskulotropín“ (VAS) alebo faktor vaskulárnej permeability (VPF). Neskôr boli objavené VEGF-B, -C, -D a PIGF (rastový faktor placenty).

VEGF sú endotelovo špecifické polypeptidy, vylučované mitogény, ktoré urýchľujú vaskulárny rast, proliferáciu a permeabilitu. Expresia VEGF je stimulovaná množstvom stimulov, najmä vysokými dávkami glukózy. VEGF hrajú patogenetickú úlohu pri mikrocirkulačnej dysfunkcii spôsobenej hyperglykémiou. Transdukčný mechanizmus postreceptorových odpovedí VEGF zahŕňa aktiváciu fosfolipázy C; existujú však možné spôsoby realizácie účinku prostredníctvom DAG, bez ohľadu na syntézu produktov kyseliny arachidónovej.

rast endotelových polypeptidových ciev

RASTOVÉ FAKTORY ENDOTELIÁLNEJ CIEVY. izoformy. (Vaskulárne endoteliálne rastové faktory, VEGF-A, -B, -C, -D)

Štruktúra. Všeobecné charakteristiky.

VEGF-A. Zo spoločného génu sa vytvoria štyri izoformy, ktoré sa líšia počtom zahrnutých aminokyselinových zvyškov: VEGF, VEGF, VEGF, VEGF s MV od 14 do 42 kDa.

Izoformy majú podobné biologické aktivity, ale líšia sa svojou afinitou k heparínu. Svoju aktivitu realizujú pri interakcii s VEGFR-1, VEGF-2 receptormi (obr.).

VEGF-A má aktivitu rastového faktora vaskulárnych endotelových buniek s pleiotropnými funkciami: zvýšená migrácia, proliferácia, tvorba tubulárnych bunkových štruktúr. Vďaka svojim jedinečným funkciám VEGF-A realizuje koreláciu procesov permeability, zápalu a angiogenézy. Expresia VEGF-A mRNA bola zaznamenaná vo vaskulárnych oblastiach a vo vaječníkoch vo všetkých štádiách embryogenézy, predovšetkým v bunkách podliehajúcich kapilarizácii. Je zrejmé, že faktor nie je syntetizovaný priamo v endoteli a jeho vplyv je parakrinnej povahy. Expresia VEGF-A je indukovaná v makrofágoch, T bunkách, astrocytoch, bunkách hladkého svalstva, kardiomyocytoch, endoteli a keratinocytoch. Faktor je vyjadrený množstvom nádorov. Hypoxia je jedným z hlavných dôvodov aktivácie VEGF-A.

VEGF-B. Vyjadruje sa predovšetkým v mozgu, kostrových svaloch a obličkách. Keď sú koexprimované s VEGF-A, môžu sa vytvoriť heterodiméry A/B. Na rozdiel od prvého, expresia VEGF-B nie je indukovaná hypoxiou. Bola zaznamenaná účasť VEGF-B na vaskularizácii dospelých koronárnych ciev. Reguluje aktivitu plazminogénu v endotelových bunkách. Analýza polčasu mRNA VEGF-B naznačuje skôr chronický ako akútny typ regulácie. VEGF-B sa viaže iba na receptor VEGFR-1.

VEGF-C (alebo faktor súvisiaci s VEGF, VRF alebo VEGF-2). Vyjadruje sa v dospelých bunkách srdca, placenty, pľúc, obličiek, tenkého čreva a vaječníkov. Počas embryonálneho vývoja bola zaznamenaná jeho prítomnosť v mezenchýme mozgu; hrá úlohu vo vývoji žilového a lymfatického cievneho systému. Realizuje aktivitu prostredníctvom interakcie s VEGFR-2 a - VEGFR-3 receptormi. Expresia VEGF-C a receptora flt-4 súvisí s primárnou rakovinou žalúdka (Liu et al. 2004). Protilátky proti faktoru možno použiť na angiogénne testovanie protinádorovej terapie in vivo (Ran et al. 2003).

VEGF-D (alebo c-fos-indukovaný rastový faktor, FIGF). Vyjadrené v pľúcach, srdci a tenkom čreve dospelého organizmu; má miernu mitogénnu aktivitu proti endotelovým bunkám. Úplné funkcie formy VEGF-D však zostávajú neznáme. Aktivita faktora sa realizuje predovšetkým prostredníctvom interakcie s receptormi VEGFR-2 a - VEGFR-3.

VEGF receptory. Tri receptory sprostredkovávajú účinky rodiny VEGF: VEGFR-1 (flt-1); VEGFR-2 (KDR/flk-1); VEGFR-3 (flt-4). Každý z nich patrí do triedy III receptorových tyrozínkináz, obsahujúcich vo svojej štruktúre extracelulárne motívy podobné IgG a intracelulárnu tyrozínkinázovú doménu. VEGFR-1 a VEGFR-2 sú exprimované v endotelových bunkách a podieľajú sa na angiogenéze. VEGFR-2 sa považuje za marker hematopoetických buniek. VEGFR-3 je špecifický marker embryonálnych prelymfatických ciev; identifikované u niektorých nádorov.

VEGFR-1 VEGFR-2 VEGFR-3

FYZIOLOGICKÉ REAKCIE

• Indukcia tPA uPA proteáz
• Morfogenéza krvných ciev
• Zvýšená vaskulárna permeabilita
• Chemotaxia monocytov a makrofágov
• Diferenciácia vaskulárnych endotelových buniek
• Mitogenéza: tvorba mikrotubulov
• Značenie hematopoetických kmeňových buniek
• Morfogenéza lymfatických ciev
• Diferenciácia lymfatických endotelových buniek
• Chemotaxia endotelových buniek

Nové informácie o biologických a medicínskych aspektoch VEGF.

• · Angiogenéza a neurogenéza vo vyvíjajúcom sa mozgu sú regulované VEGF a receptormi široko prítomnými v neurónoch a vaskulárnom endoteli (Emmanueli et al. 2003). Receptory typu flt-1 sa detegujú v hipokampe, agranulárnom kortexe a striate; Receptory flk-1 sú všadeprítomné v štruktúrach mozgu novorodencov (Yang et al. 2003).
• · Keď sú VEGF a receptory flt-1 a flk-1 knockoutované, v embryonálnom období sa zistí vysoká úmrtnosť zvierat; Na základe týchto údajov sa predpokladajú neuroprotektívne funkcie VEGF, ktoré sú nezávislé od vaskulárnej zložky a zohrávajú úlohu regulátora neurogenézy u dospelých (Rosenstein et al. 2003; Khaibullina et al. 2004). Cvičením indukovaná neurogenéza hipokampálnych buniek u potkanov a mnestické funkcie úzko súvisia s expresiou VEGF (Fabel et al. 2003).
• · VEGF zvyšuje angiogenézu v ischemických oblastiach mozgu a znižuje neurologické deficity; blokáda VEGF špecifickými protilátkami v akútnej fáze ischemickej cievnej mozgovej príhody znižuje permeabilitu hematoencefalickej bariéry a zvyšuje riziko hemoragickej transformácie (Zhang et al. 2000). Chronická hypoperfúzia mozgového tkaniva potkana indukuje dlhotrvajúcu expresiu VEGF mRNA a samotného peptidu, čo koreluje so stimulovanou angiogenézou (Hai et al. 2003).
• · Krátkodobá globálna cerebrálna ischémia vedie k zvýšeniu hladiny VEGF a mRNA VEGF u dospelých potkanov počas prvého dňa. Podobne hypoxická ischémia mozgu 10-dňových potkanov vedie k rýchlemu zvýšeniu VEGF v neurónoch. Expresia VEGF je v oboch prípadoch spojená s aktiváciou faktora HIF-1alfa (Hypoxia-Inducible Factor-alpha) (Pichiule et al. 2003; Mu et al. 2003).
• · VEGF stimuluje proliferáciu vaskulárnych endotelových buniek počas mechanického poškodenia miechy; tieto účinky sú sprostredkované expresiou receptorov Flk-1 a Ftl-1. Mikroinjekcie prostaglandínu E2 stimulujú aktivitu VEGF (Skold et al. 2000). Astrocytóza, aktivovaná poškodením mozgových buniek a následné reparačné procesy sú sprevádzané expresiou gliálneho fibrilárneho kyslého proteínu (GFAP); reaktívna astrocytóza a stimulovaná expresia VEFG tvoria postupné kroky reparatívnej angiogenézy (Salhina et al. 2000).
• · VEGF sa javí ako jeden z faktorov zmien priepustnosti hematoencefalickej bariéry a vzniku mozgového edému po poranení mozgu. Včasná invázia neutrofilov vylučujúcich VEGF do parenchýmu poranenej oblasti koreluje s fázickým narušením permeability hematoencefalickej bariéry, ktoré predchádza rozvoju edému (Chodobski et al. 2003). V prvých 3 hodinách po kontúzii sa pozoruje expresia VEGF v niektorých astrocytoch a aktivácia KDD/fik-1 receptora v endotelových vaskulárnych bunkách v poškodenom tkanive; tieto procesy, spojené so zvýšenou permeabilitou kapilár, vedú k edému (Suzuki et al. 2003). Látky, ktoré môžu blokovať aktivitu VEGF a ich receptorov, sú zaujímavé na liečbu mozgového edému (prehľad pozri Josko & Knefel, 2003).
• · Zistilo sa, že VEGF sa syntetizuje v dopaminergných neurónoch striata potkanov. Jedna bolusová injekcia VEGF do striata dospelých potkanov stimulovala vaskulárny vývoj; transplantácia 14-dňových buniek ventrálneho mezencefala do oblasti striata vopred ošetrenej VEGF viedla k homogénnemu klíčeniu malých krvných ciev. Výsledky získané na modeli Parkinsonovej patológie naznačujú možnosť použitia transplantátov exprimujúcich VEGF na zlepšenie funkcie mozgu (Pitzer et al. 2003).
• · Schopnosť VEGF ovplyvňovať angiogenézu vysvetľuje jeho zapojenie do vývoja nádoru a metastáz.

Spolu s ďalšími neurotrofnými rastovými faktormi (TGF-alfa, základný FGF, PD-ECGF) je VEGF spojený s genézou niekoľkých typov karcinómov (Hong et al. 2000) a nádorov prostaty (Kollerman & Helpap, 2001). Zvýšené hladiny VEGF v sére môžu slúžiť ako marker nádorového rastu pri niektorých formách karcinómu (Hayes et al. 2004). Molekulárny mechanizmus fungovania VEGF je spojený so stimuláciou bcl-2 proteínu a inhibíciou apoptotického procesu v bunkách adenokarcinómu u myší a ľudí (Pidgeon et al.2001).

PLACENTÁLNY RASTOVÝ FAKTOR (Faktor placentárneho rastu, PIGF)

MV 29 kDa. Najprv izolovaný z kultúry gliómových buniek. Vyjadruje sa v placente, autokrinne ovplyvňuje trofoblasty a v menšej miere v srdci, pľúcach a štítnej žľaze. Hypoxia nestimuluje tvorbu PIGF, avšak počas hypoxie môžu byť heterodiméry PIGF/VEGF-A koexprimované. Zvýšené hladiny PIGF a receptora flt-1 sú prediktormi preeklampsie u tehotných žien (Levine et al. 2004) Izoforma PIGF-2 (MB 38 kDa) slúži ako ligand pre receptor VEGFR-1; na rozdiel od PIGF-1 obsahuje doménu viažucu heparín.

Už 30 rokov sa predpokladá, že angiogenéza, proces tvorby nových krvných ciev, by sa mohol stať dôležitým cieľom protirakovinovej terapie. A len nedávno bola táto príležitosť realizovaná. Klinické údaje preukázali, že humanizovaná monoklonálna protilátka bevacizumab, ktorá sa zameriava na kľúčovú proangiogénnu molekulu, vaskulárny endoteliálny rastový faktor (VEGF), môže predĺžiť život pacientov s metastatickým kolorektálnym karcinómom, keď sa podáva ako liečba prvej línie v kombinácii s chemoterapeutickými liekmi. Tu diskutujeme o funkciách a význame VECF, aby sme demonštrovali, že VEGF je primeraným cieľom protirakovinovej terapie.

čo je VEGF?

VEGF je jedným z členov rodiny štruktúrne príbuzných proteínov, ktoré sú ligandmi pre rodinu receptorov VEGF. VEGF ovplyvňuje vývoj nových krvných ciev (angiogenéza) a prežitie nezrelých krvných ciev (podpora ciev) väzbou na dva blízko príbuzné receptory membránovej tyrozínkinázy (VEGF receptor-1 a VEGF receptor-2) a ich aktiváciou. Tieto receptory sú exprimované endotelovými bunkami v stene krvných ciev (tabuľka 1). Väzba VEGF na tieto receptory spúšťa signálnu kaskádu, ktorá v konečnom dôsledku stimuluje rast, prežitie a proliferáciu vaskulárnych endotelových buniek. Endotelové bunky sa podieľajú na takých rôznorodých procesoch, ako je vazokonstrikcia a vazodilatácia, prezentácia antigénu a tiež slúžia ako veľmi dôležité prvky všetkých krvných ciev – kapilár aj žíl alebo tepien. Stimuláciou endotelových buniek teda VEGF hrá ústrednú úlohu v procese angiogenézy.

Prečo je dôležité robiť vaskulárny endoteliálny rastový faktor (VEGF ľudský)?

VEGF je mimoriadne dôležitý pre tvorbu adekvátne fungujúceho cievneho systému počas embryogenézy a v ranom postnatálnom období, ale u dospelých je jeho fyziologická aktivita obmedzená. Pokusy na myšiach ukázali nasledovné:

• Cielené poškodenie jednej alebo dvoch alel génu VEGF vedie k smrti embrya
• Inaktivácia VEGF počas skorého postnatálneho vývoja je tiež smrteľná
• Poškodenie VEGF u dospelých myší nie je sprevádzané žiadnymi zjavnými abnormalitami, pretože jeho úloha je obmedzená na vývoj folikulov, hojenie rán a reprodukčný cyklus u samíc.

Obmedzený význam angiogenézy u dospelých znamená, že inhibícia aktivity VEGF predstavuje realizovateľný terapeutický cieľ.

Injekcia vyrastie nové žily namiesto starých

Human Stem Cell Institute predstavil liek, ktorý podporuje rast nových ciev namiesto deformovaných.

Ruská biotechnologická spoločnosť ako prvá na svete spustila masovú výrobu lieku, ktorý pestuje nové cievy, ktoré nahrádzajú staré upchaté cholesterolovými plakmi. Liek je tzv "Neovasculgen", jeho injekcie spôsobujú chaotický rast kapilárnej siete. Vývojári tvrdia, že tento spôsob liečby ischémie je jedinou alternatívou k chirurgickému zákroku v pokročilých prípadoch ochorenia.

Vyrobili sme pilotnú dávku Neovasculgenu. Teraz prechádza štátnou certifikáciou a potom sa liek dostane do predaja. Všetky fázy klinických skúšok sú ukončené, Roszdravnadzor to schválil a ministerstvo zdravotníctva vydalo osvedčenie o registrácii. Očakávam, že do mesiaca sa liek začne dodávať do nemocníc v rámci rôznych programov,“ povedal pre Izvestija generálny riaditeľ HSCI Artur Isaev. Princípom účinku lieku je použitie špeciálneho génu VEGF 165, ktorý núti telo k rastu nových ciev. Väčšina lieku, ktorý sa dostane do tela, sa takmer okamžite zničí – spracuje ho pečeň a slezina. Ale asi 1% génu je absorbované bunkami v oblasti jeho zavedenia a tento gén tvorí proteín v cytoplazme, ktorý je zodpovedný za tvorbu nových krvných ciev. Proteín sa uvoľňuje z buniek do medzibunkového prostredia - do svalového tkaniva sa začnú deliť blízke cievne bunky: rastie nové kapilárne tkanivo, vytvárajú sa v ňom medzery, vytvárajú sa vrstvy a nakoniec sa vytvára sieť ciev. Proces vybledne a zastaví sa po tom, čo v cytoplazmatickej bunke dôjde k prirodzenému čisteniu - látka sa odstráni z tela. Pacientovi sa podá druhá injekcia a proces pokračuje, kým sa nevytvorí biologický skrat – sieť krvných ciev, ktorá spája krvný obeh na oboch stranách zúženia. To vytvára alternatívnu cestu a obnovuje prietok krvi.

HSCI hovorí, že liek pomohol 94 % subjektov: vzdialenosť ich bezbolestnej chôdze sa niekoľkonásobne zvýšila (kľúčový ukazovateľ ochorenia koronárnych artérií). Päť zo 140 subjektov sa nevyhlo amputácii končatiny. Ale bolo možné to oddialiť: röntgenové snímky ukázali zvýšenie kapilárnej siete u všetkých subjektov.

Podľa tvorcov lieku sa začala registrácia lieku na Ukrajine, potom dúfajú, že vstúpia na európsky trh tým, že sa dohodnú na predaji lieku partnerovi.

Investície do nového prostriedku boja proti ischémii dosiahli podľa Artura Isaeva niekoľko miliónov dolárov a prostriedky investorov, najmä vrcholových manažérov HSCI, a zisky dcérskej spoločnosti Gemabank, banky na skladovanie kmeňových buniek z pupočníkovej krvi , boli použité. "Neovasculgen" sa bude vyrábať na základe Hematologického výskumného centra (FSBI GSC) Ministerstva zdravotníctva Ruskej federácie. HSCI plánuje do konca roka distribuovať 1 000 balení, potom sa výroba zvýši a zvýši na 40 000 balení ročne. Jedno balenie lieku bude stáť distribútora 80 tisíc rubľov, priebeh liečby bude stáť 160 tisíc rubľov. Všimnite si, že alternatívne možnosti liečby ischémie tiež nie sú lacné: štandardná operácia cievnej protetiky podľa Isaeva stojí asi 300 tisíc rubľov.

Riaditeľ ústavu nepochybuje o tom, že liek bude komerčne úspešný vzhľadom na bezútešnú situáciu s koronárnou chorobou v krajine. Podľa HSCI najmenej 1,5 milióna Rusov trpí zúžením priesvitu krvných ciev a znížením ich priechodnosti. Ročne sa zároveň diagnostikuje ťažká forma ochorenia 144-tisíc ľuďom a 30–40-tisíc pacientom ročne amputujú končatiny. Teoreticky by všetkým týmto ľuďom mohol pomôcť Neovasculgen.

Ministerstvo zdravotníctva potvrdzuje, že liek je účinný a má prísľub na liečbu aterosklerózy či trombózy.

Samozrejme, Neovasculgen bude indikovaný pri tých stavoch, pri ktorých je narušený prísun krvi do tkanív. Ale to je široká skupina pacientov a jeden liek na ich liečbu zjavne nestačí. Na liečbu ischémie je potrebný komplex liekov, rovnako ako napríklad pri hypertenzii nestačí len klonidín. Kardiocentrum Bakulev má podobný liek Corvian, ktorý prechádza treťou fázou testovania. Podobné nástroje sa vyvíjajú aj v zahraničí. A ak neprešli klinickými skúškami, znamená to, že stále existujú otázky o ich účinnosti,“ hovorí zdroj Izvestija z ministerstva zdravotníctva.

Odborníci poznamenávajú, že v rôznych krajinách sveta sa teraz snažia vynájsť asi 20 liekov, ktoré využívajú rovnaký princíp na riešenie rovnakých problémov ako liek HSCI.

U nás v tomto smere nikto okrem HSCI nijako nepokročil. Pre inštitút je to však riskantný startup, berúc do úvahy prostriedky, ktoré doň investujú, hovorí David Melik-Huseinov, riaditeľ analytickej spoločnosti Cegedim Strategic Data, farmaceutický expert. - Ako sa bude liek správať v praxi, zatiaľ nie je známe - existujú otázky súvisiace s lekárskymi dôkazmi a farmakoekonomikou tohto lieku. Okrem toho existujú aj iné konzervatívne spôsoby liečby ischémie.

Lekári očakávajú prelom v liečbe kardiovaskulárnych chorôb pomocou genetického inžinierstva – objav zásadne nových liekov. Ministerstvo zdravotníctva hovorí, že najsľubnejší vývoj súvisí s enzýmom urokináza (používa sa na liečbu trombózy), o ktorom sa tiež zistilo, že má vlastnosti stimulujúce rast krvných ciev. Liek založený na tomto proteíne, Yupikor, už prešiel fázou predklinického testovania, pričom ho čaká testovanie na ľuďoch.

Konštantín Pukemov