Arteriogenees

Arteriogenees kirjeldab koltaarsete arterite kasvu pärast stenoosi ja seda tuleb eristada angiogeneesist. Protsessis mängivad rolli sellised tegurid nagu nihkejõud, veresoonte laienemine ja monotsüütide akumuleerumine. Eeldatavasti saavad patsiendid arteriogeneesi esilekutsumise kaudu paigutada "looduslikku" ümbersõitu.

Mis on arteriogenees?

Arterite kasvu juba moodustatud väikeste arteriaalsete ühenduste võrgustikest nimetatakse arteriogeneesiks. Angiogeneesi käigus tärkavad aga vanad, s.o juba olemasolevad veresooned välja täiesti uued veresooned. Arteriogenees nn kollateraalarterite kasvu mõttes toimub pärast suuremate arterite sulgemist, st pärast stenoose.

Arteriogenees on ainus füsioloogiliselt efektiivne veresoonte kasvu tüüp ja see võib kompenseerida vereringe puudujääke. Arteriogeneesi stimuleerimine on seotud füüsiliste jõududega, näiteks nihkepingega, mis esinevad pärast stenoose suurenenud verevoolu tõttu kollateraalsetes arterioolides. Lisaks arvatakse, et monotsüüdid on stimuleerivad tegurid. Need on inimese vere suurimad immuunrakud.

Vastupidiselt angiogeneesi seotud protsessile toimub arteriogenees hapnikuvarust täiesti sõltumatult ja seetõttu ei mõjuta seda hüpoksia ebapiisava hapnikuvarustuse mõttes.

Funktsioon ja ülesanne

Arteriogeneesi protsess käivitatakse veresoonte valendiku jätkuva laienemisega, mis põhjustab müotsüütide akumuleerumist ja endoteeli hüpertroofiat. Arteriogeneesi käivitavad stenoosid, mis blokeerivad varustava veresoone. Oklusioon alandab perfusioonirõhku.

Samal ajal tekivad ülejäänud veresoontes suurenenud nihkejõud, mis aktiveerivad veresoone endoteeli. Selle aktiveerimise alusel toimub põletikuline reaktsioon, milles vabanevad lämmastikoksiid ja transkriptsioonifaktorid. Kõige olulisemad transkriptsioonifaktorid hõlmavad HIF-la, hüpoksia põhjustatud faktorit.

Kirjeldatud protsessid vabastavad tsütokiinid, eriti MCP-1 või, veelgi parem, Monocyte Chemotactic Protein-1. Lisaks aktiveeritakse põletikulised rakud, mis lisaks monotsüütidele sisaldavad ka makrofaage. Adhesioonimolekulide, näiteks rakusisese adhesiooni Molecule-1 ja ICAM-1, geeniekspressioon on indutseeritud suuremal määral. Arteriogeneesi ajal laieneb veresoone algne läbimõõt koefitsiendini 20 ja võimaldab sel viisil uuesti piisavat verevarustust.

Max Plancki ühing juhib tähelepanu sellele, et arteriogeneesi on mitmetes uuringutes seostatud monotsüütide kuhjumisega kollateraalsete veresoonte kasvavates seintes. Seejärel uuris Wolfgang Schaperi ümbritsev uurimisrühm rakkude päritolu ja ringlevate monotsüütide rolli arteriogeneesis. Eksperimentaalse lähenemise korral suurendasid ja vähendasid nad monotsüütide arvu loomade vereringes.

Esimeses rühmas algatasid nad monotsüütide verest evakueerimise, mille käigus immuunrakkude kontsentratsioon veres tõusis umbes kahe nädala pärast tagasilöögi efekti tõttu mitu korda üle normi. Püsiva monotsüütide vaegusega rühmas ilmnes pärast verevoolu taastamist arteriogeneesi oluliselt madalam tase kui kontrollrühmal. Tagasilöögigrupp näitas aga suurenenud arteriogeneesi. Oma uuringu abil õnnestus teadlastel kindlaks teha funktsionaalsed seosed perifeerses veres monotsüütide kontsentratsiooni ja selle võrra, mil määral kollageenid arteriogeneesi ajal kasvavad.

Haigused ja tervisehäired

Meditsiiniliste uuringute eesmärk on stimuleerida arteriogeneesi tulevikus ja pakkuda kardiovaskulaarsete haigustega patsientidele tulevikus uusi ravivõimalusi. Arteriogenees võib näiteks luua loodusliku möödavoolu. Ümbersõit on praegu veel operatsiooni osana kunstlikult loodud ja seda kasutatakse läbipääsu takistuste ületamiseks. Bypass operatsioon loob ühenduse stenooside alguse ja lõpu vahel.

Kõige sagedamini toimub see operatsioon südamega, eriti tugevalt kitsendatud või täielikult suletud koronaarveresoonte korral, mis vajavad silda. Ümbersõit taastab südamelihase piisava verevarustuse.

Ümbersõite kasutatakse veresoontekirurgia korral näiteks vahelduva claudicationi raviks hilisstaadiumis või aneurüsmide raviks. Südamekirurgias on südame isheemiatõve korral sageli kasutatud koronaararterite ümbersõit. Veenid või arterid võetakse patsiendi või surnu kehast munemiseks ja kasutatakse sildamiseks. Nüüd kasutatakse ka tehiskangaid nagu Gore-Tex või muid kunstlikke veresoonte proteese. Näiteks aordi asendamiseks pole piisavalt pikka veeni saadaval, nii et nn torukujulised proteesid on seni ainus ravivõimalus. Alternatiivina ümbersõidule kasutatakse vaskulaarkirurgia implantaatidena siirdeid ja seega asendatakse kogu veresoonte sektsioon, mida mõjutab läbipääsu takistus.

Uuringute edenedes ja arteriogeneesi uuringute jätkudes võib tekkida täiesti uus ja täiesti loomulik võimalus mööduvate takistuste raviks. Läbipääsu takistused on asjakohane teema, eriti läänemaailmas, kuna sellised haigused nagu arterioskleroos on elustiili tõttu juba laialt levinud haigusteks. Arterioskleroosi korral muutuvad anumad "kaltsifitseeruma", muutuvad jäigaks ja soodustavad seega mitte ainult südameinfarkti ja insulti, vaid ka pragude teket veresoonte seintes.

Ümbersõit ja seega ka indutseeritud arteriogeneesi võimalus muutuvad üha olulisemaks, eriti selle taustal. Kuid arteriogeensete protsesside esilekutsumist välise mõju kaudu ei kasutata kliinilises praktikas veel.