Sistema apud delle cellule. Apud – sistema (organizzazione strutturale e funzionale, significato biologico in condizioni normali e patologiche)

C'è un sistema funzionalmente attivo nel corpo chiamato Sistema APUD. Inoltre, in relazione ad esso vengono utilizzati i termini “sistema endocrino diffuso”, “sistema paracrino”, “sistema neuroendocrino”, “sistema PDAP”, “sistema a cellule leggere”, “sistema cromaffine”, ecc.

Essendo un sistema funzionalmente attivo, partecipa alla sintesi di ammine biogene e ormoni peptidici.

Prerequisiti morfologici per la scoperta Sistemi APUD creato dalle ricerche di R. Heidenhain, che nel 1870 pubblicò per primo informazioni sull'esistenza di cellule cromaffini nella mucosa gastrica. Negli anni successivi furono scoperte in altri organi e chiamate cellule enterocromaffini di Kulchitsky, cellule di Nuss-baum, Nicholas, Feirter, cellule argentafine, chiare, gialle, granulari. La loro funzione rimase poco chiara per molti decenni. Nel 1932, Masson espresse l'opinione che secernono una certa secrezione e chiamò questo fenomeno una funzione neuroendocrina. Nel 1938 F. Feyrter formulò il concetto di sistema paracrino, o sistema endocrino diffuso. La sua essenza morfologica sta nel fatto che il tessuto epiteliale della mucosa del tratto gastrointestinale, delle vie aeree, dei polmoni e di altri organi contiene cellule localizzate diffusamente, i cui ormoni hanno effetti sia locali (paracrini) che remoti (endocrini) su vari organi strutture. Nel 1990, Ag. Pearse propose di combinare un certo numero di cellule endocrine con un pronunciato tipo di metabolismo monoaminergico in un unico cosiddetto sistema APUD (Amine Precursore Uptake and Dekarboxylation). La sua caratteristica principale è la capacità di accumulare precursori di ammine biogene, decarbossilarli e produrre ammine biogene o ormoni peptidici. Il metodo di secrezione caratteristico di queste cellule era chiamato paracrino. Inoltre, queste cellule hanno plasticità, cioè a seconda delle condizioni possono passare dalla sintesi di ammine biogene alla sintesi di ormoni peptidici e viceversa. N.T. Raikhlin e I.M. Kvetnoy (1991) sulla base dell'abbreviazione APUD, che riflette un'importante e comune caratteristica biochimica per tutte le cellule di questo sistema, sono stati proposti i seguenti termini:

• apudociti – cellule endocrine differenziate mature, che, in base alle loro caratteristiche funzionali, morfologiche e di altro tipo, sono classificate come Sistema APUD, cioè hanno la capacità di produrre ammine biogene e ormoni peptidici;
• apudoblasti - cellule pluripotenti, da cui successivamente si formano gli apudociti;
• apudogenesi - origine delle cellule del sistema APUD;
• apudopatia - condizioni patologiche associate all'interruzione della struttura e della funzione degli apudociti, espresse in una determinata sindrome clinica;
• apudoms - tumori benigni delle cellule del sistema APUD;
• apudoblastoma - tumori maligni degli apudociti.

Attualmente sono stati descritti più di 50 tipi di cellule APUD. Situati in quasi tutti gli organi (tratto gastrointestinale, polmoni, fegato, reni, pancreas, ghiandole surrenali, ghiandola pineale, ghiandola pituitaria, placenta, pelle, ecc.), producono prodotti vitali: ammine biogene e ormoni peptidici. Queste cellule, in base alla natura della loro funzione, si dividono in 2 gruppi: i primi sono sostanze che svolgono funzioni specifiche (ormoni polipeptidici); le seconde - con funzioni diverse - le ammine biogene.

Il gruppo degli ormoni polipeptidici comprende:

• MSG- controllare il metabolismo dei pigmenti;
• STG- crescita corporea;
• ACTH-produzione di corticosteroidi, insulina, gastrina associata alla digestione.

Pertanto, le cellule Sistemi APUD partecipano al mantenimento dell’omeostasi del corpo. Inoltre, N.T. Raikhlin, I.M. Kvetnoy (1981) ammettono che le cellule del sistema APUD controllano i collegamenti in un complesso sistema di regolazione antagonista delle funzioni. Le strette interazioni nel processo di metabolismo e sintesi degli ormoni prodotti dagli apudociti riflettono la stretta coerenza nella loro attività funzionale, che è alla base del lavoro sincrono dell'intero organismo.

Violazione dell'organizzazione strutturale e funzionale dei singoli collegamenti Sistemi APUD e, di conseguenza, la sovrapproduzione o la carenza di un ormone peptidico o di un'ammina biogenica può esprimersi in un complesso di sintomi che formano alcune sindromi cliniche: le apudopatie. L'inizio eziologico dell'apudopatia può essere qualsiasi fattore che causa una violazione dell'organizzazione cellulare o tissutale: mutazioni, disturbi nella struttura genetica, fattori fisico-chimici, virali, batterici, effetti cancerogeni, traumi, esperienze emotive, ecc.

La patogenesi dell'apudopatia si basa sui disturbi nella sintesi e nel metabolismo degli ormoni e delle ammine biogene prodotte dalle cellule del sistema APUD.

Gli apudociti possono essere la fonte dello sviluppo di tumori: apud e apudoblast.

Questi includono:

• tumori ipofisari;
• produrre ACTH, MSH, STH;
• prolattina e altri ormoni peptidici;
• pinealomi;
• pineoblastoma;
• cancro midollare della tiroide;
• adenomi delle paratiroidi;
• feocromocitomi;
• cancro ai polmoni a cellule d'avena, ecc.

Praticamente tutti gli ormoni Sistemi APUD sono sostanze proliferative-tropiche, alcune di esse funzionano come attivatori e altre come inibitori della proliferazione cellulare. In alcuni casi, lo stesso ormone può agire sia come attivatore che come inibitore della divisione cellulare, a seconda della loro concentrazione e per altri motivi.

Nel 1968 L'istochimico inglese Pierce ha avanzato il concetto dell'esistenza nel corpo di uno speciale sistema diffuso altamente organizzato di cellule endocrine, la cui funzione specifica è la produzione di ammine biogene e ormoni peptidici - il cosiddetto sistema APUD. Ciò ha permesso di espandere in modo significativo e, in un certo senso, rivedere le opinioni esistenti sulla regolazione ormonale dei processi vitali. Poiché lo spettro delle ammine biogene e degli ormoni peptidici è piuttosto ampio e comprende molte sostanze vitali (serotonina, melatonina, istamina, catecolamine, ormoni ipofisari, gastrina, insulina, glucagone, ecc.), diventa evidente il ruolo significativo di questo sistema nel mantenimento dell'omeostasi. , e il suo studio sta diventando sempre più rilevante.

Inizialmente la teoria APUD venne accolta con critiche, soprattutto per la sua posizione secondo cui le cellule APUD provengono esclusivamente dal neuroectoderma, più precisamente dalla cresta del tubo neurale embrionale. La ragione di questo malinteso iniziale, apparentemente, è che gli apudociti, oltre a peptidi e ammine, contengono enzimi e sostanze specifici dei neuroni: enolasi (NSE), cromogranina A, sinaptofisina, ecc. e dimostrano anche altre proprietà “neurocrestopatiche”. Successivamente, autori e sostenitori della teoria APUD riconobbero che gli apudociti hanno origini diverse: alcuni dalla cresta del tubo neurale, altri, ad esempio, gli apudociti dell'ipofisi e della pelle, si sviluppano dall'ectoderma, mentre gli apudociti dello stomaco, dell'intestino , pancreas, polmoni, ghiandola tiroidea e numerosi altri organi sono derivati ​​​​del mesoderma. È ormai dimostrato che durante l'ontogenesi (o in condizioni patologiche) può verificarsi una convergenza strutturale e funzionale di cellule di diversa origine.

Negli anni 70-80 del secolo scorso, attraverso gli sforzi di molti ricercatori, tra cui R. Gilleman, a cui fu assegnato il Premio Nobel proprio per la scoperta della regolazione neuroendocrina dei peptidi nell'ANN, la teoria APUD fu trasformata nel concetto di sistema neuroendocrino peptidergico diffuso (DPNS). Cellule appartenenti a questo sistema sono state identificate nel sistema nervoso centrale e nel SNA, nei sistemi cardiovascolare, respiratorio, digestivo, nel tratto urogenitale, nelle ghiandole endocrine, nella pelle, nella placenta, ad es. praticamente ovunque. La diffusa rappresentazione di queste cellule “chimeriche” o trasduttori, che combinano le proprietà di regolazione nervosa ed endocrina, corrispondeva pienamente all’idea principale della teoria APUD, secondo cui nella struttura e nella funzione il DPNES funge da collegamento tra il sistema nervoso ed endocrino. sistemi.

La teoria APUD è stata ulteriormente sviluppata in connessione con la scoperta degli effettori umorali del sistema immunitario: le citochine. chemochine. integrine. defensine, ecc. La connessione tra DPNES e sistema immunitario è diventata evidente quando si è scoperto che queste sostanze si formano non solo negli organi e nelle cellule del sistema immunitario, ma anche negli apudociti. D'altra parte, si è scoperto che le cellule del sistema immunitario hanno caratteristiche APUD. Di conseguenza, è nata la versione moderna della teoria APUD. Secondo questa versione, il corpo umano possiede un sistema endocrino neuroimmune diffuso (DNIES) multifunzionale e diffuso, che collega i sistemi nervoso, endocrino e immunitario in un unico complesso, con strutture e funzioni ridondanti e in parte intercambiabili (Tabella 11.1). Il ruolo fisiologico del DNIES è la regolazione di praticamente tutti i processi biologici, a tutti i livelli, da quello subcellulare a quello sistemico. Non è un caso che la patologia primaria del DNIES si distingua per la sua luminosità e varietà di manifestazioni cliniche e di laboratorio, e che i suoi disturbi secondari (cioè reattivi) accompagnano praticamente qualsiasi processo patologico.

Sulla base del concetto DNIES è stata formata una nuova disciplina biomedica integrale: la neuroimmunoendocrinologia, che afferma un approccio sistemico piuttosto che nosologico alla patologia umana. La base della “nosologia” è il postulato che ogni malattia o sindrome ha una causa specifica, una patogenesi chiara e caratteristiche cliniche, laboratoristiche e morfologiche. Il concetto di DNIES rimuove questi paraocchi metodologici, consentendo di interpretare integralmente le cause e i meccanismi del processo patologico.

Il significato teorico della teoria DNIES è che aiuta a comprendere la natura di condizioni fisiologiche e patologiche come l'apoptosi, l'invecchiamento, l'infiammazione, le malattie e sindromi neurolegenerative, l'osteoporosi. Oncopatologi, comprese neoplasie ematologiche, malattie autoimmuni. La sua rilevanza clinica è spiegata dal fatto che il danno funzionale e/o morfologico dell'apudonite è accompagnato da disturbi ormonali-metabolici, neurologici, immunologici e altri gravi. Le corrispondenti sindromi cliniche, laboratoristiche e morfologiche e le loro associazioni sono presentate nella Tabella 11.2.

Nei suoi primi articoli, Pierce ha combinato nel sistema APUD 14 tipi di cellule che producono 12 ormoni e si trovano nella ghiandola pituitaria, nello stomaco, nell'intestino, nel pancreas, nelle ghiandole surrenali e nei paragangli. Successivamente questo elenco si è ampliato e attualmente sono noti più di 40 tipi di apudociti (tabella).

Negli ultimi anni è stata scoperta la presenza di ormoni peptidici nelle cellule del sistema nervoso centrale e periferico. Tali cellule nervose sono chiamate neuroni peptidergici.

Tabella 11.1.

Sistema APUD(Sistema APUD, sistema neuroendocrino diffuso) - un sistema di cellule che hanno un presunto predecessore embrionale comune e hanno la capacità di sintetizzare, accumulare e secernere ammine biogene e/o ormoni peptidici. L'abbreviazione APUD è formata dalle prime lettere delle parole inglesi:
- A - ammine - ammine;
- p - precursore - predecessore;
- U - assorbimento - assimilazione, assorbimento;
- D - decarbossilazione - decarbossilazione.

Attualmente, circa 60 tipi di celle del sistema APUD(apudociti), che si trovano in:
- sistema nervoso centrale - ipotalamo, cervelletto;
- gangli simpatici;
- ghiandole endocrine - adenoipofisi, ghiandola pineale, tiroide, isole pancreatiche, ghiandole surrenali, ovaie;
- tratto gastrointestinale;
- epitelio delle vie respiratorie e dei polmoni;
- reni;
- pelle;
- timo;
- tratto urinario;
- placenta, ecc.

Come risultato del ricerca embriologicaÈ stato suggerito che le cellule primarie del sistema APUD provengano dalla cresta neurale (epiblasto programmato neuroendocrino). Durante lo sviluppo del corpo, sono distribuiti tra le cellule di vari organi. Gli apudociti possono essere localizzati diffusamente o in gruppi tra le altre cellule negli organi e nei tessuti.

Nelle celle Sistemi APUD I peptidi vengono sintetizzati insieme alle ammine biogene. È stato stabilito che i composti biologicamente attivi formati nelle cellule di questo sistema svolgono funzioni endocrine, neurocrine e neuroendocrine, nonché paracrine. Va sottolineato che numerosi composti (peptide intestinale vasoattivo, neurotensina, ecc.) Vengono rilasciati non solo dalle cellule del sistema APUD, ma anche dalle terminazioni nervose.

Questo fatto e un'ampia rappresentanza in parti del cervello, così come la differenziazione delle cellule di questo sistema dalla cresta neurale e la loro posizione nei tessuti delle ghiandole endocrine associate al cervello (ghiandola pituitaria, ghiandola pineale, ecc.) ci consente di concludere che questo sistema è un collegamento speciale responsabile del mantenimento dell’omeostasi del corpo.
Molti autori lo credono Sistema APUDè un dipartimento del sistema nervoso, oltre ai sistemi centrale, periferico e autonomo.

Tuttavia, sulla base dell'analisi dei dati numerosi studi Negli ultimi anni, possiamo concludere che il meccanismo di regolazione di tutti gli organi e sistemi del corpo si basa su un'interazione funzionale coordinata tra il sistema endocrino (incluso il sistema APUD) e il sistema nervoso.

Come risultato della generalizzazione dei risultati dello studio della "ricezione" e del "trasferimento" delle informazioni sul subcellulare, livelli cellulari e tissutali sullo stato del corpo nel suo insieme e sulle sue singole parti, il che è confermato dal fatto che i composti fisiologicamente attivi sono identici sia nel sistema nervoso (neurotrasmettitori) che come ormoni del sistema APUD. Ciò rende possibile combinare questi due sistemi, precedentemente considerati separatamente, in un sistema neuroendocrino universale.

Accademia medica di Mosca intitolata a I.M. Sechenov

Dipartimento di Istologia, Citologia ed Embriologia

Dsistema endocrino diffuso

Completato

Consulente scientifico:

· Un po' di storia

Sviluppo delle cellule DES

· Modelli di sviluppo delle cellule DES:

· Costruzione di una centrale elettrica diesel

Rigenerazione delle cellule DES

· Conclusione

· Bibliografia

Un posto speciale in endocrinologia e nei meccanismi di regolazione ormonale è occupato dal sistema endocrino diffuso (DES), o sistema APUD - un'abbreviazione per Amine Precursor Uptake and Decarboxylation - l'assorbimento di un precursore amminico e la sua decarbossilazione. Per DES si intende un complesso di cellule endocrine recettoriali (apudociti), la maggior parte delle quali si trova nei tessuti marginali dell'apparato digerente, respiratorio, genito-urinario e di altri sistemi corporei e che producono ammine biogene e ormoni peptidici.

Un po' di storia

Nel 1870 R. Heidenhain pubblicò dati sull'esistenza di cellule cromaffini nella mucosa gastrica. Negli anni successivi, insieme alle cellule argentofile, furono scoperte in altri organi. Le loro funzioni rimasero poco chiare per diversi decenni. La prima prova della natura endocrina di queste cellule fu presentata nel 1902 da Baylis e Starling. Hanno condotto esperimenti su un'ansa di digiuno deneuronizzata e isolata con vasi sanguigni preservati. Si è scoperto che quando si introduce acido in un'ansa intestinale, priva di collegamenti nervosi con il resto del corpo, si osserva il rilascio di succo pancreatico. Era ovvio che l'impulso dall'intestino al pancreas, provocando l'attività secretoria di quest'ultimo, veniva trasmesso non attraverso il sistema nervoso, ma attraverso il sangue. E poiché l'introduzione dell'acido nella vena porta non ha causato la secrezione pancreatica, si è concluso che l'acido provoca la formazione di una sostanza nelle cellule epiteliali dell'intestino, che viene lavata via dalle cellule epiteliali con il flusso sanguigno e stimola il pancreas secrezione.

A sostegno di questa ipotesi Baylis e Starling effettuarono un esperimento che confermò finalmente l'esistenza degli endocrinociti nell'intestino. La mucosa del digiuno venne macinata con sabbia in una soluzione debole di acido cloridrico e filtrata. La soluzione risultante è stata iniettata nella vena giugulare dell'animale.

Dopo pochi istanti, il pancreas ha risposto con una secrezione più forte di prima.

Nel 1968, l'istologo inglese E. Pierce propose il concetto dell'esistenza di cellule della serie APUD, che hanno caratteristiche citochimiche e funzionali comuni. L'abbreviazione APUD è composta dalle lettere iniziali delle caratteristiche più importanti delle cellule. È stato stabilito che queste cellule secernono ammine biogene e ormoni peptidici e hanno una serie di caratteristiche comuni:

1) assorbire i precursori delle ammine;

Sviluppo delle cellule DES

Secondo i concetti moderni, le cellule della serie APUD si sviluppano da tutti gli strati germinali e sono presenti in tutti i tipi di tessuto:

1. derivati ​​del neuroectoderma (si tratta di cellule neuroendocrine dell'ipotalamo, della ghiandola pineale, della midollare surrenale, dei neuroni peptidergici del sistema nervoso centrale e periferico);

2. derivati ​​dell'ectoderma cutaneo (si tratta di cellule della serie APUD dell'adenoipofisi, cellule di Merkel nell'epidermide della pelle);

3. derivati ​​dell'endoderma intestinale sono numerose cellule del sistema gastroenteropancreatico;

4. derivati ​​del mesoderma (ad esempio cardiomiociti secretori);

5. derivati ​​​​del mesenchima - ad esempio mastociti del tessuto connettivo.

Modelli di sviluppo delle cellule DES:

1. Differenziazione precoce delle cellule DES negli organi dell'apparato digerente e respiratorio anche prima della comparsa di cellule bersaglio specifiche. Questi dati suggeriscono che lo sviluppo precoce delle cellule endocrine in alcuni tessuti è dovuto alla partecipazione dei loro ormoni nella regolazione dei meccanismi dell'istogenesi embrionale.

2. Lo sviluppo più intenso dell'apparato endocrino dei sistemi digestivo e respiratorio durante il periodo di crescita e differenziazione più pronunciata dei tessuti.

3. La comparsa di cellule DES in quei luoghi di organi e tessuti dove non si trovano negli adulti. Un esempio di ciò è la scoperta di cellule secernenti gastrina nel pancreas embrionale e la loro scomparsa nel periodo postnatale. Nella sindrome di Zollinger-Ellison, le cellule secernenti gastrina si ri-differenziano nel pancreas.

Struttura del DPP

Le cellule DES, situate nell'epitelio delle mucose del canale digestivo, delle vie aeree e delle vie urinarie, sono ghiandole endoepiteliali unicellulari che non formano conglomerati.

Nell'intestino, tra le membrane basali delle cellule e i vasi sanguigni sottostanti e le terminazioni nervose, si trova uno strato di tessuto connettivo. Non sono stati riscontrati rapporti particolari tra cellule di tipo endocrino e capillari.

Le cellule DES localizzate nell'epitelio sono grandi, triangolari o a forma di pera. Sono caratterizzati da citoplasma eosinofilo leggero; i granuli secretori sono solitamente concentrati sulla superficie basale della cellula o lungo la parte inferiore della sua superficie laterale. Nella parte superiore della superficie laterale, le cellule epiteliali sono collegate da giunzioni strette, che impediscono la diffusione dei prodotti secretori nel lume del tratto gastrointestinale, almeno in condizioni fisiologiche. Allo stesso tempo, le bolle si trovano spesso direttamente sotto la superficie della cellula, rivolta verso il lume intestinale. L'esatto significato funzionale di queste vescicole non è noto. È molto probabile che si tratti di un sistema di trasporto, la cui direzione di funzionamento sarà stabilita solo in esperimenti con un oggetto di trasporto etichettato o con i suoi predecessori. Forse queste vescicole si formano sulla superficie rivolta verso il lume del tratto gastrointestinale e consentono alla cellula di assorbire il contenuto del lume, compresi quelli secretogenici; forse hanno origine dal reticolo (o anche dal complesso lamellare).

Tutte le cellule DES contengono il reticolo endoplasmatico, l'apparato del Golgi, ribosomi liberi e numerosi mitocondri. È molto difficile classificare le cellule attivamente funzionanti, i cui granuli si trovano in diverse fasi del trasportatore secretorio e quindi differiscono per dimensioni, densità e natura del contenuto anche nella stessa cellula. Le caratteristiche della formazione, maturazione e disintegrazione dei granuli sono individuali per ciascun tipo di cellula endocrina, così come le dimensioni e la morfologia dei granuli secretori maturi.

Tutte le cellule DES possono essere divise in due tipi in base alle loro caratteristiche di secrezione: aperte e chiuse.

Cellule endocrine aprire digitare sempre un'estremità rivolta verso la cavità di un organo cavo. Le cellule di questo tipo sono in diretto contatto con il contenuto di questi organi. La maggior parte di queste cellule si trovano nella mucosa della parte pilorica dello stomaco e dell'intestino tenue. L'apice della cellula è dotato di numerosi microvilli. Funzionalmente, sono una sorta di antenne biologiche, le cui membrane contengono proteine ​​​​recettrici. Sono loro che percepiscono le informazioni sulla composizione del cibo, dell'aria inalata e dei prodotti metabolici finali rimossi dal corpo. L'apparato del Golgi si trova in prossimità del complesso recettoriale. Pertanto, le cellule di tipo aperto svolgono una funzione recettoriale: in risposta all'irritazione, gli ormoni vengono rilasciati dai granuli secretori della parte basale delle cellule.

Nella mucosa del fondo dello stomaco, le cellule endocrine non entrano in contatto con il contenuto del lume. Queste sono cellule endocrine Chiuso tipo. Non entrano in contatto con l'ambiente esterno, ma percepiscono informazioni sullo stato dell'ambiente interno e, attraverso il rilascio del loro frastuono, ne mantengono la costanza. Si ritiene che le cellule endocrine di tipo chiuso rispondano a stimoli fisiologici (meccanici, termici) e che le cellule di tipo aperto rispondano a stimoli chimici: il tipo e la composizione del chimo.

La risposta delle cellule aperte e chiuse è il rilascio o l'accumulo di ormoni. Sulla base di ciò, possiamo concludere che le cellule DES svolgono due funzioni principali: recettore - percezione delle informazioni da ambienti esterni ed interni del corpo e dell'effettore - rilascio di ormoni in risposta a stimoli specifici. Parlando degli effetti paracrini ed endocrini degli ormoni DES, possiamo distinguere condizionatamente tre livelli della loro attuazione: influenze paracrine intraepiteliali; effetti esercitati nel tessuto connettivo, nel muscolo e in altri tessuti sottostanti; e, infine, influenze endocrine a distanza. Ciò dà motivo di credere che ciascuna cellula DES sia il centro di una regione paracrino-endocrina. Lo studio del microambiente delle cellule endocrine è essenziale per comprendere non solo i principi della regolazione ormonale, ma anche per spiegare i cambiamenti morfologici locali sotto l'influenza di determinati fattori.

Tornando all'analisi del significato funzionale del DES, va sottolineato ancora una volta che le cellule DES svolgono sia funzioni recettoriali che effettrici (ormonali). Ciò rende possibile proporre un nuovo concetto, secondo il quale le cellule DES agiscono come una sorta di “organo di senso” diffusamente organizzato.

L'attività specifica del DES non si limita alla regolazione del metabolismo esterno e alla funzione barriera dei tessuti epiteliali. Grazie ai suoi ormoni comunica con altri sistemi regolatori del corpo. La loro analisi ci ha permesso di formulare il concetto sistemi di risposta primaria, avvisie protezione del corpo (SPROZO). La sua essenza sta nel fatto che l'ingresso di qualsiasi sostanza dall'ambiente esterno attraverso l'epitelio nell'ambiente interno del corpo e la rimozione dei metaboliti dall'ambiente interno attraverso i tessuti epiteliali nell'ambiente esterno viene effettuata sotto il controllo di SPROSO . La sua composizione comprende i seguenti collegamenti: endocrino , rappresentato dalle celle DES; nervoso , costituito da neuroni peptidergici degli organi di senso e del sistema nervoso, e dalla difesa immunitaria locale, formata da macrofagi, linfociti, plasmaciti e basofili tissutali.

Rigenerazione delle cellule DES

I processi riparativi che si sviluppano nelle cellule DES dopo l'esposizione a fattori che portano a una forte tensione funzionale dell'apparato endocrino sono caratterizzati dal seguente spettro di reazioni strutturali e funzionali:

1. Attivazione del processo secretorio. Il passaggio della maggior parte degli endocrinociti dallo stato di riposo fisiologico alla secrezione attiva, che di per sé è già una forma di reazione compensatoria, è in alcuni casi accompagnato dall'implementazione di un ulteriore meccanismo di secrezione nelle cellule. In questo caso, la formazione e la maturazione dei granuli contenenti ormoni avviene nelle cisterne del reticolo endoplasmatico granulare senza la partecipazione del complesso del Golgi.

2. La capacità degli endocrinociti di rigenerarsi attraverso la mitosi. Questa reazione non è stata sufficientemente studiata e rimane poco chiara. Non sono state riscontrate figure mitotiche nell'apparato endocrino del tratto gastrointestinale in condizioni di patologia sperimentale e clinica. Anche per quanto riguarda le cellule delle isole pancreatiche, le più studiate a riguardo, non esiste ancora un punto di vista univoco. Poiché nelle isole pancreatiche non sono presenti elementi cambiali, le cellule specializzate vanno incontro a divisione mitotica. Esistono prove che la rigenerazione riparativa delle isole durante la resezione parziale del pancreas viene effettuata a causa della divisione cellulare mitotica.

3. Mitosi delle cellule cambiali dello strato epiteliale con successiva differenziazione in base al tipo endocrino.

Conclusione

La produzione di sostanze chimiche vitali da parte degli apudociti determina la loro importanza nella regolazione dei processi vitali in salute e malattia.

Poiché il DES svolge un ruolo significativo nella regolazione dell'omeostasi, si può presumere che lo studio della dinamica del suo stato funzionale potrà essere utilizzato in futuro per sviluppare metodi per la correzione mirata dei disturbi dell'omeostasi in varie condizioni patologiche. Pertanto, lo studio del DES è un problema abbastanza promettente in medicina.

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Nel 1968, il patologo e istochimico inglese E. Pierce confermò la teoria dell'esistenza nel corpo di un sistema cellulare neuroendocrino specializzato e altamente organizzato, la cui principale proprietà specifica è la capacità delle sue cellule costituenti di produrre ammine biogene e ormoni polipeptidici (sistema APUD). Le cellule incluse nel sistema APUD sono chiamate apudociti. Il nome del sistema è un'abbreviazione di parole inglesi (amin - ammine; precursore - predecessore; assorbimento - accumulo; decarbossilazione - decarbossilazione), che indica una delle principali proprietà degli apudociti: la capacità di formare ammine biogene mediante decarbossilazione dei precursori accumulati . In base alla natura delle loro funzioni, le sostanze biologicamente attive del sistema sono divise in due gruppi: 1) composti che svolgono funzioni specifiche strettamente definite (insulina, glucagone, ACTH, ormone della crescita, melatonina, ecc.) e 2) composti con diverse funzioni (serotonina, catecolamine, ecc.). Queste sostanze sono prodotte in quasi tutti gli organi. Gli apudociti agiscono a livello tissutale come regolatori dell'omeostasi e controllano i processi metabolici. Di conseguenza, con la patologia (comparsa di apud in alcuni organi), si sviluppano i sintomi di una malattia endocrina, corrispondenti al profilo degli ormoni secreti.

L'attività del sistema APUD, localizzata nei tessuti dei polmoni e del tratto gastrointestinale (stomaco, intestino e pancreas), è ormai stata studiata in modo più approfondito.

Gli apudociti nei polmoni sono rappresentati dalle cellule Feyter e Kulchitsky. Sono più sviluppati nei polmoni dei feti e dei neonati che nei polmoni degli adulti. Queste cellule si trovano singolarmente o in gruppi nell'epitelio dei bronchi e dei bronchioli e hanno un'abbondante innervazione. Molte cellule endocrine specifiche dei polmoni sono simili a quelle della ghiandola pituitaria, del duodeno, del pancreas e della tiroide. Tra i neuropeptidi sintetizzati dai polmoni sono stati trovati: leuencefalina, calcitonina, polipeptide vasointestinale, sostanza P, ecc. Il gruppo più numeroso e ben organizzato di apudociti nel tratto gastrointestinale sono anche le cellule di Kulchitsky (cellule Ec) . La loro funzione è considerata la sintesi e l'accumulo di ammine biogene - serotonina e melatonina, nonché di ormoni peptidici - motilina, sostanza P e catecolamine. Inoltre, nel tratto gastrointestinale sono stati trovati più di 20 tipi di cellule (A, D, G, K, ecc.) che sintetizzano gli ormoni polipeptidici. Tra questi ci sono l'insulina, il glucagone, la somatostatina, la gastrina, la sostanza P, la colecistochinina, la motilina, ecc.

Tipi di apudopatie. I disturbi della struttura e della funzione degli apudociti, espressi da sindromi cliniche, sono chiamati apudopatie. In base alla loro origine, le apudopatie si distinguono in apudopatie primarie (determinate ereditariamente) e secondarie (acquisite).

Le apudopatie primarie comprendono, in particolare, la sindrome dei tumori endocrini multipli (MET) di vario tipo (vedi tabella secondo N.T. Starkova). Si tratta di una malattia autosomica dominante caratterizzata da molteplici tumori benigni o maligni che originano da apudociti di varia localizzazione. Pertanto, il gruppo di malattie appartenenti alla PMI di tipo I comprende principalmente pazienti con la forma familiare di iperparatiroidismo. In questa sindrome, l'iperplasia di tutte le ghiandole paratiroidi viene rilevata in combinazione con un tumore del pancreas e (o) dell'ipofisi, che può secernere gastrina, insulina, glucagone, VIP, PRL, STH, ACTH in eccesso, causando lo sviluppo di corrispondenti sintomi clinici manifestazioni. Lipomi e carcinomi multipli possono essere combinati con la PMI di tipo I. L'iperparatiroidismo è l'endocrinopatia più espressa nella PMI di tipo I ed è osservato in oltre il 95% dei pazienti. I gastrinomi (37%) e i VIPomi (5%) sono meno comuni.

La SMEO di tipo IIa è caratterizzata dalla presenza nei pazienti di cancro midollare della tiroide, feocromocitoma e iperplasia o tumore della ghiandola paratiroidea. La combinazione del cancro midollare della tiroide con il feocromocitoma è stata descritta per la prima volta in dettaglio da Sipple (1961), pertanto questa variante della PMI è chiamata sindrome di Sipple.

Le apudopatie secondarie possono verificarsi con malattie del sistema cardiovascolare o nervoso, malattie infettive, intossicazioni, tumori localizzati al di fuori del sistema APUD.

In base alla loro prevalenza si distingue tra apudopatie multiple (caratterizzate dal coinvolgimento di diversi tipi di apudociti nel processo patologico) e apudopatie solitarie (la funzione di qualsiasi tipo di apudocita è compromessa). Un esempio di una delle forme di apudopatie multiple può essere la sindrome MEO sopra descritta. Tra quelli solitari, i più comuni sono i tumori dell'apudo, che originano dalle cellule del sistema APUD e hanno attività ormonale. Sebbene tali tumori possano talvolta produrre più ormoni provenienti da diversi tipi di cellule, le manifestazioni cliniche delle apudopatie solitarie sono solitamente determinate dall'azione di un ormone. Le apudopatie si distinguono anche in base alle loro caratteristiche funzionali. Esistono forme di disturbi iper, ipo e disfunzionali. La base delle prime due forme è solitamente rispettivamente l'iper- o l'ipoplasia degli apudociti; i disturbi disfunzionali sono caratteristici delle apudopatie multiple. Di seguito forniremo una breve descrizione solo di alcuni degli ormoni peptidici del sistema APUD e del loro ruolo nella patologia.

Gastrina. Questo peptide è prodotto dalle cellule G principalmente nel piloro dello stomaco. È stato identificato anche un altro rappresentante del sistema APUD: la bombesina, prodotta dalle cellule P, che è uno stimolatore del rilascio di gastrina. Pertanto, la bombesina è chiamata ormone che rilascia la gastrina. La gastrina è un forte stimolatore della secrezione di acido cloridrico e quest'ultimo ne inibisce la formazione tramite feedback negativo. Inoltre, la gastrina stimola la produzione di enzimi pancreatici e migliora la secrezione del succo pancreatico e aumenta la secrezione biliare; inibisce l'assorbimento di glucosio, sodio e acqua nell'intestino tenue, insieme ad un aumento del rilascio di potassio; stimola l'attività motoria del tratto gastrointestinale.

Nel 1955, Zollinger ed Ellison descrissero per la prima volta pazienti con ulcere peptiche ricorrenti, grave ipersecrezione di acido cloridrico e tumore delle cellule insulari - gastrinoma, che produce una maggiore quantità di gastrina. Questa triade di sintomi è chiamata sindrome di Zollinger-Ellison. Il gastrinoma è più spesso localizzato nel pancreas, così come nella sottomucosa del duodeno. Fino al 75% dei gastrinomi pancreatici e fino al 50% di quelli duodenali danno metastasi. Clinicamente, la sindrome si manifesta con lesioni ulcerative a rapido sviluppo (di solito nel bulbo duodenale), dolore epigastrico, frequenti sanguinamenti ulcerativi, nausea, vomito e diarrea.

Glucagone. Ormone peptidico prodotto dalle cellule alfa delle isole pancreatiche. Il glucagone con un peso molecolare leggermente superiore viene secreto dalle cellule della mucosa duodenale. Il glucagone pancreatico ha un pronunciato effetto iperglicemizzante dovuto ad un forte aumento della glicogenolisi nel fegato sotto la sua influenza. L'ormone enterale ha un effetto stimolante sulla secrezione di insulina. Pertanto, il glucagone partecipa alla stabilizzazione dei livelli di glucosio nel sangue. Quando il livello di glucosio nel sangue diminuisce, viene rilasciato glucagone. Inoltre, è un ormone lipolitico che mobilita gli acidi grassi dal tessuto adiposo.

Sono stati descritti più di 100 glucagenomi: tumori maligni ormonalmente attivi localizzati principalmente nella coda del pancreas. Il glucagenoma porta allo sviluppo della sindrome da dermatite diabetica. È caratterizzata da segni di diabete mellito moderato (dovuto a iperglucagonemia) e alterazioni cutanee sotto forma di eritema necrolitico migrante. Si sviluppano anche glossite, stomatite, anemia e perdita di peso. I bambini hanno spesso convulsioni, periodi di apnea e talvolta coma.

Un altro ormone del sistema APUD è somatostatina(o rilasciante somatotropina). Questo ormone inibitorio viene prodotto non solo nel sistema nervoso centrale (nell'ipotalamo), ma anche nelle cellule D dello stomaco, dell'intestino e del pancreas, nonché in piccole quantità in tutti i tessuti del corpo. Oltre al principale ruolo fisiologico - inibizione del rilascio dell'ormone somatotropo, la somatostatina inibisce il rilascio di insulina, tiroxina, corticosterone, testosterone, prolattina, glucagone, nonché gastrina, colecistochinina, pepsina, ecc. Insieme agli effetti elencati, la somatostatina inibisce l'attività motoria del tratto gastrointestinale, ha un effetto sedativo, ha la capacità di legarsi ai recettori degli oppiacei nel cervello, influenzando i movimenti involontari. Da quanto sopra ne consegue che questo ormone svolge un ruolo molto importante nella vita del corpo.

Le manifestazioni cliniche dell'ipsomatostatinemia (con tumori pancreatici che secernono questo ormone - somatostatinomi) sono molto polimorfiche. Si tratta di varie combinazioni di diabete mellito, colelitiasi, insufficienza pancreatica esocrina, ipo e acloridria gastrica, anemia da carenza di ferro, ecc.

Polipeptide intestinale vasoattivo(VIP). Questo peptide è stato prima isolato dall'intestino tenue, poi trovato nelle formazioni nervose dell'intero tratto gastrointestinale, così come nel sistema nervoso centrale, nei polmoni e in altri organi. Il VIP inibisce la secrezione gastrica, attiva la secrezione del succo intestinale, nonché la secrezione di acqua e bicarbonato da parte del pancreas, provoca il rilassamento dello sfintere esofageo inferiore e del colon. Inoltre, il VIP è in grado di provocare vasodilatazione, espansione dei bronchioli e stimolare il rilascio di ormoni dal pancreas e dalla ghiandola pituitaria anteriore; attivare la glucogenesi e la glicogenolisi. Un aumento della formazione di VIP si osserva più spesso con il VIPoma, un tumore endocrino dell'apparato insulare del pancreas. Questo tumore porta allo sviluppo della sindrome di Wermer-Morrison, manifestata da diarrea, steatorrea, disidratazione, perdita di peso, ipo e acloridria. Si sviluppano ipokaliemia, ipercalcemia, acidosi e iperglicemia. Possono verificarsi convulsioni e ipotensione arteriosa. L'eccessiva formazione di VIP è la principale causa di diarrea profusa nella sindrome di Werner-Morrison (colera endocrino).

Infine caratterizzeremo un altro peptide del sistema APUD. Questo sostanza-R.È ampiamente distribuito nel sistema nervoso centrale, soprattutto nell’ipotalamo, nel midollo spinale e nei polmoni. Nel tratto gastrointestinale, la sostanza P si trova nei plessi Meissner e Auerbach, nei muscoli circolatori e longitudinali dell'intestino. Nel sistema nervoso centrale, questo peptide svolge il ruolo di un tipico neurotrasmettitore; è in grado di accelerare il metabolismo delle ammine biogene nel cervello e modulare la risposta al dolore. A livello del tratto gastrointestinale è stato accertato che la sostanza P aumenta la secrezione, ma inibisce l'assorbimento di elettroliti e acqua nell'intestino tenue e provoca la contrazione della muscolatura liscia degli organi interni.

Per concludere la discussione dell'argomento, vorrei sottolineare quanto segue: 1) il materiale presentato indica che durante la filogenesi si è sviluppata nel corpo un'organizzazione strutturale molto complessa della regolazione neuroendocrina dell'attività vitale e una gamma molto ampia di possibili cause e meccanismi per lo sviluppo di disturbi endocrini; 2) si può notare che negli ultimi anni la nostra comprensione dell'eziopatogenesi delle endocrinopatie si è notevolmente ampliata e approfondita. L'oggetto dello studio non era solo la patologia “classica” del sistema endocrino, ma anche i suoi tipi “non classici”.