Angiopoietine sind eine Familie von Wachstumsfaktoren, die eine wichtige Rolle bei der Angiogenese, also der Bildung und dem Wachstum von Blutgefäßen, spielen. Es gibt insgesamt vier verschiedene Arten von Angiopoietinen (Ang-1 bis Ang-4), wobei Ang-1 und Ang-2 die am besten untersuchten sind.

Ang-1 ist an der Stabilisierung und Integrität der Blutgefäße beteiligt, indem es die Bindung von Endothelzellen an die Basalmembran fördert und die Bildung von Tight Junctions unterstützt. Ang-2 hingegen ist ein Antagonist von Ang-1 und kann die Gefäßintegrität beeinträchtigen, indem es die Bindung der Endothelzellen an die Basalmembran löst und so das Gefäßwachstum fördert.

Angiopoietine interagieren mit dem Tie-2-Rezeptor auf den Endothelzellen und spielen eine wichtige Rolle bei der Angiogenese in verschiedenen physiologischen und pathophysiologischen Prozessen, wie beispielsweise der Embryonalentwicklung, Wundheilung, Tumorbildung und -wachstum sowie bei entzündlichen Erkrankungen.

Angiopoietin-2 ist ein Protein, das in der Gefäßentwicklung und -remodelierung eine wichtige Rolle spielt. Es interagiert mit dem Tie-2-Rezeptor auf den Endothelzellen und kann die Angiogenese sowohl stimulieren als auch inhibieren, je nach Kontext und Zusammenspiel mit anderen Wachstumsfaktoren wie VEGF (vaskulärer endothelialer Wachstumsfaktor). In der Physiologie trägt Angiopoietin-2 dazu bei, die Integrität der Gefäßwand zu regulieren und kann während Entzündungsprozessen oder bei Krankheiten wie Krebs, diabetischer Retinopathie oder Makulaödeme eine erhöhte Expression aufweisen.

Angiopoietin-1 ist ein Protein, das in der Gefäßentwicklung und -erhaltung eine wichtige Rolle spielt. Es bindet an den Tyrosinkinase-Rezeptor Tie2 (auch bekannt als TEK) und aktiviert ihn, was zu einer Stabilisierung der Gefäßwand und zur Verringerung der Durchlässigkeit führt. Angiopoietin-1 wird vor allem von Perizyten, glatten Muskelzellen und Fibroblasten produziert und trägt so zur Integrität des Gefäßbetts bei. Es spielt auch eine Rolle bei der Angiogenese, dem Wachstum neuer Blutgefäße aus bestehenden Venen oder Kapillaren, sowie bei der Vaskularisierung von Tumoren. Mutationen in diesem Gen können zu vaskulären Fehlbildungen und Gefäßerkrankungen führen.

Physiologic Neovascularization ist ein natürlicher und kontrollierter Prozess des Körpers, bei dem neue Blutgefäße in Geweben gebildet werden, um die Durchblutung und Sauerstoffversorgung zu verbessern. Dies geschieht als Reaktion auf bestimmte physiologische Bedingungen wie Wachstum, Heilung und Reparatur von Gewebe. Zum Beispiel tritt Neovaskularisation während der Embryonalentwicklung, bei der Wundheilung und im Muskelgewebe nach intensiver körperlicher Aktivität auf. Im Gegensatz zur Pathologischen Neovaskularisation, die mit verschiedenen Erkrankungen wie Krebs, altersbedingter Makula-Degeneration und diabetischer Retinopathie einhergeht, ist Physiologische Neovaskularisation normal und unschädlich.

Angiogenese-induzierende Mittel sind Medikamente oder Substanzen, die die Bildung neuer Blutgefäße (Angiogenese) fördern. Dies kann bei bestimmten Erkrankungen erwünscht sein, wie zum Beispiel in Fällen von Durchblutungsstörungen, Gewebeschäden oder Wundheilungsstörungen. Ein bekannter Vertreter dieser Substanzen ist beispielsweise das rekombinante humane Platelet-Derived Growth Factor-BB (rhPDGF-BB), das zur Behandlung von komplizierten diabetischen Fußulzera eingesetzt wird.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass angiogenese-induzierende Mittel auch in der Tumortherapie eine Rolle spielen können. Hier allerdings nicht zur Unterstützung, sondern im Gegenteil zur Hemmung der Neubildung von Blutgefäßen (anti-angiogene Therapie). Durch die Unterbrechung der Versorgung mit Nährstoffen und Sauerstoff können Tumorwachstum und Metastasierung eingeschränkt werden.

Pathologische Neovaskularisierung ist ein krankhafter Prozess der Bildung neuer Blutgefäße, der auftritt, wenn das Gewebe nicht ausreichend mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt wird. Dieser Zustand kann in verschiedenen Organen und Geweben auftreten, wie zum Beispiel im Auge (retinale Neovaskularisation), in der Lunge, im Herzen oder im Gehirn.

In der Regel ist die pathologische Neovaskularisierung eine Reaktion auf eine chronische Hypoxie (Sauerstoffmangel) oder Ischämie (Mangel an Sauerstoff und Nährstoffen), die durch verschiedene Faktoren wie Entzündung, Verletzung, Tumorwachstum oder Stoffwechselerkrankungen hervorgerufen werden kann.

Im Auge tritt die pathologische Neovaskularisation häufig bei Erkrankungen wie der altersbedingten Makula-Degeneration (AMD) auf, bei der sich neue, zerbrechliche Blutgefäße unter der Netzhaut bilden. Diese Gefäße können leicht bluten und Flüssigkeit austreten, was zu einer Schwellung der Netzhaut und zum Verlust der Sehkraft führen kann.

Insgesamt ist die pathologische Neovaskularisierung ein ernsthafter Zustand, der eine gründliche Diagnose und Behandlung erfordert, um irreversible Schäden an den Organen oder Geweben zu vermeiden.

Endotheliale Wachstumsfaktoren (Englisch: endothelial growth factors, abgekürzt als EGF) sind eine Gruppe von Proteinen, die das Wachstum, Proliferation und Überleben von Endothelzellen fördern. Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Angiogenese, also der Bildung neuer Blutgefäße aus bereits bestehenden Gefäßstrukturen. Ein bekannter Vertreter ist der vaskuläre endotheliale Wachstumsfaktor (VEGF). Diese Faktoren sind von großer Bedeutung in physiologischen Prozessen wie Wundheilung und Menstruationszyklus, aber auch in pathologischen Zuständen wie Tumorwachstum und -metastasierung.

Lymphokine ist ein Überbegriff für eine Gruppe von Proteinen, die von aktivierten Lymphozyten (einer Art weißer Blutkörperchen) sekretiert werden und verschiedene Funktionen im Immunsystem erfüllen. Sie wirken als Signalmoleküle und sind an der Regulation und Koordination von Immunreaktionen beteiligt. Einige Lymphokine können die Aktivierung, Proliferation und Differenzierung weiterer Immunzellen induzieren, während andere entzündliche Reaktionen modulieren oder Gewebswachstum beeinflussen. Bekannte Beispiele für Lymphokine sind Interleukine, Interferone und Tumornekrosefaktoren.

Membranglykoproteine sind Proteine, die integraler Bestandteil der Zellmembran sind und eine glykosylierte (zuckerhaltige) Komponente aufweisen. Sie sind an zahlreichen zellulären Funktionen beteiligt, wie beispielsweise Zell-Zell-Kommunikation, Erkennung und Bindung von Liganden, Zelladhäsion und Signaltransduktion. Membranglykoproteine können in verschiedene Klassen eingeteilt werden, abhängig von ihrer Struktur und Funktion, einschließlich Rezeptorproteine, Adhäsionsmoleküle, Channel-Proteine und Transporterproteine. Diese Proteine spielen eine wichtige Rolle in vielen physiologischen Prozessen, wie beispielsweise dem Immunsystem, der Blutgerinnung und der neuronalen Signalübertragung, sowie in der Entstehung verschiedener Krankheiten, wenn sie mutieren oder anders reguliert werden.

Interzelluläre Signalmoleküle sind Peptide oder Proteine, die von einer Zelle synthetisiert und sekretiert werden, um spezifische Signale an benachbarte oder entfernte Zellen zu übermitteln. Diese Moleküle spielen eine entscheidende Rolle bei der Zellkommunikation in verschiedenen physiologischen Prozessen, wie zum Beispiel Zellwachstum, Differenzierung, Überleben und Tod, sowie bei der Regulation von Immunreaktionen und Entzündungsprozessen.

Nach der Synthese im endoplasmatischen Retikulum werden interzelluläre Signalpeptide und -proteine in das Golgi-Apparat transportiert, wo sie modifiziert und für den Export markiert werden. Anschließend werden sie in Sekretionsvesikeln verpackt und durch Exozytose aus der Zelle freigesetzt. Die extrazellulär freigesetzten Signalmoleküle binden dann an Rezeptoren auf der Oberfläche der empfangenden Zellen, was zu einer Aktivierung von intrazellulären Signalkaskaden und damit zu einer entsprechenden zellulären Antwort führt.

Beispiele für interzelluläre Signalpeptide und -proteine sind Zytokine, Chemokine, Wachstumsfaktoren und Neurotransmitter.

Blutgefäße, auch als vasculares System bezeichnet, sind ein komplexes Netzwerk von Röhren aus Endothelzellen und glatten Muskelzellen, die den Transport von Blut und Lymphe durch den Körper ermöglichen. Sie werden in drei Hauptkategorien eingeteilt: Arterien, Kapillaren und Venen.

Arterien sind muskuläre Gefäße, die sauerstoffreiches Blut vom Herzen zu den verschiedenen Organen und Geweben des Körpers transportieren. Sie haben eine dicke, elastische Wand, um den hohen Druck des Blutes während der Kontraktion des Herzens standzuhalten.

Kapillaren sind die kleinsten Blutgefäße im Körper und bilden das Bindeglied zwischen Arterien und Venen. Sie haben eine sehr dünne Wand, die aus einer einzigen Schicht von Endothelzellen besteht, was es ermöglicht, den Austausch von Sauerstoff, Nährstoffen, Hormonen und Abfallprodukten zwischen dem Blut und den Geweben zu erleichtern.

Venen sind Gefäße, die sauerstoffarmes Blut von den Organen und Geweben zum Herzen zurücktransportieren. Sie haben eine dünnere Wand als Arterien und enthalten Venenklappen, um den Rückfluss des Blutes zu verhindern.

Zusammen bilden Blutgefäße ein lebenswichtiges System, das die Versorgung aller Zellen im Körper mit Sauerstoff und Nährstoffen gewährleistet und Abfallprodukte entfernt.

Endothelzellen sind spezialisierte Zellen, die die innere Schicht (bekannt als Endothel) der Blutgefäße auskleiden, einschließlich Arterien, Kapillaren und Venen. Sie spielen eine entscheidende Rolle bei der Regulation der Durchlässigkeit der Gefäßwand, des Blutflusses, der Gerinnung und der Immunantwort. Endothelzellen exprimieren verschiedene Rezeptoren und Membranproteine, die an der Signaltransduktion beteiligt sind, und produzieren eine Vielzahl von Faktoren, die das Gefäßwachstum und die Gefäßfunktion beeinflussen. Diese Zellen sind auch wichtig für den Stoffaustausch zwischen dem Blutkreislauf und den umliegenden Geweben und Organen.

Das Endothel ist eine dünne Schicht aus endothelialen Zellen, die die Innenfläche der Blutgefäße (Arterien, Kapillaren und Venen) auskleidet. Es spielt eine wichtige Rolle bei der Regulation der Gefäßpermeabilität, des Blutflusses und der Bildung von Blutgerinnseln.

Das Endothel von Gefäßen ist auch an der Immunabwehr beteiligt, indem es die Wechselwirkung zwischen dem Blutsystem und den umliegenden Geweben reguliert. Es kann Entzündungsmediatoren freisetzen und Phagozytose durchführen, um Krankheitserreger oder Fremdkörper abzuwehren.

Darüber hinaus ist das Endothel auch für die Freisetzung von vasoaktiven Substanzen verantwortlich, wie Stickstoffmonoxid (NO) und Prostacyclin, die den Blutfluss und die Gefäßdilatation regulieren. Diese Eigenschaften des Endothels sind wichtig für die Aufrechterhaltung der Gefäßgesundheit und die Prävention von kardiovaskulären Erkrankungen.

Gefäße sind in der Medizin Blutgefäße oder Lymphgefäße, die den Transport von Flüssigkeiten und Substanzen im Körper ermöglichen. Blutgefäße sind für den Transport von Blut zum Herzen (Venen) und vom Herzen weg (Arterien) zuständig. Lymphgefäße hingegen transportieren die Lymphe, eine klare Flüssigkeit, die aus Geweben austritt und Abfallstoffe sowie Immunzellen enthält. Beide Arten von Gefäßen bilden ein komplexes Netzwerk im Körper, das für die Aufrechterhaltung der Homöostase und die Versorgung der Zellen mit Nährstoffen und Sauerstoff unerlässlich ist.

Immunhistochemie ist ein Verfahren in der Pathologie, das die Lokalisierung und Identifizierung von Proteinen in Gewebe- oder Zellproben mithilfe von markierten Antikörpern ermöglicht. Dabei werden die Proben fixiert, geschnitten und auf eine Glasplatte aufgebracht. Anschließend werden sie mit spezifischen Antikörpern inkubiert, die an das zu untersuchende Protein binden. Diese Antikörper sind konjugiert mit Enzymen oder Fluorochromen, die eine Farbreaktion oder Fluoreszenz ermöglichen, sobald sie an das Protein gebunden haben. Dadurch kann die Lokalisation und Menge des Proteins in den Gewebe- oder Zellproben visuell dargestellt werden. Diese Methode wird häufig in der Diagnostik eingesetzt, um krankhafte Veränderungen in Geweben zu erkennen und zu bestimmen.

Western Blotting ist ein etabliertes Laborverfahren in der Molekularbiologie und Biochemie, das zur Detektion und Quantifizierung spezifischer Proteine in komplexen Proteingemischen verwendet wird.

Das Verfahren umfasst mehrere Schritte: Zuerst werden die Proteine aus den Proben (z. B. Zellkulturen, Gewebehomogenaten) extrahiert und mithilfe einer Elektrophorese in Abhängigkeit von ihrer Molekulargewichtsverteilung getrennt. Anschließend werden die Proteine auf eine Membran übertragen (Blotting), wo sie fixiert werden.

Im nächsten Schritt erfolgt die Detektion der Zielproteine mithilfe spezifischer Antikörper, die an das Zielprotein binden. Diese Antikörper sind konjugiert mit einem Enzym, das eine farbige oder lumineszierende Substratreaktion katalysiert, wodurch das Zielprotein sichtbar gemacht wird.

Die Intensität der Farbreaktion oder Lumineszenz ist direkt proportional zur Menge des detektierten Proteins und kann quantifiziert werden, was die Sensitivität und Spezifität des Western Blotting-Verfahrens ausmacht. Es wird oft eingesetzt, um Proteinexpressionsniveaus in verschiedenen Geweben oder Zelllinien zu vergleichen, posttranslationale Modifikationen von Proteinen nachzuweisen oder die Reinheit von proteinreichen Fraktionen zu überprüfen.