Система APUD - это группа секреторных клеток, независимых от специализированных желез эндокринной системы. Его название происходит от английских инициалов «(A) мой и (P) рекурсор (U) ptake (D) экарбоксилирование».
Эта система также известна как «диффузная эндокринная система». Впервые он был определен в 1966 году профессором AGE Pearse (1916-2003), который заметил, что клетки, принадлежащие к этой системе, обладают способностью поглощать и декарбоксилировать предшественники аминосоединений.
Основные железы эндокринной системы у мужчин и женщин (Источник: Fuelbottle ~ commonswiki, через Wikimedia Commons)
Пирс предположил, что клетки этой системы APUD принадлежали к группе примитивных секреторных клеток и были предками специализированных клеток, которые структурируют эндокринные железы.
Клеточные представители этой системы имеют много общих черт с типичной структурой секреторных клеток; они содержат большое количество свободных полирибосом и рибосом, большие митохондрии с высокой активностью и секреторные гранулы, расположенные близко к клеточной мембране.
В настоящее время все клетки, которые были каталогизированы как часть системы APUD, имеют общие гистохимические и ультраструктурные характеристики; было даже замечено, что они имеют одинаковое эмбриологическое происхождение.
Многие врачи классифицируют клетки APUD-системы как одну треть нервной системы, поскольку было замечено, что они контролируют гомеостаз между нейротрансмиттерами вегетативной нервной системы и тканями, чувствительными к ним.
характеристики
Отличительной особенностью, которую ученые используют для идентификации клеток диффузной эндокринной системы, является наличие соединений 5-гидрокситриптамина и катехоламина, которые обнаруживаются при облучении цветков после инкубации с формальдегидом.
Исследования in vitro, проведенные с клетками системы APUD, показали, что они обладают высоким сродством к поглощению аминов-предшественников синтеза гормонов, таких как L-допа и 5-гидрокситриптофан.
Все клетки этой системы содержат внутри себя фермент ДОФА-декарбоксилазу. Этот фермент отвечает за декарбоксилирование соединений или аминокислот, которые клетки используют в качестве субстратов для производства аминов или пептидов, которые они выделяют.
Таким образом, как следует из названия, система APUD характеризуется своей способностью захватывать и декарбоксилировать предшественники гормональных аминов, что достигается ее клетками в основном благодаря присутствию фермента ДОФА-декарбоксилазы.
Кристаллическая структура фермента ДОФА-декарбоксилазы (Источник: Fvasconcellos 02:58, 14 августа 2007 г. (UTC) через Wikimedia Commons)
Кроме того, электронная микроскопия показала, что все клетки системы APUD имеют уменьшенную грубую эндоплазматическую сеть и сильно развитую гладкую эндоплазматическую сеть с выраженной трубчатой или везикулярной формой.
Структура и распространение
Система APUD присутствует во всех тканях млекопитающих. Однако он преимущественно находится в поджелудочной железе и в тканях, где обнаруживаются рецепторы гормонов.
Подсчитано, что в поджелудочной железе можно найти до одного миллиона клеток, принадлежащих системе APUD, и они составляют от 1 до 3% от общего содержания клеток поджелудочной железы.
Первоначально AGE Pearse идентифицировал только 8 типов APUD-клеток: хромаффинные клетки в мозговом веществе надпочечников, кишечные энтерохромаффинные клетки, тучные клетки, меланотропные и кортикотропные клетки гипофиза, β-клетки поджелудочной железы и C-клетки щитовидной железы. .
Последующие исследования установили, что существует множество других типов клеток, включая эпителиальные клетки в коре тимуса, клетки Лейдига в семенниках и эндокринные клетки в простате и сердце.
Со структурной точки зрения все клетки, составляющие диффузную эндокринную систему, имеют следующие структурные характеристики:
- Большие ядра.
- Треугольной, грушевидной или овальной формы.
- Большое количество гранул в цитозоле, богатое химическими предшественниками гормонов, которые они выделяют.
- Они обнаруживаются изолированными или сгруппированными в кластеры клеток, тельца или островки.
Характеристики
Клеточные представители системы APUD содержат в себе дофамин, норэпинефрин, адреналин и серотонин. Кроме того, они могут синтезировать эти гормоны из экзогенных аминосоединений.
Основная функция этой системы, по мнению эндокринологов, - это секреция пептидов с гормональными функциями или пептидов с функциями нейротрансмиссии.
Некоторые авторы классифицируют клетки этой системы как «пара-нейроны», и это связано с их способностью продуцировать полипептиды и белки, которые служат нейротрансмиттерами в клетках-мишенях поджелудочной железы, гонад или дыхательных полостей.
Во многих публикациях система APUD классифицируется как «диффузная нейроэндокринная система», поскольку было обнаружено, что она даже взаимодействует с клетками гипоталамуса, ганглиев, с периферическими вегетативными нервами, с гипофизом, эпифизом и некоторыми хеморецепторами плацента.
Классификация «диффузная нейроэндокринная система» также соответствует способности к секреции пептидов как внутри нейронов, так и соматических клеток, а также во внутриклеточном пространстве и по отношению к клеточной поверхности в тканях животных.
Однако в научном мире есть некоторые недоброжелатели, которые не одобряют классификацию этой системы как нейроэндокринной системы, поскольку в цитозоле клеток не было обнаружено никаких доказательств наличия нервных окончаний, хотя они всегда находятся в непосредственной близости от клеток. .
Патологии
Гастрит, как острый, так и хронический, представляет собой патологию, связанную с нарушением работы клеток системы APUD, поскольку в некоторых случаях клетки слизистой оболочки желудка «перекрываются» или покрываются чрезмерным разрастанием клеток APUD. .
Многие исследования заболеваний, связанных с системой APUD, сосредоточены на происхождении опухолей, которые определяются как «апудомы» и вызывают очень сложную симптоматику из-за всех эндокринных процессов, в которых участвуют эти клетки.
Апудомы могут подавлять или увеличивать гормональную секрецию ганглиев и желез, вызывая гипо- или гиперфункцию органов, в которых обнаружены эти опухоли.
Именно благодаря изучению патологий, вовлеченных в систему APUD, истинный эндокринный объем этой диффузной эндокринной системы был понят более глубоко.
Однако у людей функция этой системы и болезни, связанные с присущими ей дефектами, еще не известны.
Ссылки
- Делкор Р. и Фризен С. Р. (1993, сентябрь). Эмбриологические концепции в системе APUD. В «Семинарах по хирургической онкологии» (Том 9, № 5, стр. 349-361). Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc.
- Краус, М.М., Ариэль, И., и Бехар, А.Дж. (1978). Первичная злокачественная меланома тонкого кишечника и клеточная концепция APUD. Журнал хирургической онкологии, 10 (4), 283-288.
- Пирс, ВОЗРАСТ (1978). Диффузная нейроэндокринная система: пептиды, общие для мозга и кишечника, и их связь с концепцией APUD. В пептидах центрального действия (стр. 49-57). Пэлгрейв Макмиллан, Лондон
- Шапиро, Б., Фиг, Л. М., Гросс, М. Д., Хафаги, Ф., и Бриттон, К. Э. (1989). Радиохимическая диагностика заболеваний надпочечников. Критические обзоры в клинических лабораторных науках, 27 (3), 265-298
- Сидху, GS (1979). Энтодермальное происхождение APUD-клеток пищеварительного и дыхательного тракта. Гистопатологические данные и обзор литературы. Американский журнал патологии, 96 (1), 5.
- Тейлор, Иллинойс, Соломон, Т. Е., Уолш, Дж. Х., и Гроссман, М. И. (1979). Метаболизм полипептидов поджелудочной железы и влияние на секрецию поджелудочной железы у собак. Гастроэнтерология, 76 (3), 524-528.
- Чжоу, Ю., Се, Б., Дуань, Ю., Су, В., И, X., Лю, В.,… и Сяо, Д. (2016). История болезни Первичная злокачественная меланома желудка может возникать в результате поглощения предшественников амина и декарбоксилирования клетками. Int J Clin Exp Pathol, 9 (12), 13003-13009.