Angiogenèse

Définition

Une angiogenèse est la formation de nouveaux vaisseaux sanguins et lymphatiques, particulièrement au cours du développement de l'embryon. Mais cette genèse existe aussi chez l'adulte après une blessure pour cicatrisation ou pour coloniser de nouveaux tissus. Les vaisseaux apparaissent à partir de vaisseaux préexistants formés par vasculogenèse.

Image de synthèse d'angiogenèse :

L'angiogenèse (formation de nouveaux vaisseaux sanguins à partir de vaisseaux sanguins existants) a lieu pendant l'embryogenèse et l'implantation de l'embryon dans l'endomètre, la cicatrisation des plaies et dans de nombreux processus pathologiques tels que le cancer. L'angiogenèse a lieu environ 3 semaines après la fécondation de l'embryon.

Explications

L'angiogenèse est le processus par lequel de nouveaux vaisseaux sanguins capillaires se forment à partir de vaisseaux préexistants. Dans des conditions physiologiques, l'angiogenèse dépend de l'équilibre des modulateurs angiogéniques positifs et négatifs dans le microenvironnement vasculaire et nécessite les activités fonctionnelles d'un certain nombre de molécules, y compris les facteurs angiogéniques, les protéines de la matrice extracellulaire, les récepteurs d'adhésion et les enzymes protéolytiques.

Le processus d'angiogenèse, également appelé néovascularisation, se produit simultanément avec la prolifération des fibroblastes, lorsque les cellules endothéliales migrent vers le site de la plaie. L'angiogenèse est impérative pour les autres étapes du processus de guérison (notamment pour la cicatrisation), comme la migration épidermique et fibroblastique, fournissant l'oxygène nécessaire à ces dernières et aux cellules épithéliales pour remplir leurs fonctions. Le tissu dans lequel l'angiogenèse se développe a une couleur rouge (érythémateuse) résultant de la présence de capillaires sanguins.

Afin de générer de nouveaux vaisseaux sanguins et de fournir de l'oxygène et des nutriments au tissu, les cellules souches appelées cellules endothéliales provenant de vaisseaux sanguins intacts développent des pseudopodes et se déplacent à travers la matrice extracellulaire jusqu'au site de la plaie. En effectuant cette activité, ils génèrent de nouveaux vaisseaux sanguins.

Pour migrer, les cellules endothéliales ont besoin de collagénases et d'activateurs du plasminogène pour dissoudre le caillot et une partie des métalloprotéinases à base de zinc de la matrice extracellulaire digèrent la membrane basale et la matrice extracellulaire pour permettre la prolifération cellulaire et l'angiogenèse.

Les cellules endothéliales sont également attirées vers la zone de la plaie par la fibronectine trouvée dans la paroi de fibrine et par des facteurs de croissance sécrétés par d'autres cellules. La croissance et la prolifération endothéliales sont également stimulées par l'hypoxie et la présence d'acide lactique dans la plaie. Dans un environnement à faible teneur en oxygène, les macrophages et les plaquettes produisent des facteurs angiogéniques qui attirent les cellules endothéliales par chimiotactisme. Lorsque le milieu dans lequel les macrophages et d'autres cellules productrices de facteurs de croissance ne sont plus hypoxiques et saturés en acide lactique, ils cessent de produire des facteurs angiogéniques. Par conséquent, lorsque le tissu est adéquatement perfusé, la migration et la prolifération des cellules endothéliales sont réduites. Finalement, les vaisseaux sanguins qui ne sont plus nécessaires meurent par apoptose.

Vasculogenèse, angiogenèse et artériogenèse

Généralement, l'angiogenèse fait référence à deux mécanismes différents de vasoformation et de types de vaisseaux. L'angiogenèse, au sens strict, décrit la formation de nouveaux vaisseaux à partir de vaisseaux fonctionnels préexistants. D'autre part, la vasculogenèse implique la différenciation de cellules progénitrices endothéliales qui sont ensuite incorporées dans les vaisseaux. Jusqu'à récemment, on pensait que l'angiogenèse se produisait dans l'embryon et l'organisme adulte, alors que la vasculogenèse ne se produit que pendant le développement embryonnaire.

Ce point de vue a été contesté par l'identification de cellules progénitrices endothéliales circulantes chez l'adulte que l'on pense apparaître dans la moelle osseuse. Ces progéniteurs circulants sont capables de participer activement aux processus d'angiogenèse, tels que l'ischémie tissulaire, l'angiogenèse tumorale ou la néoangiogenèse oculaire.

Comparaison entre vasculogenèse et angiogenèse :

L'angiogenèse est un processus qui intervient après la vasculogenèse au cours de l'embryogenèse et l'ontogenèse avec l'artériogenèse.

Dans le passé, les chercheurs en angiogenèse étudiaient principalement les mécanismes de formation des vaisseaux sanguins. Cependant, les vaisseaux lymphatiques sont devenus un objet de recherche intense. L'étude de l'artériogenèse a également élargi le domaine de l'angiogenèse. L'artériogenèse décrit la formation de vaisseaux sanguins fonctionnels plus gros, un processus particulièrement important dans la formation de collatérales qui limitent l'ischémie tissulaire.

Angiogenèses physiologique et pathologique

L'angiogenèse physiologique joue un rôle central au cours du développement embryonnaire et plus tard, à l'âge adulte, dans l'appareil reproducteur féminin dans l'ovaire et dans l'utérus, quelques jours par mois. L'angiogenèse dans une plaie est également de courte durée, ne durant généralement pas plus de 2 semaines.

Par conséquent, deux caractéristiques de l'angiogenèse physiologique sont sa brièveté et le fait que de nombreux nouveaux vaisseaux sanguins capillaires régresseront ou deviendront des microvaisseaux "établis". Ces microvaisseaux matures contiennent des cellules endothéliales quiescentes qui reposent sur une membrane basale intacte et incrustées dans cette membrane basale sont des péricytes. Ainsi, les microvaisseaux établis ont une paroi légèrement plus épaisse que les vaisseaux en croissance. Dans les microvaisseaux en croissance, la membrane basale est rompue et les péricytes sont rares ou absents.

L'angiogenèse pathologique se produit dans la formation de tumeurs et dans l'inflammation chronique, et persiste sans relâche pendant des mois ou des années. Les cellules endothéliales continuent de proliférer rapidement, les nouveaux vaisseaux sanguins sont à parois minces et pauvres en péricytes, et régressent rarement spontanément.

Angiogenèse tumorale

L'angiogenèse tumorale est définie comme la prolifération d'un réseau de vaisseaux sanguins qui fournit à une tumeur un microenvironnement favorable riche en oxygène et en nutriments pour maintenir une croissance optimale.

L'angiogenèse tumorale est un processus en plusieurs étapes qui implique des interactions complexes entre divers types et composants cellulaires. L'identification d'agents qui modulent une ou plusieurs interactions ou voies dans le processus d'angiogenèse peut améliorer le bénéfice clinique chez les patients cancéreux.

Les tests d'angiogenèse fournissent une boîte à outils moléculaire complète qui permet une analyse détaillée de ce processus complexe qui contribue énormément dans le domaine du traitement du cancer. Lors de la mise en place des tests d'angiogenèse tumorale, il est important de considérer la pertinence de l'organisme modèle, du type de tissu, du site de test, du matériau de la matrice et du type de cellule pour ressembler étroitement au contexte pathologique étudié.

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