Blutdruck wichtig für die Angiogenese

Bei der Entstehung neuer Blutgefäße spielt der Blutdruck eine wichtige Rolle. Der Prozess, der der Neubildung von Kapillaren zugrunde liegt, war bisher jedoch nicht bekannt. Ein Forscherteam um Prof. Holger Gerhardt vom Max-Delbrück-Zentrum für Molekulare Medizin (MDC) hat diesen Teil der Angiogenese nun entschlüsselt. Dieser Vorgang ist wichtig für die Embryonalentwicklung oder die Wundheilung. Ebenso bedeutend ist er bei der Entstehung von Krebs oder Gefäßveränderungen infolge von Diabetes mellitus. Veröffentlicht wurden die Ergebnisse im Journal „Nature Cell Biology“.

Kapillaren sind die feinsten Blutgefäße im Körper. Ihre Wand besteht lediglich aus einer einzigen Endothelzelle. Sollen neue Gewebeabschnitte im Körper durchblutet werden, wie beispielsweise bei der Wundheilung, bilden sich neue Kapillaren aus bereits bestehenden Blutgefäßen. Bei der als Angiogenese bezeichneten Vorgang wachsen zunächst Zellen aus der Wand einer in der Umgebung befindlichen Kapillare, jedoch ohne inneren Hohlraum. Wie Gerhardt gemeinsam mit seiner Doktorandin Véronique Gebala herausfand, presst sich das Blut bei genügend starkem Druck durch das zelluläre Proteinskelett. Mit dem so entstehenden Lumen bildet sich auch die zellwandauskleidende Membran. Die Zelle lenkt dabei aktiv den Flüssigkeitsstrom, so dass sich keine Ausstülpungen oder Verästelungen bilden. Actiomyosinfasern sind dafür verantwortlich, dass das Gefäß nur an der Spitze weiter wächst. „Zu Beginn glaubten wir, dass sich Einstülpungen in den Hohlraum hineinbilden. Dabei ist die Topologie genau umgekehrt“, meinte Gerhardt. Als die Forscher das Myosin in den Zellen ausschalteten, entstanden unkontrolliert Hohlräume.

Die Forscher fanden außerdem heraus, dass sich bei sinkendem Druck oder einer Trennung des Gefäßes von der Blutversorgung, die Kapillare nicht weiterbildet. „Wenn die Gefäßbildung so stark von der Hydrodynamik des Blutes abhängt, was bedeutet das für physiologische Blutdrucksituationen?“, fragte sich Gerhardt. Insbesondere hinsichtlich der starken Blutdruckschwankungen bei Diabetikern, bei denen häufig Gefäße der Netzhaut im Auge abgebaut werden, sei dies relevant. Aber auch hinsichtlich der Tumorentstehung, Problemen bei der Wundheilung oder anderer Erkrankungen sind die Erkenntnisse wichtig. „Der nächste logische Schritt ist die Untersuchung pathologischer Situationen“, so Gebala.