5.5. Управление процессами ангиогенеза (раздел написан с участием о.Ю.Гуриной)

На модели неоваскуляризации роговицы мы провели изучение процессов новообразования сосудов после аппликации нитрата се­ребра (см. гр.4) в сочетании с применением колхициновой мази.

Оказалось, что колхицин стимулирует рост сосудов преимуще­ственно в средних слоях стромы роговицы. При этом в растущих Сосудах обнаруживаются те, же зоны, что и при обычном «ожого­вом» повреждении. К особенностям влияния колхицина на васкуляризацию роговицы следует отнести значительное расширение сосудов в переходной зоне, увеличение числа эндотелиоцитов, формирующих ростки, раннее появление в составе стенок новооб­разованных сосудов паравазальных клеток (перицитов), а, следова­тельно, и более раннюю специализацию и дифференцировку сосудов. Под действием колхицина в цитоплазме ЭК обнаружива­ется много вакуолей, нет микротрубочек, а микрофиламенты обра­зуют крупные пучки, пластинчатый комплекс дезорганизован. Транспорт белков через стенку растущих сосудов значительно по­вышен, что обусловлено наличием трансэндотелиальных каналов, открытых межклеточных контактов типа «люков» и фенестр.

Пролиферативная активность ЭК в растущих сосудах роговицы существенно возрастает под действием колхицина (рис.12Г, 17.II). Если в родительских сосудах только 0,7-0,8% ядер ЭК включают - меченый тимидин, то в растущих сосудах роговицы в обычных ус­ловиях этот показатель достигает 7-8%. Применение колхицина ведет к увеличению данного параметра до 30-40%. Приведенные цифры коррелируют со скоростью роста сосудов. Средняя скорость роста сосудов при ожоговом воздействии составила 0,07-0,09 мм в сутки, а при применении мази колхицина - 0,15-0,24, что досто­верно выше. Наиболее высока скорость роста на 3-е сутки (0,15 мм), на 8-е сутки она составляет 0,07, а к 24-му дню падает до 0,02 мм. Причиной указанных изменений служит ускоренное формирование эндотелио-перицитарных контактов.

Наконец, действие колхицина приводит к замедлению оформ­ления собственного вещества роговицы: интерстиций имеет вид рыхлой неоформленной соединительной ткани, подобной таковой в лимбе глаза. По-видимому, колхицин стимулирует выделение протеаз как ЭК, так и окружающими растущие капилляры клетка­ми.

Известно, что колхицин разрушает микротрубочки (12). На наш взгляд, ростостимулирующий эффект колхицина можно объ­яснить, во-первых, импульсным характером действия вещества, во-вторых, влиянием колхицина на клеточное микроокружение со­судов. В частности наблюдается активация тучных клеток и макро­фагов, которые выделяя биологически активные вещества, влияют на ускорение ангиогенетических процессов.

5.6. Ингибиторы ангиогенеза

Наряду с индукторами обнаружены и ИНГИБИТОРЫ АНГИ­ОГЕНЕЗА (ИА). К ним относятся ангиостатические стероиды, протамин. В определенных условиях свойствами ИА обладают опухолевые некротизирующие факторы-альфа и бета, тромбоспондин, тромбоцитарный фактор IV, трансформирующий ростовой фактор-бета, интерфероны. Неидентифицированные ИА содержат­ся в стекловидном теле; в хряще. Из хряща был изолирован фак­тор с молекулярной массой около 50000 дальтон. Это вещество (или группа веществ) оказывало ингибирующий эффект на различные коллагеназы и блокировало пролиферацию ЭК, но не фибробластов. Экстракты из аорты быка, обладавшие сходной активностью, содержали в качестве активного вещества протеогликаны, имевшие в своем составе дерматансульфат и хондроитин-сульфат (225).

Поиск ИА основывался на факте неодинаковой васкуляризации тканей. Так, хрящ у взрослых особей не содержит сосудов. Еще в 1939 г. (104) было замечено, что сосуды, растущие в прозрачной камере на ухе кролика, прекращают свой рост, когда контактируют с хрящом или эпидермисом. Экстракт хряща ингибировал рост ЭК из аорты быка в тканевой культуре (129а). Так, если кусочек хряща поместить на пути новообразующихся сосудов, то их рост за­медляется. Эффект проявляется на расстоянии 2 мм и имеет гра­диентный характер. Хрящ продуцирует ИА постоянно. Однако хрящевой ингибитор не нейтрализует действия опухолевого СА. Субстанции со свойствами ИА были идентифицированы в не­скольких нормальных бессосудистых тканях, включая не только хрящ, но и аорту (132), хрусталик (429), стекловидное тело (207). Ряд ИА содержит водянистая влага (168). Экстракты, имеющие протеиназную активность, которая сходна по действию с тразило-лом и цитотоксична для культивируемых ЭК из аорты быка, были изолированы из эпителия мочевого пузыря быка. Предполагается, что эти ферменты локально регулируют рост сосудов и обеспечи­вают отсутствие сосудов в пузырном эпителии (425).

Высокую ингибирующую активность в отношении ангиогенеза имеют протеогликаны и гликозаминогликаны. Как известно, стек­ловидное тело имеет высокую концентрацию гиалуроновой кисло­ты (224), обнаружившую свойства ИА. В курином эмбрионе бессосудистые зоны также были найдены в тех областях, где уве­личена концентрация гиалуроновой кислоты (141) или начина­лось образование хрящевых «моделек» костей конечностей (355). Действующим началом ингибитора ангиогенеза из аорты быка оказался хондроитинсульфат (130,131). Интересно, что ингибирующей активностью в отношении ангиогенеза обладают только те фрагменты фибромектина, которые связывают гепарин (190).

ИА продуцируют in vitro гиалоциты из стекловидного тела (207). ИА выделен из хрусталика. Его молекулярная масса около 100000 Д. Особенно большое содержание ингибитора найдено в капсуле хрусталика (429). Данная субстанция in vitro задерживала рост ЭК аорты, но не оказывала подобного действия на культуру ГМК. Вещество, подавляющее пролиферацию ЭК, выделено из по­чек роста куриного эмбриона (355).

Большие ожидания в отношении ингибирующего влияния на рост сосудов были связаны с кортикостероидами и другими гор­монами. Эти надежды подтвердились в отношении кортизона, дексаметазона и адренокортикотропина (195). Сходными свойствами обладает медроксипрогестерон, синтетический стеро­ид, который блокирует синтез коллагена (173). Гепарин сущест­венно увеличивает ингибирующий эффект кортизона на опухолевый ангиогенез и способствует быстрой регрессии имплантированной опухоли (151).

Ингибирующим эффектом в отношении сосудистого роста об­ладают эстрогены, некоторые вещества, секретируемые желтым те­лом, хотя прогестерон ускоряет процесс васкуляризации (195). Фактор IV тромбоцитов вызывает ингибирование растущих ЭК (190). Ингибирующее действие на рост сосудов протамина-нуклеопротеида из спермы рыбы обусловлено прочным связыванием им гепарина (415). Ангиогенез блокируется при гипероксии - все зависит от дозы (321), селеном (хотя, возможно, это объясняется его связыванием с ионами меди), цикло-АМФ (263), при недо­статке витамина С (270), холерным токсином и гамма-интерфе­роном (52).

ИА имеют важное клиническое значение. Было подмечено, что рост некоторых опухолей может ингибироваться аналогами пролина (219). Рост сосудов в кроличьей роговице удалось блокиро­вать путем, интраартериальной инфузии экстракта хряща или тразилола (ингибитор трипсина) в течение 6 дней (239). Сходные результаты получены с экстрактами из стекловидного тела, аорты, с протамином сульфатом. Все эти препараты ингибировали коллагеназную активность. Вполне понятно и то положение, что все факторы, блокирующие митотическую активность, предупреждают ангиогенез. Однако действие их неспецифично и распространяется на все ткани организма, что, естественно, делает их применение для управления процессом ангиогенеза мало перспективным (225).