4 - Рак та ангіогенез
Неоваскуляризація в результаті ангіогенезу пухлини показує стан максимальної клітинної активації за низької ефективності перфузії. Він дуже неоднорідний за щільністю завдяки фенотиповому дозріванню з однієї ділянки пухлини в іншу та з однієї пухлини на іншу.
Пухлина не може рости більше 1–2 мм без допомоги багатого кровопостачання. Отже, взаємозв’язок між самою пухлинною тканиною та її васкуляризацією є критичним у природній історії кожного раку.
Васкулогенез - це проліферація судин, спричинена диференціацією клітин-попередників, загальних для ліній крові, в ендотеліальні клітини, які поширюються, асоціюються та встановлюють судинну мережу. Цей термін в переважній більшості зарезервований для відповідних стадій ембріогенезу.
Ангіогенез - це проліферація судин через судинні бруньки з вже існуючих судин, потім встановлення мережі та її диференціацію на різні функціональні зони. Цей процес передбачає набір та диференціацію клітин перициту та клітин гладких м’язів, що допомагає стабілізувати нову мережу та надати їй функціональної ефективності. Ангіогенез часто пов’язаний із запальними або пухлинними процесами.
4. 1 - Васкуляризація на периферії пухлин
У периферійній зоні інвазії пухлини активна проліферація ендотеліальних клітин, яка виробляє нові, часто аномальні судини. Судинна проліферація є особливо енергійною, а індекс проліферації ендотеліальних клітин у 50-200 разів вищий, ніж для тих самих клітин у нормальних тканинах.
Судини, створені всередині пухлини, є аномальними. Вони являють собою тонкостінні канали досить венулярного типу, нерегулярно анастомозовані з численними кульками. Вони, як правило, утворюють артеріовенозні шунти. Ендотеліальна межа неповна (за винятком первинних пухлин головного мозку), базальна мембрана часто відсутня, клітини-супутники (перицити та клітини гладкої мускулатури) розріджені. Іннервація відсутня, і багато судинних просторів безпосередньо межують з пухлинними клітинами.
Ці дефектні судини неможливо контролювати за допомогою звичних місцевих механізмів (нервовий механізм та цитокінова система). Ефективність інфузії погана. Артеріовенозні шорти перешкоджають ефективному вливанню капілярів. Режим рідини хаотичний із зворотною течією та застоєм протягом 2-3 хв.
Дренаж міжтканинних рідин дефіцитний у зв'язку з надмірною проникністю та відсутністю функціонального лімфодренажу.
Нарешті, ця васкуляризація дуже нерівномірно розподілена за щільністю від однієї точки до іншої пухлини.
У цій області пухлини ми виявляємо високий рівень фактора росту судинного ендотелію (VEGF), основного фактора росту фібробластів (FGFb), фосфорилази тимідину (TP). Всі ці фактори викликані гіпоксією.
4. 2 - Васкуляризація в центрі пухлин
У міру зростання пухлини краї входять у центр пухлини, поєднуючи неоваскуляризацію з початковою васкуляризацією хазяїна. Щільність мікроциркуляції стає в 4-10 разів нижчою, ніж у банках. Клітини пухлини пристосовуються до гіпоксії, активуючи анаеробний гліколіз. Ендотеліальні клітини активують вироблення молекул гіпоксичного стресу (рецепторний комплекс VEGF, TP, VEGF/VEGF) та інгібіторів апоптозу (bcl-2). Коли ендотеліальний антиапоптотичний механізм виходить з ладу, пухлинні клітини мають легкий доступ до внутрішньосудинного відділу.