Systém APUD je difúzní endokrinní systém, který spojuje buňky nacházející se téměř ve všech orgánech a syntetizuje biogenní aminy a četné peptidové hormony. Jedná se o aktivně fungující systém, který udržuje homeostázu v těle.

Buňky systému APUD (apudocyty) jsou hormonálně aktivní neuroendokrinní buňky, které mají univerzální vlastnost absorbovat aminové prekurzory, dekarboxylovat je a syntetizovat aminy nezbytné pro stavbu a fungování pravidelných peptidů (buňky vychytávání aminových prekurzorů a dekarboxydační buňky).

Apudocyty mají charakteristickou strukturu, histochemické a imunologické znaky, které je odlišují od ostatních buněk. Obsahují endokrinní granula v cytoplazmě a syntetizují odpovídající hormony.

Mnoho typů apudocytů se nachází v gastrointestinálním traktu a pankreatu a tvoří gastroenteropankreatický endokrinní systém, který je tedy součástí systému APUD.

Gastroenteropankreatický endokrinní systém se skládá z následujících hlavních endokrinních buněk, které vylučují určité hormony.

Nejdůležitější apudocyty gastroenteropankreatického endokrinního systému a hormony, které vylučují

Nádory apudomu se vyvíjejí z buněk systému APUD a mohou si zachovat schopnost vylučovat polypeptidové hormony charakteristické pro buňky, ze kterých vznikly.

Nádory vyvíjející se z apudocytů gastrointestinálního traktu a pankreatu se dnes běžně nazývají gastroenteropankreatické endokrinní nádory. V současné době je popsáno asi 19 typů takových nádorů a více než 40 produktů jejich sekrece. Většina nádorů má schopnost vylučovat několik hormonů současně, ale klinický obraz je určen převahou sekrece kteréhokoli hormonu. Hlavními gastroenteropankreatickými endokrinními tumory největšího klinického významu jsou inzulinom, somatostatinom, glukagonom, gastrinom, VIPom a karcinoid. Tyto nádory jsou obvykle maligní, s výjimkou inzulinomů.

systém APUD(APUD-systém, difuzní neuroendokrinní systém) - systém buněk, které mají domnělého společného embryonálního předchůdce a mají schopnost syntetizovat, akumulovat a vylučovat biogenní aminy a/nebo peptidové hormony. Zkratka APUD je tvořena z prvních písmen anglických slov:
- A - aminy - aminy;
- p - předchůdce - předchůdce;
- U - vychytávání - asimilace, vstřebávání;
- D - dekarboxylace - dekarboxylace.

V současné době asi 60 typů článků systému APUD(apudocyty), které se nacházejí v:
- centrální nervový systém - hypotalamus, mozeček;
- sympatická ganglia;
- žlázy s vnitřní sekrecí - adenohypofýza, epifýza, štítná žláza, ostrůvky slinivky břišní, nadledviny, vaječníky;
- gastrointestinální trakt;
- epitel dýchacích cest a plic;
- ledviny;
- kůže;
- brzlík;
- močové cesty;
- placenta atd.

V důsledku toho embryologický výzkum Bylo navrženo, že primární buňky systému APUD pocházejí z neurální lišty (neuro-endokrinně programovaný epiblast). Během vývoje těla jsou distribuovány mezi buňky různých orgánů. Apudocyty mohou být umístěny difúzně nebo ve skupinách mezi jinými buňkami v orgánech a tkáních.

V buňkách systémy APUD Peptidy jsou syntetizovány spolu s biogenními aminy. Bylo zjištěno, že biologicky aktivní sloučeniny vytvořené v buňkách tohoto systému plní endokrinní, neurokrinní a neuroendokrinní, stejně jako parakrinní funkce. Je třeba zdůraznit, že řada sloučenin (vazoaktivní střevní peptid, neurotensin aj.) se uvolňuje nejen z buněk systému APUD, ale také z nervových zakončení.

Tato skutečnost a široké zastoupení v části mozku, stejně jako diferenciace buněk tohoto systému z neurální lišty a jejich umístění v tkáních endokrinních žláz spojených s mozkem (hypofýza, epifýza atd.) nám umožňuje dospět k závěru, že tento systém je zvláštním článkem zodpovědný za udržování homeostázy těla.
Řada autorů tomu věří systém APUD je oddělením nervového systému, vedle centrálního, periferního a autonomního systému.

Nicméně na základě analýzy dat četné studie V posledních letech můžeme konstatovat, že mechanismus regulace všech orgánů a systémů těla je založen na koordinované funkční interakci mezi endokrinním (včetně systému APUD) a nervovým systémem.

V důsledku zobecnění výsledků studia „příjem“ a „přenosu“ informací na subcelulární, buněčné a tkáňové úrovni o stavu těla jako celku a jeho jednotlivých částí, což potvrzuje skutečnost, že fyziologicky aktivní sloučeniny jsou identické jak v nervovém systému (neurotransmitery), tak jako hormony systému APUD. To umožňuje spojit tyto dva systémy, dříve uvažované samostatně, do univerzálního neuroendokrinního systému.

Moskevská lékařská akademie pojmenovaná po I.M. Sechenov

Ústav histologie, cytologie a embryologie

Ddifuzní endokrinní systém

Dokončeno

Vědecký poradce:

· Trochu historie

Vývoj buněk DES

· Vzorce vývoje buněk DES:

· Výstavba dieselové elektrárny

Regenerace DES buněk

· Závěr

· Bibliografie

Zvláštní místo v endokrinologii a v mechanismech hormonální regulace zaujímá difuzní endokrinní systém (DES), neboli APUD systém - zkratka pro Amine Precursor Abtake and Decarboxylation - vstřebávání aminového prekurzoru a jeho dekarboxylace. DES je chápán jako komplex receptorově-endokrinních buněk (apudocytů), jejichž převážná část se nachází v okrajových tkáních trávicího, respiračního, urogenitálního a dalších tělesných systémů a které produkují biogenní aminy a peptidové hormony.

Trocha historie

V roce 1870 publikoval R. Heidenhain údaje o existenci chromafinních buněk v žaludeční sliznici. V dalších letech byly stejně jako argentofilní buňky objeveny v dalších orgánech. Jejich funkce zůstala několik desetiletí nejasná. První důkaz o endokrinní povaze těchto buněk předložili v roce 1902 Baylis a Starling. Prováděli experimenty na deneuronizované a izolované kličce jejuna se zachovanými krevními cévami. Bylo zjištěno, že když je kyselina zavedena do střevní kličky bez jakýchkoli nervových spojení se zbytkem těla, je pozorováno uvolňování pankreatické šťávy. Bylo zřejmé, že impuls ze střev do slinivky břišní, způsobující sekreční aktivitu pankreatu, nebyl přenášen nervovým systémem, ale krví. A protože zavedení kyseliny do portální žíly nezpůsobilo sekreci slinivky břišní, došlo k závěru, že kyselina způsobuje tvorbu nějaké látky v epiteliálních buňkách střeva, která se z epiteliálních buněk vyplavuje krevním řečištěm a stimuluje pankreatickou sekreci. vylučování.

Na podporu této hypotézy provedli Baylis a Starling experiment, který nakonec potvrdil existenci endokrinocytů ve střevě. Sliznice jejuna byla rozemleta pískem ve slabém roztoku kyseliny chlorovodíkové a zfiltrována. Výsledný roztok byl injikován do jugulární žíly zvířete.

Po několika okamžicích slinivka reagovala silnější sekrecí než předtím.

V roce 1968 navrhl anglický histolog E. Pierce koncept existence buněk řady APUD, které mají společné cytochemické a funkční znaky. Zkratka APUD je tvořena počátečními písmeny nejdůležitějších charakteristik buněk. Bylo zjištěno, že tyto buňky vylučují biogenní aminy a peptidové hormony a mají řadu společných znaků:

1) absorbovat aminové prekurzory;

Vývoj buněk DES

Podle moderních koncepcí se buňky řady APUD vyvíjejí ze všech zárodečných vrstev a jsou přítomny ve všech typech tkání:

1. deriváty neuroektodermu (jsou to neuroendokrinní buňky hypotalamu, epifýzy, dřeně nadledvin, peptidergní neurony centrálního a periferního nervového systému);

2. deriváty kožního ektodermu (jedná se o buňky adenohypofýzy řady APUD, buňky Merkel v epidermis kůže);

3. deriváty střevního endodermu jsou četné buňky gastroenteropankreatického systému;

4. mezodermové deriváty (například sekreční kardiomyocyty);

5. deriváty mezenchymu - např. žírné buňky pojivové tkáně.

Vzorce vývoje buněk DES:

1. Časná diferenciace DES buněk v orgánech trávicího a dýchacího systému ještě před objevením se specifických cílových buněk. Tyto údaje naznačují, že časný vývoj endokrinních buněk v určitých tkáních je způsoben účastí jejich hormonů na regulaci mechanismů embryonální histogeneze.

2. Nejintenzivnější rozvoj endokrinního aparátu trávicího a dýchacího systému v období nejvýraznějšího růstu a diferenciace tkání.

3. Výskyt DES buněk na těch místech orgánů a tkání, kde se u dospělých nenacházejí. Příkladem toho je objev buněk vylučujících gastrin v embryonálním pankreatu a jejich vymizení v postnatálním období. U Zollinger-Ellisonova syndromu se ve slinivce znovu diferencují buňky vylučující gastrin.

Struktura DPP

DES buňky, umístěné v epitelu sliznic trávicího traktu, dýchacích cest a močových cest, jsou endoepiteliální, jednobuněčné žlázy, které netvoří konglomeráty.

Ve střevě mezi bazálními membránami buněk a pod nimi ležícími krevními cévami a nervovými zakončeními je vrstva pojivové tkáně, mezi buňkami endokrinního typu a kapilárami nebyly nalezeny žádné zvláštní vztahy.

DES buňky lokalizované v epitelu jsou velké, trojúhelníkového nebo hruškovitého tvaru. Vyznačují se lehkou eozinofilní cytoplazmou; sekreční granula jsou obvykle soustředěna na bazálním povrchu buňky nebo podél spodní části jejího laterálního povrchu. V horní části laterálního povrchu jsou epiteliální buňky spojeny těsnými spoji, což alespoň za fyziologických podmínek brání difúzi sekrečních produktů do lumen gastrointestinálního traktu. Bublinky se přitom často nacházejí přímo pod povrchem buňky, která směřuje do střevního lumenu. Přesný funkční význam těchto vezikul není znám. Je velmi pravděpodobné, že jde o dopravní systém, jehož směr působení bude stanoven až při pokusech s označeným dopravním objektem nebo jeho předchůdci. Možná se tyto vezikuly tvoří na povrchu obráceném k lumen gastrointestinálního traktu a umožňují buňce absorbovat obsah lumen, včetně sekretogenních; možná pocházejí z retikula (nebo dokonce lamelárního komplexu).

Všechny DES buňky obsahují endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, volné ribozomy a četné mitochondrie. Nejobtížnější je klasifikovat aktivně fungující buňky, jejichž granule jsou v různých fázích sekrečního dopravníku, a proto se liší velikostí, hustotou a povahou obsahu i ve stejné buňce. Vlastnosti tvorby, zrání a rozpadu granulí jsou individuální pro každý typ endokrinní buňky, stejně jako velikosti a morfologie zralých sekrečních granulí.

Všechny DES buňky lze rozdělit do dvou typů podle jejich sekrečních charakteristik: otevřené a uzavřené.

Endokrinní buňky OTEVŘENO typu vždy jeden konec směřuje k dutině dutého orgánu. Buňky tohoto typu jsou v přímém kontaktu s obsahem těchto orgánů. Většina těchto buněk se nachází ve sliznici pylorické části žaludku a tenkého střeva. Vrchol buňky je vybaven četnými mikroklky. Funkčně jsou to jakési biologické antény, jejichž membrány obsahují receptorové proteiny. Právě oni vnímají informace o složení potravy, vdechovaném vzduchu a konečných metabolických zplodinách odváděných z těla. Golgiho aparát se nachází v těsné blízkosti receptorového komplexu. Buňky otevřeného typu tedy plní receptorovou funkci – v reakci na podráždění se ze sekrečních granul bazální části buněk uvolňují hormony.

Ve sliznici fundu žaludku nepřicházejí endokrinní buňky do kontaktu s obsahem lumen. Jedná se o endokrinní buňky ZAVŘENO typ. Nekontaktují vnější prostředí, ale vnímají informace o stavu vnitřního prostředí a uvolněním svého bubu udržují jeho stálost. Předpokládá se, že endokrinní buňky uzavřeného typu reagují na fyziologické podněty (mechanické, tepelné) a buňky otevřeného typu reagují na chemické podněty: typ a složení tráveniny.

Odezvou otevřených a uzavřených buněk je uvolňování nebo akumulace hormonů. Na základě toho můžeme usoudit, že DES buňky plní dvě hlavní funkce: receptor – vnímání informace z vnější a vnitřní prostředí těla a efektor - uvolňování hormonů v reakci na specifické podněty. Když mluvíme o parakrinních a endokrinních účincích hormonů DES, můžeme podmíněně rozlišit tři úrovně jejich implementace: intraepiteliální parakrinní vlivy; účinky působící na podkladové pojivové, svalové a jiné tkáně; a konečně vzdálené endokrinní vlivy. To dává důvod se domnívat, že každá buňka DES je centrem parakrinně-endokrinní oblasti. Studium mikroprostředí endokrinních buněk je zásadní pro pochopení nejen principů hormonální regulace, ale také pro vysvětlení lokálních morfologických změn pod vlivem určitých faktorů.

Vrátíme-li se k analýze funkčního významu DES, je třeba ještě jednou zdůraznit, že buňky DES vykonávají jak receptorové, tak efektorové (hormonální) funkce. To umožňuje předložit nový koncept, podle kterého buňky DES fungují jako druh difúzně organizovaného „smyslového orgánu“.

Specifická aktivita DES není omezena na regulaci vnějšího metabolismu a bariérovou funkci epiteliálních tkání. Díky svým hormonům komunikuje s ostatními regulačními systémy těla. Jejich analýza nám umožnila formulovat koncept systémy primární reakce, varovánía ochranu těla (SPROZO). Jeho podstata spočívá v tom, že vstup jakýchkoliv látek z vnějšího prostředí přes epitel do vnitřního prostředí těla a odvod metabolitů z vnitřního prostředí přes epiteliální tkáň do vnějšího prostředí probíhá pod kontrolou SPROSO. . Jeho složení zahrnuje následující odkazy: endokrinní , reprezentované DES buňkami; nervový , sestávající z peptidergních neuronů smyslových orgánů a nervového systému a lokální imunitní obrany, tvořené makrofágy, lymfocyty, plazmocyty a tkáňovými bazofily.

Regenerace DES buněk

Regenerační procesy vznikající v DES buňkách po expozici faktorům vedoucím k prudkému funkčnímu napětí endokrinního aparátu jsou charakterizovány následujícím spektrem strukturních a funkčních reakcí:

1. Aktivace sekrečního procesu. Přechod většiny endokrinocytů ze stavu fyziologického klidu do aktivní sekrece, která je sama o sobě již formou kompenzační reakce, je v některých případech doprovázen implementací dalšího sekrečního mechanismu v buňkách. V tomto případě dochází k tvorbě a zrání granulí obsahujících hormony v cisternách granulárního endoplazmatického retikula bez účasti Golgiho komplexu.

2. Schopnost endokrinocytů regenerovat se mitózou. Tato reakce nebyla dostatečně prozkoumána a zůstává nejasná. V podmínkách experimentální a klinické patologie nebyly v endokrinním aparátu gastrointestinálního traktu nalezeny žádné mitotické obrazce. I s ohledem na buňky pankreatických ostrůvků, které jsou v tomto ohledu nejvíce prozkoumané, stále neexistuje jediný úhel pohledu. Protože v pankreatických ostrůvcích nejsou žádné kambiální prvky, specializované buňky podléhají mitotickému dělení. Existují důkazy, že reparativní regenerace ostrůvků během částečné resekce pankreatu se provádí v důsledku dělení mitotických buněk.

3. Mitóza kambiálních buněk epiteliální vrstvy s jejich následnou diferenciací podle endokrinního typu.

Závěr

Produkce životně důležitých chemických látek apudocyty určuje jejich význam v regulaci životně důležitých procesů ve zdraví a nemoci.

Vzhledem k tomu, že DES hraje významnou roli v regulaci homeostázy, lze předpokládat, že studium dynamiky jejího funkčního stavu může být v budoucnu využito pro vývoj metod pro cílenou korekci poruch homeostázy u různých patologických stavů. Studium DES je proto v medicíně poměrně slibným problémem.

Bibliografie

1. Yu.I. Afanasyev, N.A. Yurina, E.F. Kotovský. Histologie (učebnice). – M.: Medicína, 1999.

2. I.I. Dědov, G.A. Melničenko, V.V. Fadeev. Endokrinologie. – M.: Medicína, 2000.

3. APUD-systém: úspěchy a perspektivy studia v onkoradiologii a patologii. Obninsk, 1988

4. Fyziologie. Ed. K.V. Sudáková. – M: Medicína, 2000.

5. Yaglov V.V. Aktuální problémy v biologii DES. 1989, ročník XCVI, s. 14-30.

Difúzní neuroendokrinní systém

Systém APUD (APUD systém, difúzní neuroendokrinní systém) je systém buněk, které mají domnělého společného embryonálního předchůdce a mají schopnost syntetizovat, akumulovat a vylučovat biogenní aminy a/nebo peptidové hormony. Zkratka APUD je tvořena z prvních písmen anglických slov:

• - A - aminy - aminy;
• - p -- prekurzor -- předchůdce;
• - U -- vychytávání -- asimilace, vstřebávání;
• - D - dekarboxylace - dekarboxylace.

V současné době bylo identifikováno asi 60 typů buněk systému APUD (apudocytů), které se nacházejí v:

• - centrální nervový systém - hypotalamus, mozeček;
• - sympatická ganglia;
• - žlázy s vnitřní sekrecí - adenohypofýza, epifýza, štítná žláza, ostrůvky slinivky břišní, nadledviny, vaječníky;
• - gastrointestinální trakt;
• - epitel dýchacích cest a plic;
• - ledviny;
• - kůže;
• - brzlík;
• - močové cesty;
• - placenta.

Charakteristika buněk systému APUD. Klasifikace apudocytů

Obecné vlastnosti apudocytů, definované jako endokrinní, jsou:

• - vysoká koncentrace biogenních aminů - katecholaminy, 5-hydroxytryptamin (serotonin);
• - schopnost absorbovat prekurzory biogenních aminů - aminokyseliny (tyrosin, histidin aj.) a jejich dekarboxylace;
• - významný obsah enzymů - glycerofosfátdehydrogenáza, nespecifické esterázy, cholinesteráza;
• - argyrofilie;
• - specifická imunofluorescence;
• - přítomnost enzymu - neuron-specifická enoláza.

Biogenní aminy a hormony syntetizované v apudocytech mají rozmanité účinky nejen ve vztahu ke gastrointestinálnímu traktu. Tabulka poskytuje stručný popis nejvíce studovaných hormonů systému APUD

Mezi monoaminergními a peptidergními mechanismy endokrinních buněk systému APUD existuje úzké metabolické, funkční, strukturální spojení. Spojují produkci oligopeptidových hormonů s tvorbou neuroaminu. Poměr tvorby regulačních oligopeptidů a neuroaminů v různých neuroendokrinních buňkách může být různý. Oligopeptidové hormony produkované neuroendokrinními buňkami působí lokálně (parakrinně) na buňky orgánů, ve kterých jsou lokalizovány, a vzdáleně (endokrinně) působí na celkové funkce těla včetně vyšší nervové aktivity.

Endokrinní buňky řady APUD vykazují blízkou a přímou závislost na nervových impulsech, které se k nim dostávají prostřednictvím sympatické a parasympatické inervace, ale nereagují na tropní hormony předního laloku hypofýzy.

Podle moderních koncepcí se buňky řady APUD vyvíjejí ze všech zárodečných vrstev a jsou přítomny ve všech typech tkání:

deriváty neuroektodermu (jsou to neuroendokrinní buňky hypotalamu, epifýzy, dřeně nadledvin, peptidergní neurony centrálního a periferního nervového systému);

deriváty kožního ektodermu (jedná se o buňky adenohypofýzy řady APUD, buňky Merkel v epidermis kůže);

deriváty střevního endodermu jsou četné buňky gastroenteropankreatického systému;

deriváty mezodermu (například sekreční kardiomyocyty);

deriváty mezenchymu - například žírné buňky pojivové tkáně.

Buňky systému APUD, umístěné v různých orgánech a tkáních, jsou různého původu, ale mají stejné cytologické, ultrastrukturální, histochemické, imunohistochemické, anatomické a funkční charakteristiky. Bylo identifikováno více než 30 typů apudocytů.

Příklady buněk řady APUD lokalizovaných v endokrinních orgánech zahrnují parafolikulární buňky štítné žlázy a chromafinní buňky dřeně nadledvin a v neendokrinních - enterochromafní buňky ve sliznici gastrointestinálního traktu a dýchacího traktu (Kulchitského buňky).

Difuzní část endokrinního systému je reprezentována následujícími formacemi:

Hypofýza je žláza mimořádného významu, lze ji nazvat jedním z centrálních lidských orgánů. Jeho interakce s hypotalamem vede k vytvoření takzvaného hypofýzně-hypotalamického systému, který reguluje většinu všech životně důležitých procesů těla a vykonává kontrolu nad prací téměř všech žláz žlázového endokrinního systému.

Lidská přední hypofýza

Barvení hematoxylin-eosinem

• 1 - acidofilní buňky
• 2 - bazofilní buňky
• 3 - chromofobní buňky
• 4 - vrstvy pojivové tkáně

Struktura hypofýzy se skládá z několika diferencovaných laloků. Přední lalok produkuje šest nejdůležitějších hormonů. Dominantní vliv má thyrotropin, adrenokortikotropní hormon (ACTH), čtyři gonadotropní hormony regulující funkce gonád a somatotropin. Ten se také nazývá růstový hormon, protože je hlavním faktorem ovlivňujícím růst a vývoj různých částí pohybového aparátu. Při nadměrné produkci růstového hormonu u dospělých dochází k akromegalii, projevující se zvětšením kostí končetin a obličeje.

Pomocí zadního laloku je hypofýza schopna regulovat interakci hormonů produkovaných epifýzou.

Lidská zadní hypofýza

Barvení hematoxylin-eosinem

• 1 - jádra hypofýzy
• 2 - krevní cévy

Produkuje antidiuretický hormon (ADH), který je základem pro regulaci vodní rovnováhy v těle, a oxytocin, který způsobuje kontrakci hladkého svalstva a má velký význam pro normální porod. Šišinka také vylučuje malé množství norepinefrinu a je zdrojem látky podobné hormonům – melatoninu. Melatonin řídí pořadí fází spánku a normální průběh tohoto procesu.

Barvení hematoxylin-eosinem

• 1 - pinealocyty
• 2 - ložiska vápenatých solí a sloučenin

křemík (mozkový písek)

endokrinní oligopeptidová neuroaminová buňka