La remodelación vascular es un proceso que ocurre cuando un corazón inmaduro comienza a contraerse, empujando líquido a través de la vasculatura temprana . El proceso normalmente comienza el día 22 y continúa hasta la décima semana de la embriogénesis humana . Este primer paso de líquido inicia una cascada de señales y un movimiento celular basado en señales físicas que incluyen estrés de cizallamiento y estrés circunferencial , que es necesario para la remodelación de la red vascular, la identidad arteriovenosa, la angiogénesis y la regulación de genes a través demecanotransducción . Este proceso embrionario es necesario para la futura estabilidad de la red vascular madura. [2]
La vasculogénesis es el establecimiento inicial de los componentes de la red de vasos sanguíneos o árbol vascular. Esto está dictado por factores genéticos y no tiene otra función inherente que establecer el esquema preliminar del sistema circulatorio . Una vez que comienza el flujo de líquido, se aplican datos biomecánicos y hemodinámicos al sistema establecido por la vasculogénesis y puede comenzar el proceso de remodelación activa.
Se sabe que las señales físicas como la presión , la velocidad , los patrones de flujo y el esfuerzo cortante actúan sobre la red vascular de varias maneras, incluida la morfogénesis de ramificación , el agrandamiento de los vasos en áreas de alto flujo, la angiogénesis y el desarrollo de válvulas venosas. La mecanotransducción de estas señales físicas a las células endoteliales y de músculo liso en la pared vascular también puede desencadenar la promoción o represión de ciertos genes que son responsables de la vasodilatación , la alineación celular y otros factores que mitigan el estrés de cizallamiento. Esta relación entre la genética y el medio ambienteno se entiende claramente, pero los investigadores están tratando de aclararlo mediante la combinación de técnicas genéticas confiables, como organismos y tejidos modelo ablacionados genéticamente , con nuevas tecnologías desarrolladas para medir y rastrear patrones de flujo, perfiles de velocidad y fluctuaciones de presión in vivo . [2]
Tanto el estudio in vivo como el modelado son herramientas necesarias para comprender este complejo proceso. La remodelación vascular es pertinente para la cicatrización de heridas y la integración adecuada del injerto de tejido y la donación de órganos . Promover un proceso de remodelación activo en algunos casos podría ayudar a los pacientes a recuperarse más rápido y conservar el uso funcional de los tejidos donados. Sin embargo, fuera de la cicatrización de heridas, la remodelación vascular crónica en el adulto suele ser un síntoma de enfermedad cardiovascular . Por lo tanto, una mayor comprensión de este fenómeno biomédico podría ayudar en el desarrollo de terapias .o medidas preventivas para combatir enfermedades como la aterosclerosis .
Hace más de 100 años, Thoma observó que los aumentos en el flujo sanguíneo local provocan el ensanchamiento del diámetro de los vasos e incluso llegó a postular que el flujo sanguíneo podría ser responsable del crecimiento y desarrollo de los vasos sanguíneos. [3] Posteriormente, Chapman en 1918 descubrió que la extracción del corazón de un embrión de pollo interrumpía el proceso de remodelación, pero los patrones iniciales de los vasos establecidos por la vasculogénesis permanecían intactos. Luego, en 1926, Murray propuso que el diámetro del vaso era proporcional a la cantidad de esfuerzo cortante en la pared del vaso; es decir, que los vasos se adaptaron activamente a los patrones de flujo en función de las señales físicas del entorno, como el esfuerzo cortante.