System APUD to grupa komórek wydzielniczych niezależnych od wyspecjalizowanych gruczołów układu hormonalnego. Jego nazwa pochodzi od inicjałów w języku angielskim „(A) mine i (P) recursor (U) ptake (D) ecarboxylation”.
System ten jest również znany jako „rozproszony układ hormonalny”. Po raz pierwszy został zdefiniowany w 1966 roku przez profesora AGE Pearse'a (1916-2003), który zauważył, że komórki należące do tego układu mają zdolność absorbowania i dekarboksylacji prekursorów związków aminowych.
Główne gruczoły układu hormonalnego u mężczyzn i kobiet (źródło: Fuelbottle ~ commonswiki, za Wikimedia Commons)
Pearse zasugerował, że komórki tego układu APUD należały do grupy prymitywnych komórek wydzielniczych i przodków do wyspecjalizowanych komórek, które tworzą strukturę gruczołów dokrewnych.
Przedstawiciele komórkowi tego systemu mają wiele wspólnych cech z typową strukturą komórek wydzielniczych; zawierają dużą liczbę wolnych poliryboosomów i rybosomów, duże mitochondria o wysokiej aktywności i wydzielnicze granulki blisko błony komórkowej.
Obecnie wszystkie komórki, które zostały skatalogowane jako część systemu APUD, mają wspólne cechy histochemiczne i ultrastrukturalne; zaobserwowano nawet, że mają to samo pochodzenie embriologiczne.
Wielu lekarzy klasyfikuje komórki układu APUD jako jedną trzecią układu nerwowego, ponieważ zaobserwowano, że kontrolują one homeostazę między neuroprzekaźnikami w autonomicznym układzie nerwowym a tkankami na nie wrażliwymi.
cechy
Charakterystyczną cechą, którą naukowcy wykorzystują do identyfikacji komórek rozproszonego układu hormonalnego, jest obecność związków 5-hydroksytryptaminy i katecholaminy, które są wykrywane przez napromieniowanie fluorescencji po inkubacji z formaldehydem.
Badania in vitro przeprowadzone na komórkach układu APUD wykazały, że wykazują one duże powinowactwo do wychwytu amin prekursorowych syntezy hormonów, takich jak L-dopa i 5-hydroksytryptofan.
Wszystkie komórki tego układu zawierają w sobie enzym dekarboksylazę DOPA. Enzym ten jest odpowiedzialny za dekarboksylację związków lub aminokwasów, których komórki używają jako substratu do produkcji amin lub peptydów, które wydalają.
Zatem, jak sama nazwa wskazuje, system APUD charakteryzuje się zdolnością do wychwytywania i dekarboksylacji aminowych prekursorów hormonalnych, co osiągają jego komórki głównie dzięki obecności enzymu dekarboksylazy DOPA.
Struktura krystaliczna enzymu dekarboksylazy DOPA (źródło: Fvasconcellos 02:58, 14 sierpnia 2007 (UTC) przez Wikimedia Commons)
Ponadto mikroskopia elektronowa wykazała, że wszystkie komórki układu APUD mają zmniejszoną szorstką retikulum endoplazmatyczne i wysoce rozwiniętą siateczkę endoplazmatyczną gładką, o wydatnym kształcie rurkowatym lub pęcherzykowym.
Struktura i dystrybucja
System APUD jest obecny we wszystkich tkankach ssaków. Jednak występuje głównie w trzustce i tkankach, w których znajdują się receptory hormonów.
Szacuje się, że w trzustce można znaleźć do miliona komórek należących do układu APUD, które stanowią od 1 do 3% całkowitej zawartości komórek trzustki.
Początkowo AGE Pearse zidentyfikował tylko 8 typów komórek APUD: komórki chromafinowe w rdzeniu nadnerczy, komórki enterochromafinowe jelit, komórki tuczne, komórki melanotropowe i kortykotropowe przysadki mózgowej, komórki β trzustki i komórki C tarczycy. .
Późniejsze badania wykazały, że istnieje wiele innych typów komórek, w tym komórki nabłonkowe w korze grasicy, komórki Leydiga w jądrach oraz komórki endokrynologiczne prostaty i serca.
Strukturalnie rzecz biorąc, wszystkie komórki tworzące rozlany układ hormonalny mają następujące cechy strukturalne:
- Duże jądra.
- Kształt trójkątny, gruszkowaty lub owalny.
- Duża ilość granulek w cytozolu, bogatych w prekursorowe formy chemiczne wydzielanych przez nie hormonów.
- Są izolowane lub zgrupowane w skupiskach komórek, ciałkach lub wysepkach.
cechy
Przedstawiciele komórkowi układu APUD zawierają w sobie dopaminę, norepinefrynę, epinefrynę i serotoninę. Ponadto mogą syntetyzować te hormony z egzogennych związków aminowych.
Główną funkcją tego układu, zdaniem specjalistów endokrynologii, jest wydzielanie peptydów pełniących funkcje hormonalne lub peptydów pełniących funkcje w neurotransmisji.
Niektórzy autorzy klasyfikują komórki tego układu jako „para-neurony”, a wynika to z ich zdolności do wytwarzania polipeptydów i białek, które służą jako neuroprzekaźniki w docelowych komórkach trzustki, gonad lub jam oddechowych.
W wielu publikacjach układ APUD jest klasyfikowany jako „rozproszony układ neuroendokrynny”, ponieważ stwierdzono nawet, że oddziałuje on z komórkami podwzgórza, zwojami nerwów obwodowych, z przysadką mózgową, nasadą i niektórymi chemoreceptorami łożysko.
Klasyfikacja „rozproszonego układu neuroendokrynnego” również odpowiada zdolności wydzielania peptydów zarówno w neuronach i komórkach somatycznych, jak również w przestrzeni wewnątrzkomórkowej i na zewnątrz komórkową w tkankach zwierzęcych.
Jednak w świecie naukowym są niektórzy przeciwnicy, którzy nie akceptują klasyfikacji tego układu jako układu neuroendokrynnego, ponieważ w cytozolu komórek nie znaleziono żadnych dowodów na zakończenia nerwowe, chociaż zawsze znajdują się one w pobliżu komórek. .
Patologie
Zapalenie błony śluzowej żołądka, zarówno ostre, jak i przewlekłe, jest patologią związaną z nieprawidłowym funkcjonowaniem komórek układu APUD, ponieważ w niektórych przypadkach komórki błony śluzowej żołądka „nakładają się” lub są pokryte nadmierną proliferacją komórek APUD. .
Wiele badań chorób związanych z układem APUD koncentruje się na pochodzeniu guzów, które są określane jako „apudoma” i które powodują bardzo złożoną symptomatologię z powodu wszystkich procesów endokrynologicznych, w których biorą udział te komórki.
Apudoma może hamować lub zwiększać wydzielanie hormonalne zwojów i gruczołów, wywołując hipo- lub nadmierne funkcjonowanie narządów, w których znajdują się te guzy.
To właśnie dzięki badaniu patologii występujących w systemie APUD dogłębnie poznano prawdziwy zakres endokrynologiczny tego rozproszonego układu hormonalnego.
Jednak u ludzi funkcja systemu i związane z nim choroby związane z defektami nie są jeszcze na pewno znane.
Bibliografia
- Delcore, R., & Friesen, SR (1993, wrzesień). Koncepcje embriologiczne w systemie APUD. W seminariach z chirurgii onkologicznej (tom 9, nr 5, str. 349-361). Nowy Jork: John Wiley & Sons, Inc.
- Krausz, MM, Ariel, I. i Behar, AJ (1978). Pierwotny czerniak złośliwy jelita cienkiego i koncepcja komórek APUD. Journal of chirurgical oncology, 10 (4), 283-288.
- Pearse, AGE (1978). Rozproszony układ neuroendokrynny: peptydy wspólne dla mózgu i jelit oraz ich związek z koncepcją APUD. W peptydach działających centralnie (str. 49-57). Palgrave Macmillan, Londyn
- Shapiro, B., Fig, LM, Gross, MD, Khafagi, F., & Britton, KE (1989). Diagnostyka radiochemiczna chorób nadnerczy. Krytyczne recenzje w klinicznych naukach laboratoryjnych, 27 (3), 265-298
- Sidhu, GS (1979). Endodermalne pochodzenie komórek APUD układu pokarmowego i oddechowego. Dowody histopatologiczne i przegląd literatury. American Journal of pathology, 96 (1), 5.
- Taylor, IL, Solomon, TE, Walsh, JH i Grossman, MI (1979). Metabolizm polipeptydów trzustkowych i wpływ na wydzielanie trzustki u psów. Gastroenterology, 76 (3), 524-528.
- Zhou, Y., Xie, B., Duan, Y., Su, W., Yi, X., Liu, W.,… & Xiao, D. (2016). Opis przypadku Pierwotny czerniak złośliwy żołądka może pochodzić z wychwytu prekursorów aminowych i komórek dekarboksylacji. Int J Clin Exp Pathol, 9 (12), 13003-13009.