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Die Geheimsprache der Blutgefäße: Warum ist die Signalübertragung durch Angiopoietine bei Entzündungen und Krebs so wichtig?
In der Gefäßbiologie sind Angiopoietine als eine Reihe angiogener Faktoren bekannt, die Hand in Hand gehen und eine zentrale Rolle bei der embryonalen und postnatalen Angiogenese spielen. Die Signalgebung durch Angiopoietin ist für die Bildung neuer Arterien und Venen aus bereits vorhandenen Blutgefäßen verantwortlich, ein Prozess, der als Angiogenese bezeichnet wird. Dieser Prozess umfasst Sprießen, Endothelzellmigration, Proliferation sowie vaskuläre Instabilität und Stabilisierung.
Angiopoietine sind für den Auf- und Abbau der Endothelauskleidung der Blutgefäße verantwortlich und wirken operativ, indem sie die mikrovaskuläre Durchlässigkeit, Vasodilatation oder Verengung beeinflussen.
Die vier bekannten Angiopoietine sind ANGPT1, ANGPT2, ANGPTL3 und ANGPT4. Darüber hinaus gibt es viele weitere Proteine, die mit Angiopoietinen verwandt sind. ANGPT1 ist entscheidend für die Gefäßreifung, Adhäsion, Migration und das Überleben. Im Gegensatz dazu fördert ANGPT2 den Zelltod und stört die Gefäßbildung. Wenn ANGPT2 mit dem vaskulären endothelialen Wachstumsfaktor (VEGF) zusammenarbeitet, kann es auch die Bildung neuer Blutgefäße fördern.
Struktur und Wirkungsmechanismus
Die Struktur von Angiopoietinen umfasst eine N-terminale superintegrierte Domäne, eine zentrale gekrümmte Domäne, eine Linkerregion und eine C-terminale Cellulose-assoziierte Domäne, die den Schlüssel zur Bindung des Liganden an den Rezeptor darstellt. Beispielsweise kodiert Angiopoietin-1 ein 498 Aminosäuren umfassendes Polypeptid mit einem Molekulargewicht von 57 kDa, während Angiopoietin-2 ein 496 Aminosäuren umfassendes Polypeptid kodiert.
Signalwege
Die Wirkungen von Angiopoietin werden hauptsächlich über zwei Signalwege erreicht: Tie1 und Tie2. Wenn Angiopoietine mit Rezeptor-Tyrosinkinasen (RTKs) interagieren, können sie die Phosphorylierung spezifischer Tyrosine auslösen und die Aktivierung intrazellulärer Enzyme fördern. Dieser Prozess ist für die Aufrechterhaltung der Integrität und Funktion der Blutgefäße von entscheidender Bedeutung.
Auswirkungen auf KrebsTie-2-Signale können β1-Integrin und N-Cadherin aktivieren und so die Interaktion zwischen Stammzellen und der extrazellulären Matrix fördern und so die langfristige Regenerationsfähigkeit aufrechterhalten.
Bei Krebs, insbesondere kleinzelligem und nicht-kleinzelligem Lungenkrebs, verändern sich die ANGPT2-Expressionsniveaus im Verlauf der Krebserkrankung, was es zu einem potenziellen Biomarker macht. Studien haben gezeigt, dass Antikörper, die Angiopoietin-2 blockieren, die Metastasierung von Krebszellen deutlich reduzieren können. Diese Entdeckung liefert neue Ideen für Krebsbiomarker und -behandlungen.
Klinische Relevanz
Eine Fehlregulation des Angiopoietinspiegels kommt häufig bei häufigen Bluterkrankungen wie Diabetes und Sepsis vor. Insbesondere im Zusammenhang mit einer Sepsis kann ein erhöhter Angiopoietin-2-Spiegel ein Hinweis darauf sein, dass bei dem Patienten das Risiko einer Amyloidose besteht. Klinisch wird frühes Angiopoietin-2 auch als Marker für Herzerkrankungen angesehen.
Die Forschung zu Angiopoietin hat seinen potenziellen Nutzen in der Krebsbehandlung gezeigt. Mit der Regulierung der Angiogenese werden Strategien zur Unterdrückung der Tumorausbreitung immer wichtiger.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Angiopoietine eine Schlüsselrolle bei der Regulierung der Angiogenese spielen und dass ihre Signalinteraktionen wichtige Auswirkungen auf die Biologie und klinische Medizin sowohl im gesunden als auch im kranken Zustand haben. Haben Sie sich schon einmal gefragt, ob künftige Krebsbehandlungen stärker auf die Geheimsprache der Blutgefäße angewiesen sein könnten?
