Systém APUD je skupina sekrečních buněk nezávislých na specializovaných žlázách endokrinního systému. Jeho název je odvozen od iniciál v anglickém „(A) dolu a (P) rekursor (U) ptake (D) ecarboxylace“.
Tento systém se také nazývá „difúzní endokrinní systém“. Poprvé byl definován v roce 1966 profesorem AGE Pearse (1916 - 2003), který pozoroval, že buňky patřící do tohoto systému mají schopnost absorbovat a dekarboxylovat prekurzory aminových sloučenin.
Hlavní žlázy endokrinního systému u mužů a žen (Zdroj: Fuelbottle ~ commonswiki, přes Wikimedia Commons)
Pearse navrhl, že buňky tohoto systému APUD patří do skupiny primitivních sekrečních buněk a předchůdců specializovaných buněk, které strukturují endokrinní žlázy.
Buněční zástupci tohoto systému sdílejí mnoho charakteristik s typickou strukturou sekrečních buněk; obsahují velké množství volných polyribosomů a ribozomů, velké mitochondrie s vysokou aktivitou a sekreční granule v blízkosti buněčné membrány.
V současné době mají všechny buňky, které byly katalogizovány jako součást systému APUD, společné histochemické a ultrastrukturální vlastnosti; dokonce bylo pozorováno, že mají stejný embryologický původ.
Mnoho lékařů klasifikuje buňky systému APUD jako jednu třetinu nervového systému, protože bylo pozorováno, že řídí homeostázu mezi neurotransmitery v autonomním nervovém systému a tkáně citlivé na ně.
vlastnosti
Charakteristickým rysem, který vědci používají k identifikaci buněk difúzního endokrinního systému, je přítomnost sloučenin 5-hydroxytryptaminu a katecholaminu, které jsou detekovány ozářením fluorescencí po inkubaci s formaldehydem.
Studie in vitro prováděné s buňkami systému APUD ukázaly, že mají vysokou afinitu k absorpci prekurzorových aminů při syntéze hormonů, jako je L-dopa a 5-hydroxytryptofan.
Všechny buňky tohoto systému obsahují v sobě enzym DOPA-dekarboxylázu. Tento enzym je zodpovědný za dekarboxylaci sloučenin nebo aminokyselin, které buňky používají jako substrát k produkci aminů nebo peptidů, které vylučují.
Jak již název napovídá, systém APUD je charakterizován jeho schopností zachytit a dekarboxylovat aminové hormonální prekurzory, čehož je dosaženo jeho buňkami hlavně díky přítomnosti enzymu DOPA-dekarboxylázy.
Krystalová struktura enzymu DOPA-dekarboxylázy (Zdroj: Fvasconcellos 02:58, 14. srpna 2007 (UTC) přes Wikimedia Commons)
Kromě toho elektronová mikroskopie ukázala, že všechny buňky systému APUD mají zmenšený hrubý endoplazmatický retikulum a vysoce rozvinutý hladký endoplazmatický retikulum s výrazným tubulárním nebo vesikulárním tvarem.
Struktura a distribuce
Systém APUD je přítomen ve všech tkáních savců. Je však převážně v pankreatu a ve tkáních, kde se nacházejí hormonální receptory.
Odhaduje se, že v pankreatu lze nalézt až jeden milion buněk náležejících do systému APUD a že představují 1 až 3% celkového obsahu pankreatických buněk.
AGE Pearse původně identifikovala pouze 8 typů buněk APUD: chromafinové buňky v nadledvinách, střevní enterochromafinové buňky, žírné buňky, melanotropické a kortikotropní buňky hypofýzy, p buňky slinivky břišní a C buňky štítné žlázy..
Následný výzkum ukázal, že existuje mnoho dalších typů buněk, včetně epitelových buněk v kůře brzlíku, Leydigových buněk ve varlatech a endokrinních buněk v prostatě a srdci.
Strukturálně řečeno, všechny buňky, které tvoří difúzní endokrinní systém, sdílejí následující strukturální charakteristiky:
- Velká jádra.
- trojúhelníkový, piriformní nebo oválný tvar.
- Velké množství granulí v cytosolu, bohaté na prekurzorové chemické druhy hormonů, které vylučují.
- Nacházejí se izolované nebo seskupené v buněčných shlucích, tělískách nebo ostrůvcích.
Funkce
Buněční zástupci systému APUD v sobě obsahují dopamin, norepinefrin, epinefrin a serotonin. Kromě toho mohou tyto hormony syntetizovat z exogenních aminových sloučenin.
Podle odborníků v endokrinologii je hlavní funkcí tohoto systému vylučování peptidů s hormonálními funkcemi nebo peptidů s funkcemi při neurotransmise.
Někteří autoři klasifikují buňky tohoto systému jako „para-neurony“, což je způsobeno jejich schopností produkovat polypeptidy a proteiny, které slouží jako neurotransmitery v cílových buňkách slinivky břišní, gonád nebo dýchacích dutin.
V mnoha publikacích je systém APUD klasifikován jako „difúzní neuroendokrinní systém“, protože bylo dokonce zjištěno, že interaguje s buňkami hypotalamu, ganglií, periferními autonomními nervy, hypofýzou, epifýzou a určitými chemoreceptory placenta.
Klasifikace „difúzního neuroendokrinního systému“ rovněž odpovídá kapacitě sekrece peptidů uvnitř neuronů a somatických buněk, jakož i v intracelulárním prostoru a směrem k buněčnému vnějšímu povrchu v živočišných tkáních.
Ve vědeckém světě však existují někteří detektivové, kteří nesouhlasí s klasifikací tohoto systému jako neuroendokrinního systému, protože v cytosolu buněk nebyl nalezen žádný důkaz nervových zakončení, i když vždy se nacházejí v blízkosti buněk..
Patologie
Gastritida, ať už akutní nebo chronická, je patologií spojenou s nesprávnou funkcí buněk systému APUD, protože v některých případech jsou buňky žaludeční sliznice „překrývány“ nebo pokryty nadměrnou proliferací buněk APUD..
Mnoho studií nemocí souvisejících se systémem APUD se zaměřuje na původ nádorů, které jsou identifikovány jako „apudomy“ a které způsobují velmi komplexní symptomatologii kvůli všem endokrinním procesům, do nichž jsou tyto buňky zapojeny.
Apudomy mohou inhibovat nebo zvyšovat hormonální sekreci ganglií a žláz, což vyvolává hypo- nebo hyperfunkci orgánů, ve kterých se tyto nádory nacházejí.
Bylo to díky studiu patologií zapojených do systému APUD, že skutečný endokrinní rozsah tohoto difúzního endokrinního systému byl pochopen do větší hloubky.
U lidí však funkce systému a nemoci související s defekty, které jsou s ním spojeny, nejsou s jistotou známy.
Reference
- Delcore, R., & Friesen, SR (1993, září). Embryologické koncepty v systému APUD. Na seminářích v chirurgické onkologii (svazek 9, č. 5, str. 349-361). New York: John Wiley & Sons, Inc.
- Krausz, MM, Ariel, I., & Behar, AJ (1978). Primární maligní melanom tenkého střeva a koncept buněk APUD. Journal of chirurgical oncology, 10 (4), 283-288.
- Pearse, AGE (1978). Difúzní neuroendokrinní systém: peptidy společné pro mozek a střevo a jejich vztah k konceptu APUD. In Centrálně působící peptidy (str. 49-57). Palgrave Macmillan, Londýn
- Shapiro, B., Fig, LM, Gross, MD, Khafagi, F., & Britton, KE (1989). Radiochemická diagnostika nadledvin. Kritické recenze v klinických laboratorních vědách, 27 (3), 265-298
- Sidhu, GS (1979). Endodermální původ APUD buněk trávicího a dýchacího traktu. Histopatologický důkaz a přehled literatury. Americký časopis patologie, 96 (1), 5.
- Taylor, IL, Solomon, TE, Walsh, JH, & Grossman, MI (1979). Metabolismus pankreatického polypeptidu a účinek na sekreci pankreatu u psů. Gastroenterology, 76 (3), 524-528.
- Zhou, Y., Xie, B., Duan, Y., Su, W., Yi, X., Liu, W.,… & Xiao, D. (2016). Kazuistika Primární žaludeční maligní melanom může pocházet z absorpčních a dekarboxylačních buněk prekurzoru aminu. Int J Clin Exp Pathol, 9 (12), 13003-13009.