¿Qué es el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF)?

Mecanismo de VEGF en crecimiento y desarrollo

Los organismos multicelulares, como los humanos, tienen muchos sistemas complejos que necesitan atención. Por ejemplo, tenemos que suministrar oxígeno y nutrientes a nuestros tejidos para que puedan crecer y desarrollarse adecuadamente. Nuestra red de vasos sanguíneos y linfáticos ayuda con eso. Sin embargo, algo debe crear o activar esta red cuando nuestros tejidos necesitan suministro de oxígeno. Ahí es donde entra en juego el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) .

VEGF es una proteína producida por células que puede crear nuevos vasos sanguíneos donde no existían. Este proceso se conoce como vasculogénesis . El VEGF también contribuye a la angiogénesis , que ocurre cuando se crean nuevos vasos sanguíneos a partir de vasos preexistentes. Algunas formas de VEGF también pueden estimular la linfangiogénesis , la creación de nuevos vasos linfáticos. La diferencia entre vasculogénesis y angiogénesis es que la vasculogénesis comienza con células individuales, que se convierten en vasos sanguíneos en respuesta al VEGF. En la angiogénesis, las células ya son parte de un vaso sanguíneo y el VEGF simplemente hace que un nuevo vaso sanguíneo crezca a partir del anterior.

Formas de VEGF

El VEGF en sus diversas formas es una de las moléculas de señalización que desencadenan una vía vasculogénica, angiogénica o linfangiogénica. Hay siete miembros en la familia VEGF, cada uno con diferentes funciones. VEGF-A fue descubierto primero. Las otras formas son descubrimientos más recientes.

• VEGF-A: crea nuevos vasos sanguíneos durante el desarrollo embrionario, para reparar lesiones y después del ejercicio (angiogénesis); ensancha los vasos sanguíneos (vasodilatación); y ayuda a movilizar varias células, como macrófagos y granulocitos (una categoría de glóbulos blancos).
• VEGF-B: crea nuevos vasos sanguíneos durante el desarrollo embrionario, contribuyendo a la formación del tejido muscular en el corazón; juega un papel en la supervivencia de nuevos vasos sanguíneos; protege las neuronas de la corteza cerebral y la retina durante un accidente cerebrovascular.
• VEGF-C: crea nuevos vasos linfáticos (linfangiogénesis); desempeña un papel en el crecimiento, la producción y la transición de las células endoteliales vasculares.
• VEGF-D: crea nuevos vasos linfáticos, especialmente en los pulmones en desarrollo; media los efectos angiogénicos de VEGF corriente abajo.
• VEGF-E: Promueve la regeneración epidérmica (piel) regulando la función de los queratinocitos; media los efectos angiogénicos de VEGF aguas abajo.
• VEGF-F: Se puede encontrar en el veneno de algunas serpientes.
• PlGF o PGF (factor de crecimiento placentario): participa en procesos inflamatorios; promueve la angiogénesis patológica del adulto; proporciona alivio terapéutico de la enfermedad coronaria.

Secreción de VEGF

El VEGF es secretado por los tejidos en respuesta a ciertas condiciones como la hipoxia, que es la falta de oxígeno. VEGF actúa como ligando . Un ligando es una proteína que se unirá a sus receptores diana en las células endoteliales (el revestimiento celular interno de un tejido). La unión activa una serie de moléculas en la vía de señalización de VEGF que resulta en múltiples cambios dentro de la célula endotelial. Estos cambios alterarán la expresión de proteínas de la célula diana.

Un cambio es iniciar la transcripción de señales de división celular (proliferación), mientras que otro es iniciar la producción de metaloproteinasas de matriz (MMP) . Las MMP son un grupo de proteínas que degradan la matriz extracelular (MEC) que rodea a todas las células. El ECM les da a las células una base sobre la cual crecer y también sirve como una red para mantener las células juntas en un tejido.

Las células endoteliales pueden luego migrar a través del ECM hacia el área de mayor concentración de VEGF. A medida que las células endoteliales crecen hacia el tejido responsable de secretar VEGF, maduran (se diferencian) en vasos sanguíneos. Una vez que el suministro de oxígeno es adecuado, se detiene la secreción de VEGF. Esto también detiene la proliferación de células endoteliales y el crecimiento de vasos sanguíneos.

¿Qué desencadena la secreción de VEGF?

La deficiencia de oxígeno es el principal activador (desencadenante) de la síntesis y secreción de VEGF. Cuando las células se ven privadas de oxígeno, se inicia una cascada de señalización que da como resultado una regulación positiva de VEGF. Las citocinas asociadas al crecimiento (mensajeros químicos) y las proteínas también son importantes para desencadenar la síntesis y secreción de VEGF. Otro desencadenante ocurre cuando se estimulan los receptores celulares. Dos ejemplos de estimulantes incluyen proteínas de genes que causan cáncer y genes supresores de tumores. Ambos estimulantes son actores importantes en la iniciación e inhibición del cáncer.

¿Qué inhibe la secreción de VEGF?

La creación de nuevos vasos sanguíneos es costosa para el organismo. Se necesitan energía y recursos para replicar las células, crear y secretar proteínas y construir nuevos vasos sanguíneos. Por lo tanto, la angiogénesis está estrictamente regulada a través de las interacciones de los factores provascularización y anti-vascularización. En condiciones de estado estacionario, el equilibrio se inclina hacia la inhibición de la neovascularización (crecimiento de nuevos vasos sanguíneos). Sin embargo, durante las fases de crecimiento o cuando se necesita reparación, la balanza se inclina en la dirección de promover la neovascularización. Estas situaciones incluyen la revascularización después de un traumatismo, endometriosis y crecimiento tumoral. De hecho, la neovascularización es fundamental para el crecimiento del cáncer.

Papel en el cáncer

Si no se desafía, los cánceres crecerán, se diseminarán, colonizarán nuevas áreas y eventualmente matarán a su organismo huésped. Para que un tumor se desarrolle y crezca, debe aprovechar muchos procesos normales y aprovecharlos. Dos de estos procesos son la angiogénesis y la vasculogénesis, ambos estimulados por VEGF.

Al igual que con cualquier otro tejido, el tamaño de un tumor estaría limitado por el hecho de que los nutrientes solo pueden difundirse a unos pocos milímetros de un vaso sanguíneo. Dado que los tumores son tejido sólido sin ningún suministro de sangre inicial, deben encontrar una manera de hacer que los vasos sanguíneos crezcan hacia ellos. Entonces, los tumores usan VEGF, que normalmente ayuda a nuestro cuerpo a establecerse, crecer y sobrevivir.

Primero, el VEGF ayuda a que los tumores se desarrollen y crezcan al reclutar células endoteliales en el lugar original donde comenzó el cáncer y en nuevos lugares donde el cáncer se puede haber diseminado. A continuación, el VEGF estimula el crecimiento de las células endoteliales y su transición a vasos maduros. Finalmente, el VEGF inhibe la apoptosis de las células endoteliales (muerte celular programada). Esto mantiene la nueva disposición de los vasos sanguíneos del tumor y permite la supervivencia y el crecimiento del tumor.

Uso de VEGF para combatir el cáncer

Afortunadamente, podemos usar VEGF a nuestro favor al combatir el cáncer. Más específicamente, podemos inhibir la vía de VEGF y matar de hambre a un tumor. Esto puede resultar en una leve contracción a una destrucción significativa de un tumor establecido. Hay varios fármacos de la vía anti-VEGF y anti-VEGF disponibles actualmente. Los fármacos anti-VEGF directos son bevacizumab (Avastin) y ranibizumab (Lucentis). Los fármacos anti-VEGF indirectos incluyen lapatinib (Tykerb), sunitinib (Sutent), sorafenib (Nexavar), axitinib y pazopanib, que se dirigen a proteínas en la vía del VEGF. Los fármacos anti-VEGF directos se unirán a VEGF para prevenir las funciones de VEGF. Los fármacos anti-VEGF indirectos se unirán y bloquearán las proteínas que responden al VEGF, que en segundo lugar previene la función del VEGF.

Los resultados del aprendizaje

El conocimiento de todos los aspectos de esta lección sobre VEGF podría permitirle:

• Comprender el papel del factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) en el cuerpo.
• Reconocer las funciones de las diferentes formas de VEGF.
• Hablar sobre la secreción de VEGF, incluyendo qué la inhibe y desencadena.
• Comprender cómo se puede utilizar el VEGF para combatir el cáncer.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador