¿Qué es la angiogénesis? – Definición y factores

Angiogénesis: una introducción

La angiogénesis se define como el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos. Este proceso es esencial para la curación, el crecimiento, el desarrollo y el mantenimiento. El cuerpo controla la angiogénesis equilibrando los factores estimulantes e inhibidores. La enfermedad ocurre cuando se altera este delicado equilibrio.

Cuando se interrumpe este equilibrio, el resultado es demasiada o muy poca angiogénesis. Muchas condiciones debilitantes están asociadas con el crecimiento anormal de vasos sanguíneos. De hecho, el crecimiento excesivo o la falta de crecimiento pueden ser la causa de muchas afecciones médicas, como cáncer, enfermedades de la piel, ceguera relacionada con la edad, heridas diabéticas que no cicatrizan, enfermedades cardíacas y accidentes cerebrovasculares.

Nota histórica

“En resumen, siempre que la naturaleza tiene operaciones considerables y éstas son rápidas, entonces encontramos el sistema vascular agrandado en un grado proporcional”. Estas palabras se atribuyen a John Hunter, un anatomista y cirujano escocés. Está describiendo lo que más tarde se llamaría angiogénesis. Sugirió que las áreas de alto requerimiento metabólico, es decir, aquellas que necesitan un buen suministro de nutrientes, también tienen muchos vasos sanguíneos.

La primera persona que sugirió realmente que el crecimiento de tejido depende de la angiogénesis fue Judah Folkman (Figura 1). En 1971, publicó un artículo con la hipótesis de que el crecimiento tumoral depende de la angiogénesis. También sugirió que inhibir la angiogénesis podría ser una cura para el cáncer. El establecimiento de un vínculo entre la angiogénesis y el cáncer impulsó la investigación concentrada en el campo. Como resultado, ahora tenemos una comprensión bastante buena de cómo funciona normalmente la angiogénesis y qué sale mal en los procesos de la enfermedad.

Tipos de angiogénesis

Hay dos tipos de angiogénesis, la de brotes y la intususceptiva. Ambos ocurren en un organismo que crece en el útero (en el útero), en un organismo en crecimiento y en adultos. La angiogénesis germinativa se descubrió hace más de 200 años y se comprende mejor. Solo han pasado veinte años desde que se descubrió la angiogénesis intususceptiva.

En el brote de la angiogénesis, los nuevos vasos sanguíneos se ramifican o brotan del vaso sanguíneo principal. Esto se parece mucho a las raíces de una planta. Por el contrario, la angiogénesis intususceptiva ocurre cuando un vaso sanguíneo se divide en dos. Se cree que ambos tipos de angiogénesis ocurren en prácticamente todos los tejidos y órganos.

Mecanismo de angiogénesis

¿Por qué el cuerpo produce nuevos vasos sanguíneos? La razón principal es aliviar la hipoxia , que es la condición en la que las células carecen de oxígeno. Esto puede suceder por varias razones, que incluyen crecimiento, lesiones o arterias bloqueadas. ¿Cómo sabe el cuerpo que está ocurriendo la hipoxia y cómo hace que crezcan nuevos vasos sanguíneos?

El cuerpo tiene mecanismos para detectar cuando los niveles de oxígeno son bajos. Estos mecanismos de detección de oxígeno harán sonar la alarma al secretar un factor de crecimiento proangiogénico clave llamado factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) . La secreción de VEGF inicia una cascada de señales. Los efectos de esta cascada incluyen el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos en áreas donde no los había. Una parte importante de este proceso es descomponer el tejido existente para que el nuevo vaso sanguíneo tenga un lugar en el que crecer. Esto no es muy diferente de limpiar un terreno para construir una carretera. Sin embargo, en lugar de bulldozers, el cuerpo usa proteínas especiales (enzimas proteolíticas) para descomponer cualquier tejido que esté en el camino del crecimiento de los vasos.

¿Cómo sabe el cuerpo cuándo ha crecido suficientes vasos sanguíneos y cómo detiene el crecimiento? Células especiales llamadas células de la punta endotelial guían el brote en crecimiento a través de los tejidos del cuerpo. Estas células pueden detectar los niveles de VEGF y crecer hacia la concentración más alta que puedan encontrar. Detrás de estas células de la punta, el nuevo vaso sanguíneo se ensancha y se llena de sangre oxigenada. Esto aporta oxígeno muy necesario a los tejidos hipóxicos. Una vez que los tejidos locales reciben suficiente oxígeno, los niveles de VEGF vuelven a ser casi normales. Esto detiene el proceso de angiogénesis.

La angiogénesis se controla mediante interruptores de encendido / apagado

La sección anterior describió el proceso de angiogénesis de una manera muy básica. En verdad, la angiogénesis es mucho más complicada; no necesariamente en lo que sucede, sino en cuántos jugadores están involucrados. En realidad, la angiogénesis está regulada por una gran cantidad de interruptores de encendido y apagado. Estos interruptores están delicadamente equilibrados.

Aumentar el número de factores proangiogénicos (en interruptores) puede iniciar o acelerar la angiogénesis, mientras que disminuir el número de factores proangiogénicos puede ralentizarla o detener la angiogénesis. Además, también hay interruptores de apagado (factores anti-angiogénicos) que disminuyen o detienen la angiogénesis. Los factores anti-angiogénicos actúan en oposición a los factores pro-angiogénicos. Por lo tanto, si se produce o no angiogénesis depende de cuántos interruptores de encendido y apagado estén presentes. Las cantidades de estos interruptores que se producen en un tejido están reguladas por la necesidad de oxígeno. Sin embargo, existen procesos patológicos que ocurren y estos pueden ser completamente independientes de los niveles de oxígeno. Las figuras 3 y 4 enumeran los interruptores de encendido y apagado.

Angiogénesis en la enfermedad

Cuando el cuerpo pierde el control sobre la angiogénesis, aparece la enfermedad. A estas las denominamos enfermedades dependientes de la angiogénesis. Pueden ser el resultado de un crecimiento excesivo de los vasos o el resultado de una falta de crecimiento.

Más de setenta enfermedades están asociadas con angiogénesis excesiva (demasiado crecimiento). Estos incluyen cáncer, ceguera diabética, degeneración macular relacionada con la edad, artritis reumatoide, psoriasis y otros. Estas enfermedades pueden producir cantidades masivas de factores proangiogénicos. Debido a esto, pueden superar los efectos de los factores anti-angiogénicos. Los medicamentos diseñados para tratar el sobrecrecimiento vascular que ocurre en estas afecciones se denominan terapias antiangiogénicas.

La angiogénesis insuficiente (muy poco crecimiento) ocurre con menos frecuencia y se asocia con enfermedades cardíacas, accidentes cerebrovasculares y heridas crónicas, como las que afectan a los diabéticos. En los tejidos afectados, el cuerpo no puede producir suficientes factores proangiogénicos. Esto conduce a una mala circulación y falta de oxígeno en los tejidos afectados. Puede producirse la muerte del tejido.

Angiogénesis terapéutica para la reparación y regeneración de tejidos

Actualmente, existen varias terapias diseñadas para inducir la angiogénesis. La creación de nuevos vasos sanguíneos conduce a la reparación de tejidos y una posible reversión de los síntomas de la enfermedad. Sin embargo, no cura la enfermedad. Por el momento, hay tres situaciones principales para las que se utilizan terapias angiogénicas: 1) heridas crónicas; 2) enfermedad arterial periférica; y 3) cardiopatía isquémica. La isquemia es otro término para la hipoxia. En tales condiciones, el objetivo del tratamiento es estimular la angiogénesis para mejorar la disponibilidad de oxígeno, lo que eventualmente restaurará el tejido a un estado saludable.

Los resultados del aprendizaje

Cuando haya terminado, debería poder:

• Indique qué es la angiogénesis
• Revisar las primeras investigaciones sobre el crecimiento tisular y la angiogénesis.
• Identificar los dos tipos de angiogénesis y diferenciarlos
• Describir la necesidad y el uso del cuerpo para la angiogénesis.
• Explicar cómo el cuerpo sabe cuándo iniciar o detener la angiogénesis.
• Discutir el papel de la angiogénesis excesiva o insuficiente en enfermedades como el cáncer.
• Examinar algunas afecciones que pueden tratarse con angiogénesis terapéutica.