Rola angiogenezy w gojeniu ran

Transkrypt

1 leczenie ran 2015;12(1):1 7 praca poglądowa Ewa Rojczyk-Gołębiewska 1 Katarzyna Wilemska-Kucharzewska 2 Artur Pałasz 1 Marek Kucharzewski 3 Rola angiogenezy w gojeniu ran The role of angiogenesis in wound healing Streszczenie: Angiogeneza jest wieloetapowym procesem tworzenia nowych naczyń krwionośnych z naczyń już istniejących. Zachodzi nie tylko w warunkach fizjologicznych, lecz także podczas rozwoju nowotworów oraz w procesie gojenia ran, przede wszystkim w fazie proliferacyjnej, w której jest niezbędna do powstania prawidłowej tkanki ziarninowej. Proces angiogenezy jest ściśle regulowany przez czynniki wzrostu, z których jednym z ważniejszych jest czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego. Zaburzenia angiogenezy wykryto w przewlekłych owrzodzeniach, co zainspirowało do poszukiwania nowych środków leczniczych przyspieszających gojenie, opartych na stymulatorach angiogenezy. Słowa kluczowe: angiogeneza, czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego, gojenie ran, tkanka ziarninowa Abstract: Angiogenesis is a multistep process of new blood vessel formation from existing ones. It takes place not only in physiological conditions, but also during tumor development and wound healing, especially in proliferative phase, in which it is crucial for correct granular tissue formation. Angiogenesis process is strictly regulated by growth factor, from which one of the most important is vascular endothelial growth factor. Angiogenesis disturbances were shown in chronic ulcers, which inspired to search for new therapeutical agents accelerating the healing, based on angiogenesis stimulators. Key words: angiogenesis, granulation tissue, vascular endothelial growth factor, wound healing 1 Zakład Histologii, Wydział Lekarski, Katedra Histologii i Embriologii Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach 2 Wydział Zdrowia Publicznego w Bytomiu, Katedra i Oddział Kliniczny Chorób Wewnętrznych Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach 3 Wydział Lekarski z Oddziałem Lekarsko- -Dentystycznym w Zabrzu, Katedra i Zakład Anatomii Opisowej i Topograficznej Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach }} Marek Kucharzewski Katedra i Zakład Anatomii Opisowej i Topograficznej, Wydział Lekarski z Oddziałem Lekarsko- -Dentystycznym w Zabrzu, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, ul. Jordana 19, Zabrze, Tel./Fax: (32) , kucharzewskimarek@poczta.onet.pl Wpłynęło: Zaakceptowano: DOI: dx.doi.org/ /lr Proces angiogenezy Do tworzenia nowych naczyń krwionośnych w organizmie ludzkim dochodzi za pośrednictwem trzech procesów: waskulogenezy (powstawanie naczyń włosowatych z komórek progenitorowych zwanych angioblastami), angiogenezy (powstawanie nowych naczyń z już istniejących) oraz arteriogenezy (różnicowanie naczyń włosowatych w żyły i tętnice). Angiogeneza jest skomplikowanym procesem wymagającym skoordynowanych interakcji pomiędzy komórkami budującymi naczynia krwionośne, macierzą pozakomórkową, czynnikami wzrostu i cytokinami. Najczęściej zachodzi w wyniku degradacji białek macierzy, migracji komórek śródbłonka i ich proliferacji. Istnieje też drugi mechanizm angiogenezy: przebudowa istniejących naczyń włosowatych poprzez ich podział na dwa naczynia, który jest poprzedzony kontaktem pomiędzy komórkami śródbłonka przeciwległych części macierzystego naczynia [1, 2]. W warunkach fizjologicznych u dorosłego człowieka proces angiogenezy występuje w ograniczonym stopniu, na przykład podczas: tworzenia się łożyska, wzrostu włosów, powstawania ciałka żółtego oraz narastania endometrium macicy w toku cyklu miesiączkowego. Angiogeneza jest ściśle regulowana, wszelkie zakłócenia homeostazy mogą doprowadzić do nadmiernego lub niewystarczającego nasilenia procesu powstawania nowych naczyń krwionośnych, a w efekcie do różnych chorób. Nasiloną angiogenezę obserwuje się między innymi w przebiegu: nowotworów (zwłaszcza tych z przerzutami), łuszczycy, reumatoidalnego zapalenia stawów i retinopatii cukrzycowej. Natomiast

2 Leczenie ran 2015;12(1) zawał mięśnia sercowego, owrzodzenia, twardziny i choroby sercowo-naczyniowe mają związek z niedostatecznym stopniem angiogenezy [3, 4]. Zainicjowanie angiogenezy początkowo przypisywano czynnikowi wzrostu fibroblastów (ang. fibroblast growth factor FGF), jednak później okazało się, że istnieje wiele cząsteczek białkowych stymulujących ten proces, między innymi: czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego (ang. vascular endothelial growth factor VEGF), transformujący czynnik wzrostu typu β (ang. transforming growth factor β TGF-β), angiogenina, angiotropina czy angiopoetyna-1 [5]. Tworzenie nowych naczyń krwionośnych na drodze angiogenezy mogą pobudzać również: niskie stężenie tlenu, niektóre hormony oraz wysokie stężenia mleczanu i amin bioaktywnych [6 8]. Wiele z wymienionych czynników proangiogennych działa w sposób pośredni, wpływając na produkcję bezpośrednich stymulatorów angiogenezy (FGF i VEGF) przez makrofagi, komórki śródbłonka i keratynocyty. Schemat poszczególnych etapów angiogenezy przedstawiono na Ryc. 1. Odkrycie i scharakteryzowanie czynnika wzrostu śródbłonka naczyniowego w 1989 roku wpłynęło znacząco na zrozumienie procesów regulacji przepływu krwi oraz przepuszczalności naczyń podczas angiogenezy [9, 10]. Okazało się, że VEGF działa według kilku głównych mechanizmów: zwiększa przepuszczalność naczyń w stosunku do wody, małych cząsteczek w niej rozpuszczalnych oraz makromolekuł [11, 12]; zmniejsza odległość pomiędzy komórkami w tkankach a najbliższymi naczyniami krwionośnymi poprzez stymulację angiogenezy; zwiększa przepływ krwi do tkanek, działając jako środek rozszerzający naczynia [13]; jest czynnikiem mitogennym dla komórek śródbłonka, powoduje rozrost unaczynienia poprzez regulację receptorów integryn znajdujących się na powierzchni tych komórek [14]; promuje przeżywalność komórek śródbłonka poprzez indukcję ekspresji antyapoptotycznego białka Bcl-2 [15]. W Tabeli 1 zestawiono podstawowe znane dotychczas czynniki pro- i antyangiogenne [6 9, 16, 17]. Etapy gojenia ran a angiogeneza Do intensywnej angiogenezy dochodzi również podczas procesu gojenia ran. Jest ona warunkiem koniecznym prawidłowego przebiegu gojenia oraz przebudowy uszkodzonej sieci naczyniowej. Nowe naczynia dostarczają bowiem tlen i substancje odżywcze, niezbędne w celu utrzymania metabolizmu komórkowego [18]. Proces gojenia ran jest wieloetapowy i można go podzielić na kilka faz płynnie przechodzących jedna w drugą: zapalną (pierwsza doba po zranieniu), proliferacyjną i przebudowy (remodelingu) [19]. Ryc. 1. Etapy procesu angiogenezy. MMPs metaloproteinazy macierzy pozakomórkowej; VEGF czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego. 2

3 leczenie ran 2015;12(1) Czynniki promujące angiogenezę Czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego (VEGF) Czynnik wzrostu fibroblastów (FGF) Transformujący czynnik wzrostu typu β (TGF-β) Transformujący czynnik wzrostu typu α (TGF-α) Czynnik martwicy guza typu α (TNF-α) Płytkopochodny czynnik wzrostu (PDGF) Czynnik wzrostu łożyska (PIGF) Insulinopodobny czynnik wzrostu typu 1 (IGF-1) Czynnik stymulujący tworzenie kolonii granulocytów i makrofagów (GM-CSF) Oksygenaza hemowa (HO-1) Angiogenina Angiotropina Angiopoetyna 1 (Ang-1) Erytropoetyna Oksygenaza hemowa (HO-1) Leptyna Interleukiny 8 i 3 Niskie stężenie tlenu Wysokie stężenie mleczanu Wysokie stężenie amin bioaktywnych Czynniki hamujące angiogenezę Endostatyna Somatostatyna Grelina Angiostatyna Angioarestyna Angiotensynogen Interleukina 12 Gonadotropina kosmówkowa (HCG) Inhibitory metaloproteinaz Interferony α, β i γ Chondromodulina Heparynazy I i III Trombospondyna Retinoidy Wazoinhibiny Troponina Tetrahydrokortyzol-S Waskulostatyna 2-metoksyestradiol Czynnik płytkowy 4 Inhibitor aktywatora plazminogenu Tabela 1. Endogenne czynniki promujące i hamujące angiogenezę (opracowano na podstawie [6 9, 16, 17]). Po zranieniu krew wypełnia uszkodzone miejsce i dochodzi do zamknięcia rany utworzonym skrzepem. W tym procesie biorą udział przede wszystkim agregujące płytki krwi, dzięki którym krew krzepnie i tworzy się czop bogaty w fibrynę, stanowiący barierę dla mikroorganizmów oraz środowisko umożliwiające rekrutację czynników wzrostu w kolejnych etapach gojenia [20]. Płytki krwi ulegają degranulacji (dzięki działaniu trombiny), uwalniając przy tym czynniki wzrostu, takie jak: płytkopochodny czynnik wzrostu (ang. platelet-derived growth factor PDGF), TGF-β, transformujący czynnik wzrostu typu α (ang. transforming growth factor α TGF-α), czynnik wzrostu naskórka (ang. epidermal growth factor EGF) i VEGF [9, 21]. Organizm otrzymuje wtedy pierwsze sygnały do indukcji angiogenezy oraz do rekrutacji komórek biorących udział w reakcji zapalnej (między innymi makrofagów) do miejsca zranienia. Komórki te nie tylko fagocytują bakterie i resztki komórkowe, lecz także produkują prostaglandyny (zwiększające przepuszczalność naczyń i rozszerzające je) oraz dodatkowe cząsteczki czynników wzrostu, przygotowując ranę do wejścia w kolejną fazę gojenia proliferacyjną która trwa mniej więcej do siódmego dnia po zranieniu [18, 19, 22]. Faza proliferacyjna wzięła swoją nazwę od procesu namnażania się komórek nabłonkowych, który zachodzi wtedy szczególnie intensywnie, a rozpoczyna się stymulacją keratynocytów, przede wszystkim przez EGF i TGF-α. Innym kluczowym procesem, mającym miejsce podczas etapu proliferacji, jest tworzenie ziarniny ściśle związane z angiogenezą. Określenie tkanka ziarninowa ma związek z jej charakterystyczną strukturą, wynikającą właśnie z obecności nowo powstałych naczyń włosowatych, które stanowią do 60% masy tkanki [18, 19, 23]. Pierwszym etapem angiogenezy w fazie proliferacyjnej jest zwiększenie przepuszczalności naczyń włosowatych, co prowadzi do wydostawania się z nich białek (między innymi fibrynogenu i fibronektyny), cytokin i elementów komórkowych. Tworzą one prowizoryczną macierz pozakomórkową, niezbędną w celu migracji i proliferacji komórek śródbłonka [12, 24, 25]. Jednocześnie większa przepuszczalność naczyń bywa odpowiedzialna za powstanie obrzęków, które są szczególnie niebezpieczne w przypadku, gdy angiogeneza występuje w sytuacjach niefizjologicznych, np. w retinopatii cukrzycowej [26]. Oprócz wspomnianych zmian w strukturze naczyń, w fazie proliferacyjnej następuje dalszy wzrost stężenia proangiogennego czynnika, jakim jest VEGF, za co w dużej mierze odpowiedzialne jest niskie ciśnienie tlenu w środowisku rany. Czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego działa poprzez receptory śródbłonka, zwiększając produkcję tlenku azotu (NO) i prostacykliny, a także pobudzając ścieżki sygnałowe promujące przeżywanie komórek śródbłonka. Z kolei powstałe NO i prostacyklina zmniejszają agregację płytek krwi i hamują tworzenie skrzepu, a sam azot dodatkowo blokuje adhezję leukocytów, co ma dla naczyń krwionośnych protekcyjne znaczenie [9]. Komórki biorące udział w gojeniu rany (między innymi makrofagi i fibroblasty) wydzielają też inny czynnik stymulujący angiogenezę FGF, który działa na komórki śródbłonka na drodze parakrynowej (lokalnie poprzez macierz pozakomórkową) lub autokrynowej (w sytuacji, gdy jest wydzielany przez komórki śródbłonka, pobudzając ich własną proliferację i różnicowanie). Podczas tworzenia się ziarniny czynnik wzrostu fibroblastów promuje migrację komórek w wyniku działania na receptory integryn, które pośredniczą w wiązaniu komórek śródbłonkowych do macierzy pozakomórkowej [27]. Ponadto w czasie skomplikowanego procesu gojenia ran istotną rolę odgrywa TGF-β, który stanowi chemoatraktant dla neutrofili, makrofagów i fibroblastów, stymuluje 3

4 Leczenie ran 2015;12(1) tworzenie tkanki ziarninowej, a także bierze udział w modulacji angiogenezy, regulując proliferację i migrację komórek, tworzenie światła naczyń i odkładanie się macierzy pozakomórkowej [28, 29]. Aby proces migracji komórek śródbłonka i rozwoju nowych naczyń włosowatych przebiegał bez zakłóceń, konieczne są nie tylko interakcje pomiędzy komórkami a czynnikami wzrostu, lecz także odpowiednia produkcja i organizacja składników macierzy pozakomórkowej (między innymi fibronektyny, witronektyny, kolagenu, tenascyny i lamininy) zarówno w tkance ziarninowej, jak i w błonie podstawnej komórek śródbłonka. Jest to istotne dla prawidłowej angiogenezy, ponieważ macierz pozakomórkowa stanowi nie tylko rusztowanie ułatwiające adhezję, proliferację i migrację komórek, lecz także działa jako rezerwuar i modulator wydzielania czynników wzrostu, takich jak FGF i TGF-β [28, 30, 31]. Udowodniono, że proliferacja komórek śródbłonka przyległych do rany oraz w jej obrębie prowadzi do odkładania dużych ilości fibronektyny w ścianach naczyń [32]. Angiogeneza wymaga ekspresji receptorów dla fibronektyny na komórkach śródbłonka, co prowadzi do odpowiedniej organizacji przestrzennej tego białka, umożliwiającej ruch komórek [33]. Pod koniec fazy proliferacyjnej dochodzi do stabilizacji i dojrzewania powstałych naczyń. Proces stabilizacji regulują angiopoetyna 1 (ang. angiopoietin 1 Ang-1), jej receptor w formie śródbłonkowej kinazy tyrozynowej (ang. endothelial tyrosine kinase TEK), mięśnie gładkie oraz perycyty. Przyłączenie Ang-1 do TEK na powierzchni aktywowanych komórek śródbłonka prowadzi do produkcji PDGF i rekrutacji komórek mięśni gładkich oraz pericytów do nowo powstałej sieci naczyniowej [17, 34]. W fazie remodelingu angiogeneza nie odgrywa już tak znaczącej roli jak w przypadku etapu proliferacyjnego. Dochodzi wtedy do próby odbudowy normalnej struktury tkankowej poprzez zmiany w macierzy pozakomórkowej, prowadzące do odkładania się kolagenu i proteoglikanów. Ponadto fibroblasty tkanki ziarninowej przekształcają się w miofibroblasty zdolne do odpowiedzi na czynniki stymulujące mięśnie gładkie [35]. W tej fazie większość naczyń, fibroblastów i komórek biorących udział w reakcji zapalnej migruje poza ranę albo ulega apoptozie, co prowadzi do powstania blizny zawierającej niewiele komórek. Zdarza się jednak, że komórki pozostają (w nadmiernej ilości) w obrębie rany wówczas powstaje blizna hipertroficzna albo keloid [19]. Głównymi cytokinami i czynnikami wzrostu zaangażowanymi w fazę przebudowy są: czynnik nekrozy nowotworów typu α (ang. tumor necrosis factor α TNF-α), interleukina 1, PDGF i TGF-β produkowane przez fibroblasty oraz EGF wytwarzany przez komórki nabłonka [36]. Sieć interakcji pomiędzy podstawowymi czynnikami wpływającymi na angiogenezę w miejscu zranienia przedstawiono na Ryc. 2. Ryc. 2. Mechanizmy angiogenezy w gojących się ranach skomplikowane interakcje pomiędzy komórkami skóry i odpornościowymi a macierzą pozakomórkową i czynnikami proangiogennymi. VEGF czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego; PDGF (PDGF BB, AB) płytkopochodny czynnik wzrostu (zbudowany z dwóch łańcuchów aminokwasowych B, z połączenia łańcucha A i B); TGF-α (FGF β1, β2, β3) transformujący czynnik wzrostu typu α (β1, β2, β3); FGF (FGF-2) czynnik wzrostu fibroblastów (typu 2); KGF czynnik wzrostu keratynocytów; IGF insulinopodobny czynnik wzrostu. 4

5 leczenie ran 2015;12(1) Znaczenie angiogenezy w procesie gojenia ran Tworzenie nowych naczyń krwionośnych stanowi ważny etap procesu gojenia ran. Komórki śródbłonka (w formie powstających rozgałęzień naczyń włosowatych) trawią i penetrują błonę podstawną, wnikają w macierz pozakomórkową i tworzą tabularne struktury, które rozszerzają się i rozgałęziają, formując sieci naczyniowe. Dochodzi do tego z jednej strony dzięki proliferacji komórek śródbłonka, a z drugiej w wyniku chemotaksji. Wszystkie te procesy wymagają dynamicznych, przestrzennie i czasowo regulowanych interakcji pomiędzy komórkami śródbłonka, czynnikami proangiogennymi i otaczającą macierzą pozakomórkową [37, 38]. Zaburzenia angiogenezy obserwuje się praktycznie we wszystkich trudno gojących się ranach. Zakłócenie tworzenia tkanki ziarninowej prowadzi do dalszego uszkodzenia tkanek, wynikającego z niedotlenienia rany oraz niedoboru składników odżywczych. W przypadku owrzodzeń w przebiegu cukrzycy (np. stopa cukrzycowa) we wczesnych fazach gojenia wykryto między innymi obniżony poziom PDGF oraz zmniejszone wydzielanie czynników wzrostu przez makrofagi. U pacjentów z cukrzycą obserwuje się również obniżoną produkcję insulinopodobnego czynnika wzrostu typu 1 (ang. insulin-like growth factor-1 IGF-1) w keratynocytach [39, 40]. Z kolei owrzodzenia związane z niewydolnością żylną wynikają z nadmiernego wzrostu stężenia VEGF, prowadzącego do znacznego zwiększenia przepuszczalności naczyń i utworzenia się mikrośrodowiska sprzyjającego tworzeniu gęstej sieci fibrynowej zakłócającej wymianę gazową w ranie [17, 41]. Ponadto u pacjentów z niewydolnością żylną obserwuje się zwiększoną aktywność proteaz, które niszczą białkowe czynniki wzrostu, zakłócając tworzenie tkanki ziarninowej. W efekcie ma ona patologiczną, poskręcaną, kłębuszkowatą strukturę naczyniową [42, 43]. Badania na modelach zwierzęcych potwierdzają dodatkowo kluczową rolę angiogenezy w procesie gojenia ran. Wykazano, że zastosowanie jednego z inhibitorów angiogenezy (endostatyny) opóźniło gojenie ubytków u myszy poprzez zakłócenie tworzenia ziarniny oraz zaburzyło proces dojrzewania naczyń podczas etapu przywracania integralności skóry [44, 45]. Natomiast zastosowanie przeciwciał neutralizujących VEGF zahamowało tworzenie tkanki ziarninowej i zmniejszyło liczbę naczyń krwionośnych w gojącej się ranie przepuklinowej u świń [46]. Odwrotny efekt zaobserwowano w przypadku nadekspresji VEGF: podanie modyfikowanych genetycznie keratynocytów (z nadekspresją VEGF) przyspieszyło angiogenezę, gojenie oraz tworzenie macierzy pozakomórkowej w świńskim modelu gojenia ran o pełnej grubości [47]. Ciekawe badania przeprowadzono na mysim modelu cukrzycy z zastosowaniem zwierząt z wyciszonym genem dla receptora leptyny. Miejscowe podanie VEGF przyspieszyło gojenie ran poprzez stymulację angiogenezy i rekrutację komórek szpiku rany te wykazywały zwiększoną epitelializację i odkładanie macierzy pozakomórkowej oraz nasiloną proliferację komórek [48]. Oprócz VEGF, innym ważnym mediatorem tworzenia nowych naczyń krwionośnych jest oksygenaza hemowa typu 1 (ang. heme oxygenase 1 HO-1). Jest to enzym cytoprotekcyjny (silnie indukowany przez czynniki oksydacyjne i prozapalne), posiadający zdolność rozkładania hemu do tlenku węgla, wolnego żelaza oraz biliwerdyny, która jest następnie redukowana do bilirubiny [49, 50]. HO-1 odgrywa także ważną rolę w regulacji syntezy i aktywności VEGF [51]. Na modelu szczurzym udowodniono, że po zranieniu następuje wzrost ekspresji mrna dla HO-1, który jest jednak zaburzony w przypadku szczurów z indukowaną cukrzycą. Co więcej, u myszy z wyciszonym genem dla HO-1 lub potraktowanych inhibitorem HO-1 obserwowano zaburzenia w gojeniu ran, a nadekspresja tego białka u szczurów z cukrzycą poprawiła proces gojenia poprzez pobudzenie angiogenezy [16]. Wyniki przedstawionych badań mogą dostarczyć cennych wskazówek na temat potencjalnego leczenia zaburzeń angiogenezy w trudno gojących się ranach. Farmakologiczna modulacja angiogenezy w leczeniu trudno gojących się ran Opracowywanie strategii leczniczych z użyciem modulatorów angiogenezy stanowi obiecującą perspektywę nie tylko w zakresie poprawy gojenia ran, lecz także leczenia różnych stanów patologicznych związanych z zaburzoną angiogenezą, w tym nowotworów. Jednym z bardziej znanych inhibitorów angiogenezy stosowanych w leczeniu nowotworów jest bewacizumab (Avastin ), będący przeciwciałem przeciwko VEGF [52]. Natomiast w leczeniu zwyrodnienia plamki żółtej stosuje się inne tego typu przeciwciało ranibizumab (Lucentis ) lub aptamer wiążący i deaktywujący VEGF pegaptanib (Macugen ) [53]. Do tej pory większość badań nad stymulatorami angiogenezy skupiała się na opracowywaniu środków pomagających w chorobach układu krążenia, a w mniejszym stopniu na poszukiwaniu leków ułatwiających gojenie ran. Przetestowano czynniki wzrostu (FGF, VEGF, TGF-β, PDGF) oraz czynnik wzrostu keratynocytów (ang. keratinocyte growth factor KGF). Wśród cząsteczek wykazujących skuteczność w leczeniu przewlekłych owrzodzeń znalazł się też czynnik stymulujący tworzenie kolonii granulocytów i makrofagów (ang. granulocyte macrophage-colony stimulating factor GM-CSF). Jest on zdolny do poprawiania unaczynienia poprzez regulację różnicowania komórek śródbłonka oraz zwiększanie poziomu transkrypcji VEGF [54, 55]. 5

6 Leczenie ran 2015;12(1) Wymienione substancje pozytywnie przeszły pierwszy i drugi etap badań klinicznych potrzebny jest jeszcze etap trzeci, aby w pełni potwierdzić ich skuteczność. Do tej pory jedynym białkiem oficjalnie zatwierdzonym w terapii niegojących się owrzodzeń stóp w przebiegu cukrzycy jest ludzki rekombinowany PDGF. Jednak badania kliniczne wskazują też na poważne skutki uboczne terapii proangiogennej, dlatego zagadnienie wymaga dodatkowych badań w celu lepszego zrozumienia funkcji biologicznych regulatorów angiogenezy [55, 56]. Podsumowanie Angiogeneza jest niezbędna w procesie gojenia ran. Zachodzi przede wszystkim w fazie proliferacyjnej, w której pośredniczy w tworzeniu ziarniny. Wpływ na przebieg angiogenezy ma szereg regulatorów, takich jak na przykład: czynniki wzrostu, cytokiny, składniki macierzy pozakomórkowej, a także niedotlenienie. Każde zakłócenie działania tych regulatorów (między innymi w przebiegu różnych chorób) może doprowadzić do zaburzeń angiogenezy, a w efekcie do zahamowania gojenia rany. Obecnie w celu leczenia trudno gojących się ran testuje się terapie oparte na czynnikach proangiogennych. Konflikt interesów: nie zgłoszono. Piśmiennictwo 1. Oliveira de Oliveira LB, Faccin Bampi V, Ferreira Gomes C, Braga da Silva JL, Encarnação Fiala Rechsteiner SM. Morphological characterization of sprouting and intussusceptive angiogenesis by SEM in oral squamous cell carcinoma. Scanning 2014;36(3): Skóra J, Biegus J, Pupka A, Barć P, Sikora J, Szyber P. Molekularne podstawy angiogenezy. Postepy Hig Med Dosw 2006;60: Folkman J. Angiogenesis. In: De Vita VH, Hellman S, Rosenberg SA (eds). Biologic Therapy of Cancer. J.B. Lippincott, Philadelphia, USA, 1991, pp Schäfer M, Werner S. Cancer as an overhealing wound: an old hypothesis revisited. Nat Rev Mol Cell Biol 2008;9(8): Folkman J, D Amore PA. Blood vessel formation: what is its molecular basis? Cell 1996;87(7): Detmar M, Brown LF, Berse B et al. Hypoxia regulates the expression of vascular permeability factor/vascular endothelial growth factor (VPF/VEGF) and its receptors in human skin. J Invest Dermatol 1997;108(3): Clapp C, Thebault S, Jeziorski MC, Martinez De La Escalera G. Peptide hormone regulation of angiogenesis. Physiol Rev 2009;89(4): Remensnyder JP, Majno G. Oxygen gradients in healing wounds. Am J Pathol 1968;52(2): de Mendonca RJ. Angiogenesis in wound healing. In: Davies J (ed.). Tissue Regeneration From Basic Biology to Clinical Application. InTech, Croatia, 2012, pp Ferrara N, Henzel WJ. Pituitary follicular cells secrete a novel heparin-binding growth factor specific for vascular endothelial cells. Biochem Biophys Res Commun 1989;161(2): Adamson RH, Lenz JF, Zhang X, Adamson GN, Weinbaum S, Curry FE. Oncotic pressures opposing filtration across non-fenestrated rat microvessels. J Physiol 2004;557(3): Nagy JA, Benjamin L, Zeng H, Dvorak AM, Dvorak HF. Vascular permeability, vascular hyperpermeability and angiogenesis. Angiogenesis 2008;11(2): Bates DO, Harper SJ. Regulation of vascular permeability by vascular endothelial growth factors. Vascul Pharmacol 2002;39(4 5): Primo L, Seano G, Roca C et al. Increased expression of alpha6 integrin in endothelial cells unveils a proangiogenic role for basement membrane. Cancer Res 2010;70(14): Rao X, Zhong J, Zhang S et al. Loss of methyl-cpg-binding domain protein 2 enhances endothelial angiogenesis and protects mice against hind-limb ischemic injury. Circulation 2011;123(25): Grochot-Przeczek A, Lach R, Mis J et al. Heme oxygenase-1 accelerates cutaneous wound healing in mice. PLoS One 2009;4(6):e Li WW, Li VW. Angiogenesis in wound healing. Contemp Surg 2003(Suppl.):3 32; Tonnesen MG, Feng X, Clark RA. Angiogenesis in wound healing. J Investig Dermatol Symp Proc 2000;5(1): Mendonça RJ, Coutinho-Netto J. Cellular aspects of wound healing. An Bras Dermatol 2009;84(3): Werner S, Grose R. Regulation of wound healing by growth factors and cytokines. Physiol Rev 2003;83(3): Nguyen A, Hoang V, Laquer V, Kelly KM. Angiogenesis in cutaneous disease: part I. J Am Acad Dermatol 2009;61(6): Singer AJ, Clark RA. Cutaneous wound healing. N Engl J Med 1999;341(10): Pettet G, Chaplain MA, McElwain DL, Byrne HM. On the role of angiogenesis in wound healing. Proc Biol Sci 1996;263(1376): Dvorak HF. Vascular permeability factor/vascular endothelial growth factor: a critical cytokine in tumor angiogenesis and a potential target for diagnosis and therapy. J Clin Oncol 2002;20(21): Dvorak HF. Angiogenesis: update J Thromb Haemost 2005;3(8): Vaquero J, Zurita M, Morales C, Cincu R, Oya S. Expression of vascular permeability factor in glioblastoma specimens: correlation with tumor vascular endothelial surface and peritumoral edema. J Neurooncol 2000;49(1): Barrientos S, Stojadinovic O, Golinko MS, Brem H, Tomic-Canic M. Growth factors and cytokines in wound healing. Wound Repair Regen 2008;16(5): Brunner G, Blakytny R. Extracellular regulation of TGF-beta activity in wound repair: growth factor latency as a sensor mechanism for injury. Thromb Haemost 2004;92(2): Verrecchia F, Mauviel A. Transforming growth factor-beta and fibrosis. World J Gastroenterol 2007;13(22): Ruoslahti E, Yamaguchi Y. Proteoglycans as modulators of growth factor activities. Cell 1991;64(5): Schultz GS, Wysocki A. Interactions between extracellular matrix and growth factors in wound healing. Wound Repair Regen 2009;17(2): Pankajakshan D, Krishnan LK. Design of fibrin matrix composition to enhance endothelial cell growth and extracellular matrix deposition for in vitro tissue engineering. Artif Organs 2009;33(1): Brooks PC, Clark RA, Cheresh DA. Requirement of vascular integrin alpha vs. beta 3 for angiogenesis. Science 1994;264(5158): Darland DC, D Amore PA. Blood vessel maturation: vascular development comes of age. J Clin Invest 1999;103(2): Desmoulière A, Chaponnier C, Gabbiani G. Tissue repair, contraction, and the myofibroblast. Wound Repair Regen 2005;13(1): Karukonda SR, Flynn TC, Boh EE, McBurney EI, Russo GG, Millikan LE. The effects of drugs on wound healing part II. Specific classes of drugs and their effect on healing wounds. Int J Dermatol 2000;39(5): Clark RA. Overview and general considerations of wound repair. In: Clark RA, Henson PM (eds). The Molecular and Cellular Biology of Wound Repair. Plenum, New York, 1996, pp Madri JA, Pratt BM. Angiogenesis. In: Clark RA, Henson PM (eds). The Molecular and Cellular Biology of Wound Repair. Plenum, New York, 1996, pp Blakytny R, Jude EB, Martin Gibson J, Boulton AJ, Ferguson MW. Lack of insulin-like growth factor 1 (IGF1) in the basal keratinocyte layer of diabetic skin and diabetic foot ulcers. J Pathol 2000;190(5): Doxey DL, Ng MC, Dill RE, Iacopino AM. Platelet-derived growth factor levels in wounds of diabetic rats. Life Sci 1995;57(11): Shoab SS, Scurr JH, Coleridge-Smith PD. Plasma VEGF as a marker of therapy in patients with chronic venous disease treated with oral micronised flavonoid fraction a pilot study. Eur J Vasc Endovasc Surg 1999;18(4): De Sanctis MT, Incandela L, Belcaro G, Cesarone MR. Topical treatment of venous microangiopathy in patients with venous ulceration with Essaven gel a placebo-controlled, randomized study. Angiology 2001;52(Suppl. 3):S29 S Palolahti M, Lauharanta J, Stephens RW, Kuusela P, Vaheri A. Proteolytic activity in leg ulcer exudate. Exp Dermatol 1993;2(1):

7 leczenie ran 2015;12(1) 44. Michaels J, Dobryansky M, Galiano RD et al. Topical vascular endothelial growth factor reverses delayed wound healing secondary to angiogenesis inhibitor administration. Wound Repair Regen 2005;13(5): Bloch W, Huggel K, Sasaki T et al. The angiogenesis inhibitor endostatin impairs blood vessel maturation during wound healing. Faseb J 2000;14(15): Howdieshell TR, Callaway D, Webb WL et al. Antibody neutralization of vascular endothelial growth factor inhibits wound granulation tissue formation. J Surg Res 2001;96(2): Dickens S, Vermeulen P, Hendrickx B, Van den Berge S, Vranckx JJ. Regulable vascular endothelial growth factor165 overexpression by ex vivo expanded keratinocyte cultures promotes matrix formation, angiogenesis, and healing in porcine full-thickness wounds. Tissue Eng Part A 2008;14(1): Galiano RD, Tepper OM, Pelo CR et al. Topical vascular endothelial growth factor accelerates diabetic wound healing through increased angiogenesis and by mobilizing and recruiting bone marrow-derived cells. Am J Pathol 2004;164(6): Dulak J, Deshane J, Józkowicz A, Agarwal A. Heme oxygenase-1 and carbon monoxide in vascular pathobiology: focus on angiogenesis. Circulation 2008;117(2): Maines MD. The heme oxygenase system: a regulator of second messenger gases. Annu Rev Pharmacol Toxicol 1997;37: Dulak J, Józkowicz A, Foresti R et al. Heme oxygenase activity modulates vascular endothelial growth factor synthesis in vascular smooth muscle cells. Antioxid Redox Signal 2002;4(2): Yang JC, Haworth L, Sherry RM et al. A randomized trial of bevacizumab, an anti-vascular endothelial growth factor antibody, for metastatic renal cancer. N Engl J Med 2003;349(5): Takeda AL, Colquitt J, Clegg AJ, Jones J. Pegaptanib and ranibizumab for neovascular age-related macular degeneration: a systematic review. Br J Ophthalmol 2007;91(9): Cianfarani F, Tommasi R, Failla CM et al. Granulocyte/macrophage colony-stimulating factor treatment of human chronic ulcers promotes angiogenesis associated with de novo vascular endothelial growth factor transcription in the ulcer bed. Br J Dermatol 2006;154(1): Eming SA, Brachvogel B, Odorisio T, Koch M. Regulation of angiogenesis: wound healing as a model. Prog Histochem Cytochem 2007;42(3): Epstein SE, Kornowski R, Fuchs S, Dvorak HF. Angiogenesis therapy: amidst the hype, the neglected potential for serious side effects. Circulation 2001;104(1): PYTANIA DO TEKSTU 1. W przebiegu którego z wymienionych schorzeń obserwuje się niedostateczną angiogenezę? a) łuszczycy b) retinopatii cukrzycowej c) zawału mięśnia sercowego d) nowotworu 2. W którym z poniższych zestawów wymieniono wyłącznie czynniki proangioenne? a) VEGF, angiogenina, endostatyna, HO-1 b) angiotropina, somatostatyna, interferon γ, TGF-β c) wysokie stężenia tlenu, VEGF, PDGF, TGF-β d) angiopoetyna 1, FGF, IGF-1, GM-CSF 3. Które zdanie nie dotyczy czynnika VEGF? a) rozszerza naczynia krwionośne b) zwiększa odległość pomiędzy komórkami w tkankach a najbliższymi naczyniami c) promuje przeżywalność komórek śródbłonka d) zwiększa przepuszczalność naczyń w stosunku do makromolekuł 4. Pierwsze sygnały do indukcji angiogenezy po zranieniu organizm otrzymuje : a) w fazie proliferacyjnej poprzez uwolnienie czynników wzrostu b) w fazie zapalnej poprzez uwolnienie czynników wzrostu c) w fazie proliferacyjnej poprzez tworzenie tkanki ziarninowej d) w fazie zapalnej poprzez agregację płytek krwi 5. Stabilizacja i dojrzewanie nowo powstałych naczyń w ranie jest regulowane przez : a) mięśnie gładkie, VEGF i angiotensynę b) fibronektynę i tlenek azotu c) angiopoetynę 1 i jej receptor TEK d) perycyty i receptor dla VEGF 6. Który z wymienionych procesów ma miejsce w fazie remodelingu? a) przekształcenie fibroblastów w miofibroblasty b) degranulacja płytek krwi c) tworzenie tkanki ziarninowej d) wydzielanie dużych stężeń VEGF 7. Pacjenci z owrzodzeniami wykazują : a) zwiększoną produkcję IGF-1 b) brak zmian w stężeniu VEGF c) zwiększony poziom PDGF d) zwiększoną aktywność proteaz 8. Zastosowanie inhibitora angiogenezy...: a) przyspiesza gojenie ran b) zaburza proces dojrzewania naczyń krwionośnych c) przyspiesza tworzenie macierzy pozakomórkowej d) prawidłowe są odpowiedzi b i c 9. Które zdanie nie dotyczy oksygenazy hemowej 1 (HO-1)? a) jest indukowana przez czynniki prozapalne b) reguluje aktywność VEGF c) rozkłada hem do tlenku węgla i biliwerdyny d) jej nadekspresja u szczurów z cukrzycą zaburza proces gojenia ran 10. Które z wymienionych czynników przeszły pozytywnie drugi etap badań klinicznych dotyczących stymulatorów angiogenezy? a) GM-CSF i TGF-β b) PIGF i FGF c) VEGF i KGF d) prawidłowe są odpowiedzi a i c ODPOWIEDZI 1. c; 2. d; 3. b; 4. b; 5. c; 6. a; 7. d; 8. b; 9. d; 10. d; 7