Arteriogenese

Zusammenfassung

Arteriogenese ist der Umbau von Arteriolen in funktionelle Kollateralgefäße nach Verschluss einer Arterie. Das Verständnis der molekularen Mechanismen des Kollateralwachstums bietet Ansatzpunkte für eine therapeutische Stimulation dieses natürlichen Prozesses und ist das Ziel der Arteriogeneseforschung. Dieser vorteilhafte Umbau von Blutgefäßen ist assoziiert mit der Proliferation von glatten Muskelzellen, was zu einer Vergrößerung des Lumens und der Wanddicke der Gefäße führt. Im Tierexperiment kann Arteriogenese durch die Ligatur der Femoralarterie induziert werden. Die anschließende Isolierung des Gewebes der wachsenden Kollateralarterien ermöglicht molekularbiologische Untersuchungen, um den initialen Schaltern auf die Spur zu kommen. Im genomweiten Screening im Gewebe solcher wachsenden Kollateralen wurden differentiell exprimierte Gene gefunden, die hinsichtlich ihrer Bedeutung durch gezieltes Ausschalten geprüft wurden. Um die Spezifität solcher genetischer Modifikationen bei der Fragestellung des Gefäßumbaus auf die Gefäßwand zu beschränken, ist es inzwischen möglich, bestimmte Zielgene nur in gewünschten Zellen oder Geweben auszuschalten, während andere unberührt bleiben.

Abstract

The remodeling of pre-existing arterioles into functional collateral vessels after occlusion of an artery is termed arteriogenesis. Understanding the molecular mechanisms of collateral growth provides an opportunity for therapeutic stimulation of this natural process and is the aim of arteriogenesis research. This beneficial vascular remodeling is associated with the proliferation of smooth muscle cells (SMC), which leads to an increase of the vascular lumen as well as wall thickness. In animal studies, a ligature of the femoral artery induces arteriogenesis. Subsequent tissue isolation of the collateral arteries allows molecular investigations in order to find the initial trigger of arteriogenesis. Differentially expressed genes, which have been identified in a genome-wide screening of growing collaterals, can be analyzed in terms of significance by targeted gene knock out. To further specify genetic modifications to the vascular wall, gene-targeting strategies that knock out target genes exclusively in a desired tissue while others remain unaffected have been established.