Фактор роста эндотелия сосудов (VEGF)

Наше тело наделено уникальной способностью выращивать новые кровеносные сосуды. Этот процесс вы можете наблюдать в реальном времени, например, после того как разобьете колено. После травмы нормальное кровоснабжение нарушается: на травмированном участке возникает нехватка кислорода (гипоксия). Такая нехватка запускает процесс роста новых сосудов. Клетки, выстилающие стенки сосудов (эндотелиальные клетки), реагируют на гипоксию, вырабатывая фактор роста эндотелия сосудов (VEGF).

VEGF способствует росту и функционированию кровеносных сосудов. И это только верхушка айсберга: он не просто помогает в формировании новых кровеносных сосудов, но также играет решающую роль в защите мозга и активации транспорта глюкозы.

Группа VEGF

В понятие VEGF входит целая группа белков с очень разнообразными свойствами. Первым был открыт VEGF-A, который на данный момент лучше всего изучен. За ним последовали открытия VEGF-B, C, D, E и F.

Белок VEGF-A не только наиболее изучен, но и наиболее распространен. Он существует в различных формах, которые отличаются друг от друга разным количеством аминокислот. В этом материале мы сосредоточимся именно на VEGF-A.

Гипоксия как движущая сила роста

Гипоксия дает сильнейший импульс для роста сосудов. При этом не имеет значения, является ли недостаток кислорода локальным или возникает во всем организме, например, при поездке в горы. Как только клетки тканей перестают получать достаточное количество кислорода, происходит активация фактора, индуцируемого гипоксией (HIF), который стимулирует рост с помощью фактора роста эндотелия сосудов VEGF.

Сначала преобразовывается существующая капиллярная сеть. Те участки, которые ранее оставались пассивными, подключаются к функционированию сети. Происходит регенерация боковых ветвей артерий, кровоснабжение которых ограничено. Под действием гипоксии укрепляется слой мышечной ткани и увеличивается диаметр мышечного волокна.

В случае длительной поездки в горы или при гипокси-гипероксических тренировках во внутренней стенке артерий происходит рост мелких капилляров. Под влиянием VEGF отдельные эндотелиальные клетки отсоединяются от слоя ткани и с его помощью формируют небольшие трубчатые отростки. Они постепенно удлиняются и соединяются у основания. Таким образом происходит рост здоровой капиллярной сети, которая включается в процесс кровообращения.

Поскольку гипоксическая тренировка оказывает комплексный эффект, увеличение плотности капилляров происходит во всем организме, но в первую очередь в поврежденных участках тканей.

VEGF и работа сердца

VEGF обеспечивает защиту коронарных артерий сердца. Он улучшает их функционирование и расширяет сосудистую сеть за счет включения в нее мелких сосудов. Такая густая сосудистая сеть коронарных артерий обеспечивает наилучшую защиту для сердца. 

При сердечно-сосудистых заболеваниях врач может порекомендовать пациентам  улучшить кровоснабжение, например, при помощи интервальной гипоксической тренировки. После курса терапии  кровоснабжение сердечной мышцы продолжается, несмотря на кальциноз сосудов, а жалобы на болезненные приступы стенокардии поступают реже. От состояния сосудов зависит и то, как пациент может перенести инфаркт, а также вероятность риска повторного инфаркта.

VEGF и работа мозга

VEGF присутствует во всех участках головного мозга. Наиболее высокая концентрация этого белка наблюдается в гипоталамусе, главном центре управления мозговой деятельностью.

Помимо обеспечения роста и функционирования кровеносных сосудов, VEGF регулирует работу гематоэнцефалического барьера и таким образом защищает мозг от нехватки энергии. Гематоэнцефалический барьер служит для контроля поступающих в головной мозг веществ. Он состоит из практически непроницаемого плотного слоя эндотелиальных клеток. Молекулы сахара транспортируются в мозг с помощью специальных транспортных белков в клеточной мембране. 

Механизм действия VEGF еще не до конца понятен, но, вероятнее всего, он регулирует допустимое количество транспортных белков, пересекающих гематоэнцефалический барьер. Если мозгу угрожает недостаток энергии, концентрация VEGF растет. Благодаря этому увеличивается проницаемость гематоэнцефалического барьера, что способствует более быстрому проникновению через него питательных веществ. Под влиянием VEGF проницаемость барьера для молекул сахара увеличивается втрое. В этом случае выработка VEGF активируется при низком уровне сахара в крови (гипогликемии).

Несмотря на уже известные многочисленные положительные эффекты VEGF для организма, об этом мощном факторе еще многое предстоит узнать. Но одно можно сказать наверняка: VEGF играет жизненно важную роль в механизмах адаптации и регенерации человека.