De Vasculogenese is een proces van embryonale ontwikkeling waarbij het vasculaire systeem wordt gecreëerd op basis van endotheliale voorlopercellen. Vasculogenese wordt gevolgd door angiogenese, waardoor de eerste bloedvaten ontkiemen. In de breedste zin kan kanker worden gezien als een vasculogenetisch probleem.
Wat is vasculogenese?
In de geneeskunde verwijst vasculogenese naar de vorming van bloedvaten, die endotheel precursorcellen dienen als uitgangsmateriaal. Deze cellen komen uit het beenmerg en worden aangetrokken door boodschappersubstanties. Deze cytokinen omvatten bijvoorbeeld de vasculaire endotheliale groeifactor (VEGF).
Nadat de boodschappersubstanties zijn vrijgegeven, migreren de voorlopercellen van het beenmerg naar de plaats van de boodschappersubstantie via de bloedbaan. Dit proces speelt enerzijds een rol bij wondgenezing en de daarmee gepaard gaande vorming van nieuwe bloedvaten, en anderzijds is het terug te voeren op pathologische relaties zoals tumoren.
Ondertussen gaat de geneeskunde er ook vanuit dat vasculogenese ook een grotere rol speelt tijdens de embryonale ontwikkeling en dat angiogenese bijna uitsluitend bij volwassenen voorkomt. De vorming van nieuwe bloedvaten door kiem- en splitsingsprocessen, waarbij voorgevormde bloedvaten als uitgangsmateriaal worden gebruikt, wordt als zodanig beschouwd. Een derde type vascularisatie is arteriogenese, waarbij slagaders en arteriolen worden gevormd door de rekrutering van gladde spiercellen.
Functie en taak
De term vasculogenese omvat elk type nieuwe bloedvatvorming uit voorlopercellen van het vasculaire endotheel of angioblasten. De term verwijst vaak in het bijzonder naar de regeneratieprocessen van vaten in embryonale ontwikkeling. Deze processen beginnen met de differentiatie van mesodermale cellen en gaan verder met de agglomeratie van deze cellen, die plaatsvindt in het gebied van de dooierzak en gemeenschappelijke voorlopercellen uit het vaatstelsel en het bloedvormende systeem bevat.
Deze voorlopercellen zijn ook bekend als hemangioblasten. De resulterende celconglomeraten worden bloedeilanden genoemd. Hun differentiatie vindt plaats onder invloed van groeifactoren. Met name de invloed van VEGF speelt hierbij een rol. Differentiatie verandert de voorlopercellen in marginale angioblasten en centrale hematopoëtische stamcellen. De angioblasten worden endotheelcellen en vormen als zodanig de eerste menselijke vaten.
Deze processen worden gevolgd door processen van aniogenese. De eerste bloedvaten ontkiemen tijdens deze processen en vormen door het ontspruiten het hele bloedsysteem. Omdat de primitieve cellen van het endotheel zich ophopen en op deze manier intercellulaire contacten vormen, komen de individuele vasculaire compartimenten, bekend als de intravasculaire ruimte, uit het proces te voorschijn na aanvullende differentiatie- en groeiprocessen.
De eerste vaten vormen zich al op de 18e dag in de embryonale ontwikkeling. Deze primaire vaten komen overeen met de zogenaamde navelstrengvaten en omvatten, naast de navelstrengslagader, de navelstrengader waaruit alle andere vaten komen.
Nadat de embryonale ontwikkeling is voltooid, komt vasculogenese in zijn werkelijke vorm nauwelijks voor. Nieuwe bloedvaten zijn meestal compenserend of corresponderen met destructieve processen bij volwassenen. In tegenstelling tot de embryonale ontwikkeling, ontwikkelen nieuwe vaten in het volwassen organisme zich uiteindelijk alleen op basis van bestaande vaten in de vorm van angiogenese.Deze nieuwe formatie blijft voornamelijk beperkt tot de processen van wondgenezing.
Net als de pathologische en ongecontroleerde neovascularisatie in de context van tumorziekten, wordt de fysiologische neovascularisatie na verwondingen of in de transplantatiegeneeskunde soms opgenomen onder de term neovascularisatie. Deze term heeft betrekking op vasculogenese, maar moet niet als synoniem worden opgevat.
Ziekten en aandoeningen
De vasculaire endotheliale groeifactor (VEGF) speelt een belangrijke rol in verband met vasculogenese. Deze groeifactor heeft de hoogste klinische relevantie als het gaat om processen van vesculogenese. De stof is een signaalmolecuul dat de vasculogenese en de daaropvolgende angiogenese aanstuurt. De groeifactor stimuleert het endotheel en heeft effecten op monocyten en macrofagen die door de stof migreren.
In vitro heeft VEGF een stimulerend effect op de deling en immigratie van endotheelcellen. In de klinische praktijk wordt verhoogde expressie van VEGF-A geassocieerd met sommige tumoren. Het monoklonale antilichaam bevacizumab kan binden aan VEGF en zo pathologische neovascularisatie remmen. Bevacizumab speelt daarom een rol bij de behandeling van verschillende soorten kanker. Fase III-studies hebben de stof met succes gebruikt om darmkanker, longkanker en borstkanker te bestrijden. Er zijn ook fase II-onderzoeken voor de behandeling van kankers zoals alvleesklierkanker, prostaatkanker en nierkanker.
Ranibizumab staat bekend als een fragment van hetzelfde antilichaam. Deze stof wordt therapeutisch gebruikt wanneer maculaire degeneratie gepaard gaat met nieuwe bloedvaten. Daarnaast worden tyrosinekinaseremmers zoals sunitinib of vatalanib, die een remmende werking hebben op VEGF-receptoren, nu ook gebruikt tegen ziekten als kanker.
Er is een simpele reden dat kanker verband houdt met vasculogenese. Vanaf een bepaalde grootte heeft een tumor zijn eigen vasculaire systeem nodig. Alleen op deze manier wordt het voldoende voorzien van voedingsstoffen en zuurstof en kan het in omvang groeien. Daarom stopt de groei van de tumor wanneer de toevoer van zuurstof en voedingsstoffen wordt geblokkeerd door een onderbreking van de vasculogene processen.
Activering van vasculogenese kan ook relevant zijn voor de geneeskunde. Dit geldt vooral na transplantaties. Alleen de aansluiting van transplantaten op het vasculaire systeem zorgt voor de toevoer van zuurstof en voedingsstoffen en zorgt ervoor dat een transplantatie kan slagen.
