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Small Artery Remodelling

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Vaskuläres Remodeling – wie es zu Umbauprozessen in Arterien kommt

Herz-Kreislauf-Erkrankungen gehören zu den häufigsten Todesursachen in Europa. Die Erforschung der molekularen und zellulären Ereignisse, die zum physiologischen und pathophysiologischen Gefäßumbau führen, könnte die Wirkstoffentwicklung beschleunigen.

Gesundheit

Obwohl pathologische Stimuli variieren, sind Arterien bei kardiovaskulären Erkrankungen immer Stressfaktoren ausgesetzt, etwa erhöhtem Blutdruck. Dieser bewirkt Umbauprozesse in der Gefäßwand, weil sich die extrazelluläre Matrix und die Zusammensetzung der Gefäßzellen verändert. Dieser Prozess wird als vaskuläres Remodeling bezeichnet und kann bei Diabetikern und Bluthochdruckpatienten zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen führen. Die Expertise des EU-finanzierten Forschungsprojekts "Small artery remodelling" (SMART) untersuchte die Biologie der Gefäßzellen und die sie umgebende extrazelluläre Matrix bei physiologischen und krankhaften Prozessen. Das wissenschaftliche Ziel war vor allem, die molekularen Mechanismen der Zell-Matrix und Zell-Zell-Interaktion zu klären, die bei kleinen Arterien zu Umbauprozessen führen. Kleine Arterien verzweigen sich aus der Aorta und anderen Arterien und regulieren die Sauerstoffversorgung aller Gewebe. Die SMART-Forscher untersuchten, wie Alterung und Sauerstoffmangel den Gefäßumbau fördern und entdeckten, dass Hypoxie die Arteriogenese stört und Altern mit Herzvergrößerung und einem erhöhten Anteil der extrazellulären Matrix assoziiert wird. Außerdem wurde beobachtet, dass Basalmembran-Proteine aus der Lamininfamilie die arterielle Reaktion auf Wandschubspannung und Druck beeinträchtigen. Außerdem wurden die durch Gefäßumbauprozesse induzierten Veränderungen untersucht sowie neue Mechanismen und wichtige Schlüsselproteine entdeckt, die die Differenzierung und das Wachstum von Gefäßzellen regulieren​​. Analysen des Umbaus kleiner Arterien an Rattenmodellen für Bluthochdruck lieferten wichtige Erkenntnisse über Genexpression, Arterienstruktur, biomechanische Eigenschaften und gestörte Endothelfunktion. Ein weiteres wichtiges Ereignis beim Umbau ist die Rekrutierung von Stammzellen zu den beschädigten Gefäßen. Offenbar reguliert der VEGF-Signalweg die Differenzierung zu Endothelzellen. MicroRNA-21 wurde als Schlüsselregulator dieses Prozesses identifiziert. Die SMART-Studie füllte größere Wissenslücken zum Gefäßumbau und identifizierte mehrere potentielle therapeutische Zielstrukturen, sodass akuten Ereignissen wie Schlaganfall und Herzinfarkt bei Risikopatienten besser vorgebeugt werden kann.

Schlüsselbegriffe

Herz-Kreislauf-Erkrankungen, vaskuläres Remodeling, Alterung, Hypoxie, Laminin, Stammzellen, VEGF-Signalweg

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