زیست شناسی تشکیل عروق

دانلود پایان نامه

برقراری جریان خون مجدد به ناحیه انفارکته شده نیاز به ساخت مویرگ­های جدید دارد. که از طریق مکانیسم واسکلوژنز[1]، آرتریوژنز[2]و آنژیوژنز[3]صورت می­گیرد (Laughlin & Roseguini, 2008)  واسکلوژنز تشکیل رگ­های خونی جدید از سلول­های اولیه (نوبنیاد) در طی دوران رشد رویانی را گویند. واسکلوژنز بالغین از طریق فراخوانی، تکثیر و لوله سازی سلول­های مشتق شده از مغز استخوان صورت می­گیرد. آرتریوژنز به مفهوم رشد سرخرگ جانبی است که رشد آرتریول­ها را به صورت آرتریت­ها توصیف می­کند. به عبارت دیگر، آرتریوژنز به معنی تغییر آرتریول­های موجود به شکل آرتریت­های کاملاً رشد کرده و عملکردی است. همچنین آنژیوژنز به فرایند تشکیل رگ­های خونی جدید از رگ های خونی موجود به دو صورت جوانه زدن و دو نیم شدن اشاره دارد (Laughlin & Roseguini, 2008; Roy, Khanna & Sen. 2008)

ساخت یک مویرگ تازه معمولاً چند هفته یا چند ماه طول می­کشد. اما فرایند آنژیوژنز در طول چند روز در عضله اسکلتی یا عضله قلبی روی می­دهد. سرعت فرایند آنژیوژنز در عضله اسکلتی ارتباط معکوسی با میزان مویرگ­های موجود در عضله فعال دارد، به نحوی که در تارهای تند انقباض به نسبت تارهای کند انقباض فرایند آنژیوژنز با سرعت بیشتری روی می­دهد. اینکه آیا این اختلاف ناشی از متفاوت بودن میزان فاکتورهای محرک یا بازدارنده در نوع تار باشد، هنوز مشخص نیست. توسعه شبکه عروقی در دوران جنینی کاملاً مشهود است، ولی این فرایند در دوران بزرگسالی به ندرت رخ می­دهد به طوری که اگر آنژیوژنز نیز رخ دهد، این فرایند آنقدر کند است که به سلول­هاى آندوتلیال سلول­هاى خاموش می­گویند .(Stehbens, 1996) عروقی شدن جنین از طریق سلول­هاى  هموآنژیوبلاست[4] در داخل کیسه زرد صورت می­گیرد. هموآنژیوبلاست به سلول­هاى آندوتلیال و هماتوپویتیک[5](سلول­هاى خون ساز) تبدیل می­شوند. سپس سلول­هاى آندوتلیال به صورت منظم در کنار همدیگر قرار می­گیرند، این حالت، اولین مرحله از ساخت عروق است که به آن واسکولوژنز می­گویند. شبکه عروقی اولیه از سلول­هاى آندوتلیالی تشکیل شده که اتصال دهنده جریان خون به بافت­های بدن می­باشد. مهم­ترین مشخصه این شبکه عروقی اولیه، هماهنگ و یک دست بودن سلول­هاى آندوتلیالی است که به پهنای یکسان و فاصله یکسان از همدیگر قرار دارند. در این مرحله، عروق خونی توانایی تحمل فشار خون و فشار برشی بالا را ندارند، در نتیجه این عروق به تکامل بیشتری نیاز دارند. دومین مرحله از تکامل عروق خونی فرایند آنژیوژنز است که شامل جوانه زدن یک رگ جدید از رگ قدیمی است. در کل فرایند آنژیوژنز در دوران جنینی و بزرگسالی یکسان است با این تفاوت که سرعت فرایند آنژیوژنز در دوران جنینی خیلی بیشتر می­باشد . (Piecewicz et al., 2012)

مطلب مرتبط :   لیست پایان نامه های دانلودی رشته حقوق - قسمت چهارم

فرآیند آنژیوژنز به وسیله یک سری فاکتورها، تحریک و تنظیم می شود. تا به حال بیش از ده نوع فاکتور شناخته شده است که رشد عروق خونی تازه را افزایش می­دهند و تقریباً تمام آن­ها پپتیدهای کوچک هستند. فاکتورهای آنژیوژنیک پس از اتصال به گیرنده­هاى خود روى سلول­هاى اندوتلیال منجر به فعال شدن آن­ها مى­شوند. با شروع فعالیت سلول­هاى اندوتلیال، انواع خاصى از متالوپروتئازها از سلول­هاى فوق ترشح مى­شوند و غشای پایه را در منطقه مذکور تجزیه مى­کنند. با هضم غشای پایه، سلول­هاى اندوتلیال اقدام به مهاجرت و تکثیر مى­نمایند. علاوه بر این، مولکول­هاى اتصالى از قبیل اینتگرین(αvβ3 و αvβ5) نیز به فرایند کشیدن و جلو رفتن جوانه­هاى رگ­های خونى در حال رشد کمک می­کنند. در مراحل بعدى فرایند آنژیوژنز، ماتریکس متالوپروتئینازها[6](MMPs) جهت تجزیه ماتریکس خارج سلولى و آغاز بازسازى مجدد آن تولید مى شوند. سپس با برهم کنش آنژیوپوئیتین-2 و گیرنده­اش یعنی 2- Tieفرایند تشکیل لوله آغاز مى­شود. در مرحله بعد، سیستم EphB-ephrinB نیز تنظیم فرایند تشکیل لوله­ها را بر عهده گرفته و در نهایت پرى سایت­ها و سلول­هاى ماهیچه­اى صاف براى پایداری رگ خونى تازه تشکیل شده، به این ساختار اضافه مى­شوند .(Stehbens, 1996)

تقریباً تمام عوامل رگ ساز به طریقی یکسان ولی خیلی پیچیده باعث پیشبرد رشد عروق تازه می­شوند. سلول­های جدید اندوتلیال تکثیر یافته، به صورت طناب هایی از جدار رگ بیرون می­زنند و به سوی منشأ فاکتور رگ ساز که عمدتاً عامل رشد آندوتلیال عروقی است، پیش می روند. سلول­های هر طناب به تکثیر ادامه می دهند و نهایتاً به شکل یک لوله[7] در می آیند.  سپس این لوله به لوله جوانه زده از یک رگ دیگر می­پیوندد و یک حلقه مویرگی را می­سازند که خون جریان می­یابد. اگر جریان خون مویرگ تازه به حد کافی زیاد شود، سلول­های عضله صاف به جدار آن حمله می­کنند و برخی از رگ­های تازه نهایتاً به صورت آرتریول­ها یا ونول­ها یا حتی شاید عروق بزرگتر در می­آیند. لذا با استفاده از این مکانیسم رگ سازی می توان نحوه رشد رگ­های تازه را به واسطه عوامل متابولیک بافت­های موضعی توجیه کرد. زمانی که فاکتورهای رشدی به ترشح و افزایش خود ادامه دهند، روند توسعه مویرگی ادامه می­یابد. روال و شیوه کار به این صورت است که ابتدا مویرگ تازه به وجود می­آید، بعدها در طول زمان و بر اثر جریان خون زیاد و یا میزان فعالیت این مویرگ­ها تبدیل به سرخرگچه یا سیاهرگچه می­شوند .(White et al., 1994)

مطلب مرتبط :   مقاله تاثیر IT در آموزش -میزان پیشرفت تحصیلی و فعالیت های آموزشی

نیروهای همودینامیکی مانند فشار خون و میزان جریان خون تعیین می­کنند که رگ تازه تشکیل یافته به سرخرگ یا به سیاهرگ تبدیل می­شود. هر چند عامل اصلی در این فرایند فاکتورهای ژنتیکی مانند ephrin-B2 , ephrin-B4و  notch هستند. ( ephrin-B2باعث توسعه شبکه سرخرگی و ephrin-B4 باعث توسعه شبکه سیاهرگی می­شود) .( Stehbens, 1996; White  et al. 1998)

[1].Vasculogenesis

[2]. Arteriogenesis

[3] . Angiogenesis

[4] . Hemangioblast

[5] . Hematopoetic

[6] . Matrix Metalloproteinases (MMPs)

[7] . Tube  formation