Angiogênese: entenda o conceito, seus efeitos, os diferentes tipos e mais!

O que é angiogênese¹?

A angiogênese¹ é o processo biológico pelo qual novos vasos sanguíneos² são formados a partir de vasos já existentes. Esse processo ocorre tanto em condições normais, como durante o crescimento e desenvolvimento de tecidos, quanto em situações patológicas, como na cicatrização de feridas e no crescimento de tumores.

Ela é essencial para a regeneração dos tecidos e para suprir a demanda de oxigênio e nutrientes em áreas em desenvolvimento ou em processo de reparo. Além disso, o crescimento anormal de tecidos, como nos tumores, também requer a formação de novos vasos sanguíneos² para se sustentar. Esse processo é cuidadosamente regulado por uma série de sinais³ químicos no corpo, incluindo fatores de crescimento e citocinas⁴.

Saiba mais sobre "Oncogênese - processo de formação do câncer⁵" e "Malformações⁶ arteriovenosas".

Efeitos da angiogênese¹

A angiogênese¹ é um processo fundamental em diversos eventos fisiológicos e patológicos. Ela desempenha um papel central em fenômenos como a ovulação⁷, a formação do corpo lúteo, o desenvolvimento embrionário, o ciclo menstrual e a cicatrização de feridas. Além disso, está associada a doenças como artropatias crônicas, psoríase⁸, retinopatia diabética⁹ proliferativa, crescimento tumoral e metástases¹⁰, entre outras.

A angiogênese¹ melhora a perfusão sanguínea periférica, o que, por sua vez, aumenta a eficiência dos órgãos e tecidos. No contexto do treinamento físico, por exemplo, a angiogênese¹ promove a formação de novos vasos sanguíneos² nos músculos¹¹, facilitando a difusão de oxigênio e aprimorando a performance durante o exercício.

Por outro lado, a angiogênese¹ também tem implicações importantes em várias patologias. No câncer⁵, por exemplo, o tumor¹² depende desse processo para obter nutrientes e oxigênio, crescer, invadir tecidos adjacentes e se disseminar por meio de metástases¹⁰. O tumor¹² emite sinais³ químicos que estimulam o crescimento de novos vasos sanguíneos² para garantir seu suprimento sanguíneo.

Em contraste, nas doenças cardíacas e inflamatórias, a angiogênese¹ é utilizada para promover a revascularização das áreas afetadas, sendo frequentemente estimulada como parte do tratamento.

Tipos de Angiogênese¹

A angiogênese¹, ou formação de novos vasos sanguíneos², pode ocorrer por dois mecanismos principais: (1) angiogênese¹ por brotamento e (2) angiogênese¹ por divisão, também conhecida como intussusceptiva.

Angiogênese¹ por brotamento (sprouting): a angiogênese¹ por brotamento é o processo pelo qual novos vasos sanguíneos² se formam a partir de vasos existentes. Este mecanismo é crucial tanto para o crescimento normal dos tecidos quanto para a cicatrização de feridas e o desenvolvimento de tumores. Ele é ativado por sinais³ químicos, como o Fator de Crescimento Endotelial Vascular¹³ (VEGF), que são liberados por células¹⁴ que necessitam de oxigênio e nutrientes. Durante esse processo, as células¹⁴ endoteliais dos vasos sanguíneos² existentes degradam a matriz extracelular ao redor do vaso, permitindo que as células¹⁴ se movam e se multipliquem. Essas células¹⁴ migram em direção à fonte do estímulo angiogênico e começam a formar uma nova estrutura vascular¹³, chamada de "broto" (sprout). Esses brotos se organizam em túbulos que eventualmente se conectam com outros brotos, formando uma nova rede de capilares¹⁵. Com o tempo, essas estruturas se estabilizam e são revestidas por células¹⁴ perivasculares, criando novos vasos sanguíneos² funcionais.
Angiogênese¹ por divisão (intussusceptiva): a angiogênese¹ por divisão é um processo no qual um vaso sanguíneo existente se divide internamente para formar dois novos vasos. Inicialmente, as células¹⁴ endoteliais que revestem o interior do vaso se expandem, criando um novo espaço dentro do vaso. Uma coluna de matriz extracelular penetra nessa expansão, formando um septo que gradualmente se alonga e divide o vaso em duas novas "luzes" (lumens). A coluna de tecido¹⁶ resultante é preenchida com células¹⁴ mesenquimais¹⁷ e matriz extracelular. As células¹⁴ endoteliais e mesenquimais¹⁷ remodelam essa estrutura, resultando em dois vasos separados, cada um com sua própria parede endotelial. Esse processo é particularmente importante durante o desenvolvimento embrionário e em certas condições patológicas, como a resposta inflamatória crônica. A angiogênese¹ por divisão é mais rápida que a por brotamento, pois permite a expansão rápida da rede vascular¹³ sem a necessidade de uma proliferação celular extensa.

Ambos os tipos de angiogênese¹ são essenciais para o crescimento e a adaptação dos tecidos em diferentes contextos fisiológicos e patológicos, contribuindo para a manutenção da saúde¹⁸ e o desenvolvimento de diversas condições clínicas.

Leia sobre "Gestação semana a semana", "Crescimento Infantil¹⁹" e "Processo de cicatrização".

Qual é o substrato fisiopatológico da angiogênese¹?

A angiogênese¹ depende diretamente da proliferação das células¹⁴ endoteliais, que revestem o interior dos vasos. Esse processo é regulado por um equilíbrio delicado entre fatores que estimulam e inibem a angiogênese¹. Se houver um aumento na atividade dos fatores estimuladores ou uma diminuição na atividade dos fatores inibidores, a angiogênese¹ pode ser desencadeada.

Pesquisas indicam que esse equilíbrio é controlado por determinados genes, incluindo aqueles que suprimem o crescimento de tumores. Um exemplo importante é a trombospondina, um fator inibidor da angiogênese¹ produzido por fibroblastos²⁰ humanos sob o controle do gene supressor²¹ tumoral p53. Mutações no p53 estão associadas ao desenvolvimento de certos tipos de tumores sólidos.

Os fatores que estimulam a angiogênese¹ podem ser agrupados em dois principais subgrupos: fatores de crescimento e citocinas⁴. Entre os fatores de crescimento mais estudados estão:

Fator de Crescimento Fibroblástico Básico (bFGF)
Fator de Crescimento Derivado das Plaquetas²² (PDGF)
Fator de Crescimento Endotelial Vascular¹³ (VEGF)
Fatores de Crescimento Semelhantes à Insulina²³ (IGF)
Fatores Estimuladores de Colônias de Granulócitos²⁴ e Macrófagos²⁵ (GM-CSF)

No grupo das citocinas⁴, destacam-se:

Interleucina 6 (IL-6)
Interleucina 8 (IL-8)

Essas moléculas têm suas sequências genéticas já identificadas e podem ser clonadas, o que abre possibilidades para estudos avançados e potenciais terapias relacionadas à angiogênese¹.

Alguns usos da angiogênese¹ na Medicina

A aplicação da angiogênese¹ na medicina pode ser dividida em duas áreas principais: terapias antiangiogênicas e terapias pró-angiogênicas.

As terapias antiangiogênicas são amplamente utilizadas no combate ao câncer⁵, pois visam inibir a formação de novos vasos sanguíneos² que alimentam tumores, limitando assim seu crescimento e disseminação. Por outro lado, as terapias pró-angiogênicas estão sendo exploradas como alternativas para o tratamento de doenças cardiovasculares²⁶, onde a promoção da formação de novos vasos sanguíneos² pode ajudar a revascularizar áreas isquêmicas, melhorando o fluxo sanguíneo e a saúde¹⁸ do tecido¹⁶ afetado.

A angiogênese¹ natural também ocorre como resultado da prática de exercícios aeróbicos e anaeróbicos, onde o aumento da demanda por oxigênio nos músculos¹¹ estimula a formação de novos vasos sanguíneos², melhorando o desempenho e a recuperação muscular. Além disso, medicações antiangiogênicas têm sido eficazmente utilizadas no tratamento da degeneração macular²⁷, uma condição que pode levar à perda de visão²⁸.

A angiogênese¹ é fundamental na integração de tecidos implantados, como em transplantes ou enxertos. O sucesso desses procedimentos depende da vascularização adequada do tecido¹⁶ implantado, garantindo o fornecimento de oxigênio e nutrientes, e prevenindo a necrose²⁹ nas áreas centrais do implante³⁰.

Portanto, a angiogênese¹ desempenha um papel essencial na medicina regenerativa e em diversas terapias clínicas.