Systém APUD je skupina sekrečných buniek nezávislých od špecializovaných žliaz endokrinného systému. Jeho názov je odvodený z iniciálok v angličtine „(A) baňa a (P) rekurzorovej (U) ptake (D) ekarboxylácie“.
Tento systém je známy aj ako „difúzny endokrinný systém“. Prvýkrát ju definoval profesor AGE Pearse (1916 - 2003) prvýkrát v roku 1966, ktorý pozoroval, že bunky patriace do tohto systému majú schopnosť absorbovať a dekarboxylovať prekurzory amínových zlúčenín.
Hlavné žľazy endokrinného systému u mužov a žien (Zdroj: Fuelbottle ~ commonswiki, prostredníctvom Wikimedia Commons)
Pearse navrhol, že bunky tohto systému APUD patrili do skupiny primitívnych sekrečných buniek a predkov špecializovaných buniek, ktoré štruktúrujú endokrinné žľazy.
Bunkoví predstavitelia tohto systému zdieľajú mnoho charakteristík s typickou štruktúrou sekrečných buniek; obsahujú veľké množstvo voľných polyribozómov a ribozómov, veľké mitochondrie s vysokou aktivitou a sekrečné granule blízko bunkovej membrány.
V súčasnosti majú všetky bunky, ktoré boli katalogizované ako súčasť systému APUD, spoločné histochemické a ultraštrukturálne charakteristiky; dokonca sa zistilo, že majú rovnaký embryologický pôvod.
Mnoho lekárov klasifikuje bunky systému APUD ako jednu tretinu nervového systému, pretože bolo pozorované, že kontrolujú homeostázu medzi neurotransmitermi v autonómnom nervovom systéme a tkanivami citlivými na ne.
vlastnosti
Charakteristickým rysom, ktorý vedci používajú na identifikáciu buniek difúzneho endokrinného systému, je prítomnosť zlúčenín 5-hydroxytryptamínu a katecholamínu, ktoré sa detegujú ožiarením fluorescencie po inkubácii s formaldehydom.
Štúdie in vitro uskutočňované s bunkami systému APUD ukázali, že majú vysokú afinitu k absorpcii prekurzorových amínov pri syntéze hormónov, ako je L-dopa a 5-hydroxytryptofán.
Všetky bunky tohto systému obsahujú v sebe enzým DOPA-dekarboxylázu. Tento enzým je zodpovedný za dekarboxyláciu zlúčenín alebo aminokyselín, ktoré bunky používajú ako substrát na produkciu amínov alebo peptidov, ktoré vylučujú.
Ako už názov napovedá, systém APUD sa vyznačuje svojou schopnosťou zachytiť a dekarboxylovať amínové hormonálne prekurzory, čo sa dosahuje jeho bunkami hlavne vďaka prítomnosti enzýmu DOPA-dekarboxylázy.
Kryštalická štruktúra enzýmu DOPA-dekarboxylázy (Zdroj: Fvasconcellos 02:58, 14. augusta 2007 (UTC) prostredníctvom Wikimedia Commons)
Elektrónová mikroskopia ďalej ukázala, že všetky bunky systému APUD majú zmenšený drsný endoplazmatický retikulum a vysoko rozvinutý hladký endoplazmatický retikulum s výrazným tubulárnym alebo vezikulárnym tvarom.
Štruktúra a rozdelenie
Systém APUD je prítomný vo všetkých tkanivách cicavcov. Je však prevažne v pankrease a tkanivách, kde sa nachádzajú hormónové receptory.
Odhaduje sa, že v pankrease sa nachádza až jeden milión buniek patriacich do systému APUD a že tieto predstavujú 1 až 3% z celkového obsahu pankreatických buniek.
AGE Pearse pôvodne identifikovala iba 8 typov buniek APUD: chromafínové bunky v drene nadobličiek, črevné enterochromafínové bunky, žírne bunky, melanotropné a kortikotropné bunky hypofýzy, p bunky pankreasu a C bunky štítnej žľazy. ,
Následný výskum potvrdil, že existuje mnoho ďalších typov buniek, vrátane epitelových buniek v kortexe brzlíka, Leydigových buniek v semenníkoch a endokrinných buniek v prostate a srdci.
Štrukturálne povedané, všetky bunky, ktoré tvoria difúzny endokrinný systém, majú nasledujúce štrukturálne vlastnosti:
- Veľké jadrá.
- trojuholníkový, piriformný alebo oválny tvar.
- Veľké množstvo granúl v cytosóle, bohaté na prekurzorové chemické druhy hormónov, ktoré vylučujú.
- nachádzajú sa izolované alebo zoskupené v bunkových zhlukoch, korpuskulách alebo ostrovčekoch.
Vlastnosti
Bunkové predstavitelia systému APUD obsahujú dopamín, norepinefrín, epinefrín a serotonín. Okrem toho môžu tieto hormóny syntetizovať z exogénnych amínových zlúčenín.
Hlavnou funkciou tohto systému je podľa odborníkov v oblasti endokrinológie vylučovanie peptidov s hormonálnymi funkciami alebo peptidov s funkciami pri neurotransmisii.
Niektorí autori klasifikujú bunky tohto systému ako „para-neuróny“, a to kvôli ich schopnosti produkovať polypeptidy a proteíny, ktoré slúžia ako neurotransmitery v cieľových bunkách pankreasu, gonád alebo respiračných dutín.
V mnohých publikáciách je systém APUD klasifikovaný ako „difúzny neuroendokrinný systém“, pretože sa dokonca zistilo, že interaguje s bunkami hypotalamu, ganglií, periférnymi autonómnymi nervami, hypofýzou, epifýzou a určitými chemoreceptormi placenta.
Klasifikácia „difúzneho neuroendokrinného systému“ tiež zodpovedá sekrečnej kapacite peptidov v neurónoch a somatických bunkách, ako aj v intracelulárnom priestore a smerom k vonkajšiemu bunkovému tkanivu zvierat.
Vo vedeckom svete však existuje niekoľko detektorov, ktorí nesúhlasia s klasifikáciou tohto systému ako neuroendokrinného systému, pretože v cytosóle buniek sa nenašli žiadne dôkazy o nervových zakončeních, hoci sa vždy nachádzajú v blízkosti buniek. ,
patológie
Gastritída, akútna alebo chronická, je patológia spojená s nesprávnou funkciou buniek systému APUD, pretože v niektorých prípadoch sú bunky žalúdočnej sliznice „prekrývané“ alebo pokryté nadmernou proliferáciou buniek APUD. ,
Mnohé zo štúdií chorôb súvisiacich so systémom APUD sa zameriavajú na pôvod nádorov, ktoré sú identifikované ako „apudómy“ a ktoré spôsobujú veľmi komplexnú symptomatológiu v dôsledku všetkých endokrinných procesov, na ktorých sa tieto bunky podieľajú.
Apudómy môžu inhibovať alebo zvyšovať hormonálnu sekréciu ganglií a žliaz, čím spúšťajú hypo- alebo hyperfunkciu orgánov, v ktorých sa tieto nádory nachádzajú.
Vďaka štúdiu patológií zapojených do systému APUD sa skutočný endokrinný rozsah tohto difúzneho endokrinného systému chápal do väčšej hĺbky.
U ľudí však nie sú s istotou známe funkcie systému a choroby spojené s poruchami, ktoré sú s ním spojené.
Referencie
- Delcore, R., & Friesen, SR (1993, september). Embryologické koncepcie v systéme APUD. Na seminároch chirurgickej onkológie (zväzok 9, č. 5, s. 349-361). New York: John Wiley & Sons, Inc.
- Krausz, MM, Ariel, I. a Behar, AJ (1978). Primárny malígny melanóm tenkého čreva a bunkový koncept APUD. Journal of chirurgical oncology, 10 (4), 283-288.
- Pearse, AGE (1978). Difúzny neuroendokrinný systém: peptidy spoločné pre mozog a črevo a ich vzťah k konceptu APUD. In Centrálne pôsobiace peptidy (str. 49-57). Palgrave Macmillan, Londýn
- Shapiro, B., Fig, LM, Gross, MD, Khafagi, F., & Britton, KE (1989). Rádiochemická diagnóza ochorenia nadobličiek. Kritické prehľady v klinických laboratórnych vedách, 27 (3), 265-298
- Sidhu, GS (1979). Endodermálny pôvod buniek APUD v tráviacom a respiračnom trakte. Histopatologické dôkazy a prehľad literatúry. Americký časopis patológie, 96 (1), 5.
- Taylor, IL, Solomon, TE, Walsh, JH, a Grossman, MI (1979). Metabolizmus pankreatického polypeptidu a účinok na sekréciu pankreasu u psov. Gastroenterology, 76 (3), 524-528.
- Zhou, Y., Xie, B., Duan, Y., Su, W., Yi, X., Liu, W.,… & Xiao, D. (2016). Prípadová štúdia Primárny žalúdočný malígny melanóm môže pochádzať z buniek absorpcie a dekarboxylácie amínových prekurzorov. Int J Clin Exp Pathol, 9 (12), 13003-13009.