Angiogenese

Definition

Wachstum und Neubildung kleiner Blutgefäße (Kapillaren), überwiegend durch Sprossung aus einem vorgebildeten Kapillarsystem. Hiervon zu unterscheiden ist die Neubildung von Blutgefäßen aus den sogenannten endothelialen Vorläuferzellen, die als Vaskulogenese bezeichnet wird.

Allgemeine Information

Die Angiogenese ist von erheblicher biologischer und medizinischer Bedeutung. Insbesondere solide Tumoren sind abhängig von einem mitwachsenden Kapillarnetz (Tumor-induzierte Angiogenese oder Angioneogenese). Der vaskuläre endotheliale Wachstumsfaktor VEGF spielt hierbei eine zentrale Rolle.

Erhöhte Expression von VEGF ist mit Angiogenese, Malignität, Tumorprogression und damit schlechter Prognose assoziiert.

VEGF-neutralisierenden Antikörper (s.a. Bevacizumab) spielen heute in der Therapie von soliden Tumoren eine wesentliche Rolle. Sie sind beim malignen Melanom in klinischer Erprobung. " Knockout-Mäuse" als Tiermodelle werden in der Tumorforschung häufig eingesetzt und ermöglichen die Weiterentwicklung neuerer Antikörper.

Auch Tyrosinkinasehmmer wie z.B. Imatinib beeinflussen die Angiogenese. Imatinib blockiert spezifisch die Bindungsstelle für ATP an der Tyrosinkinase und hemmt die Übertragung von ATP-Phosphatgruppen auf Tyrosinreste des Substrates. Konsekutiv wird die Signaltransduktion innerhalb der Zellen sabotiert, was in einer Störung der Proliferation, Migration, Invasion und Angiogenese resultiert. Neben VEGF existieren weitere Wachstumsfaktoren, die die Angiogenese regulieren.

1984 wurde erstmals ein Protein ( HGF = "hepatocyte growth factor") detektiert, das ubiquitär von mesenchymalen Zellen exprimiert wird. Den Namen HGF erhielt es, weil es ursprünglich als hepatisch produziertes Mitogen identifiziert wurde.

Hinweis(e)

Bei der Angiogenese handelt es sich um einen komplexen Prozess, bei dem Endothelzellen, Perizyten und glatte Muskelzellen durch Wachstumsfaktoren z.B. VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor) oder EGF (Epidermal Growth Factor) aktiviert werden und proliferieren. Die spätere Umwandlung der Kapillaren in Arterien und Venen erfolgt durch Aktivierung bestimmter Gene. Die Mitglieder der Notch-Familie sind für die Arteriogenese zuständig. Die Ausbildung der Venen erfolgt über den Rezeptor COUP-TFII. Die abschließende Wandausbildung regulieren "Platelet-derived growth factor" (PDGF) und Angiopoietin-1.

Literatur
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Bussolini F et al. (1992) Hepatocyte growth factor is a potent angiongenic factor which stimulates endothelial cell motility and growth. J Cell Biol 119: 629-641
Goldman JM et al. (2003) Chronic myeloid leukemia - advances in biology and new approaches to treatment. N Engl J Med 349: 1451-1464
Lin EY et al. (2006) Macrophages regulate the angiogenic switch in a mouse model of breast cancer. Cancer Res 66: 11238-11246
Saltz LB et al. (2004) Phase II trial of cetuximab in patients with refractory colorectal cancer that expresses the epidermal growth factor receptor. J Clin Oncol 22: 1201-1208