Die Neubildung von Blutgefäßen aus einem bestehenden Gefäßsystem (Angiogenese) ist unter physiologischen Bedingungen ein streng kontrollierter redundanter Prozess, der auf dem komplexen Zusammenspiel von Endothelzellen, Immunzellen, extrazellulärer Matrix und einem ausgewogenen Verhältnis an angiogenen und angiostatischen Faktoren (z.B. Wachstumsfaktoren, Zytokine, Proteasen/Proteaseinhibitoren, ...
Abstract (German)
Die Neubildung von Blutgefäßen aus einem bestehenden Gefäßsystem (Angiogenese) ist unter physiologischen Bedingungen ein streng kontrollierter redundanter Prozess, der auf dem komplexen Zusammenspiel von Endothelzellen, Immunzellen, extrazellulärer Matrix und einem ausgewogenen Verhältnis an angiogenen und angiostatischen Faktoren (z.B. Wachstumsfaktoren, Zytokine, Proteasen/Proteaseinhibitoren, Adhäsionsmoleküle) beruht. Ein Ungleichgewicht der Regulationsmechanismen ist Kennzeichen verschiedener angiogeneseabhängiger Erkrankungen (z.B. diabetische Retinopathie, Atherosklerose, rheumatoide Arthritis, Psoriasis) sowie von Tumorwachstum und Metastasierung. Innerhalb der angiogenen Mediatoren nehmen die heparinbindenden Wachstumsfaktoren FGF-2 und VEGF eine führende Rolle ein. Ihre Wirkung auf Endothelzellen ist dabei an die Interaktion mit den Glykosaminoglykanseitenketten von Heparansulfatproteoglykanen gebunden. Durch Zusatz exogener Glykosaminoglykananaloga kann möglicherweise eine Modulation der Angiogenese erzielt werden. Mit überwiegend von Galactansulfaten abgeleiteten Kohlenhydraten standen eine Vielzahl an heparin-/heparansulfatähnlichen Testsubstanzen zur Verfügung, deren Aktivität in physiologischer und pathologischer (chronisch entzündliche, tumorzellinduzierte) Angiogenese in einem in vivo Angiogenesetestmodell (CAM-Assay und Modifikationen (HET-CAM-, TUM-CAM-Assay)) untersucht wurde. Mögliche Wirkmechanismen, insbesondere die Interaktionen der Testsubstanzen mit den heparinbindenden Proteinen FGF-2, VEGF und IL-2 (Immunmodulator), wurden mit unterschiedlichen Analysenmethoden (Gelpermeationschromatographie, Fluoreszenzspektroskopie, Trypsin-Verdau-Assay, Zellkultur-Assay) untersucht (in vitro Testung). Abschließend wurde die Relevanz der in vitro Assays für die in vivo Aktivität beurteilt und ein Screeningschema potentieller Angiogeneseinhibitoren vorgeschlagen.
Translation of the abstract (English)
The formation of new blood capillaries from preexisting vasculature (angiogenesis) is a strictly controlled redundant process under physiological conditions, depending on the complex interplay of endothelial cells, immune cells, extracellular matrix and a balanced ratio of angiogenic and angiostatic factors (e.g. growth factors, cytokines, proteases/protease inhibitors, adhesion molecules). An ...
Translation of the abstract (English)
The formation of new blood capillaries from preexisting vasculature (angiogenesis) is a strictly controlled redundant process under physiological conditions, depending on the complex interplay of endothelial cells, immune cells, extracellular matrix and a balanced ratio of angiogenic and angiostatic factors (e.g. growth factors, cytokines, proteases/protease inhibitors, adhesion molecules). An imbalance of the regulatory mechanisms is characteristic for several angiogenesis dependent diseases (e.g. diabetic retinopathy, atherosclerosis, rheumatoid arthritis, psoriasis) and also tumor growth and metastasis. Within the angiogenic mediators, the heparin binding growth factors FGF-2 and VEGF take a leading part. Their effect on endothelial cells depends on the interaction with the glycosaminoglycan side chains of heparan sulfate proteoglycans. Addition of exogenous glycosaminoglycan analogues possibly results in a modulation of angiogenesis. With polysaccharides predominantly derived from galactan sulfates, a multitude of heparin/heparansulfate like test compounds were available to study their activity in physiological and pathological (chronic inflammatory, tumor cell induced) angiogenesis in an in vivo angiogenesis test model (CAM-assay and modifications (HET-CAM-, TUM-CAM-assay)). Possible modes of action, in particular the interactions of the test compounds with the heparin binding proteins FGF-2, VEGF and IL-2 (immunmodulator), were examined with different analytical methods (e.g. gelpermeation chromatography, fluorescence spectroscopy, trypsin digestion assay, cell culture assay) (in vitro test). Finally, the relevance of the in vitro assays for the in vivo activity was judged and a screening scheme for potential angiogenesis inhibitors was proposed.
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