Апудоциты располагаются диффузно или группами среди клеток других органов.
Созданию концепции АПУД-системы способствовало одновременное обнаружение в пептидпродуцирующих эндокринных клетках и нейронах большого числа пептидов, играющих роль нейромедиаторов или секретирующихся в кровоток как нейрогормоны. Было установлено, что биологически активные соединения, вырабатываемые клетками АПУД-системы, выполняют эндокринную, нейрокринную и нейроэндокринную функции. При выделении пептидов, образующихся в апудоцитах, в межклеточную жидкость, они выполняют паракринную функцию, оказывая влияние на соседние клетки.
Наиболее изученной является АПУД-система желудочно-кишечного тракта и поджелудочной железы, объединяемая в отдельную гастроэнтеропанкреатическую эндокринную систему, на долю которой приходится около половины всех апудоцитов. Клетки этой системы могут быть экзокринными клетками открытого типа (их апикальные концы достигают просвета желудочно-кишечного тракта), реагирующими на пищевые раздражители и изменения рН содержимого желудочно-кишечного тракта количественным и качественным изменением секреции.
Клетки гастроэнтеропанкреатической системы, являющиеся клетками закрытого типа, не имеют выхода в просвет желудочно-кишечного тракта и реагируют на физические (растяжение органа, давление, температура) и химические факторы.
Опухоли (доброкачественные и злокачественные), исходящие из клеток АПУД-системы, носят название апудом. Их клинические проявления определяются гиперпродукцией тех гормонов, которые синтезируются клетками этих опухолей. Апудомами могут секретироваться как ортоэндокринные (энтопические), т.е. продуцируемые данным типом клеток в физиологических условиях вещества, так и параэндокринные (эктопические) вещества, секретируемые клетками только при их опухолевом перерождении. Как ортоэндокринные, так и параэндокринные опухоли могут быть мультигормональными, но клиническая картина при этом определяется избыточной секрецией какого-либо одного гормона. Наиболее распространенными апудомами являются опухоли передней доли гипофиза и островков поджелудочной железы. Среди последних различают энтопические новообразования (инсулиному, глюкагоному, соматостатиному, ПП-ому, карциноидную инсулому) и эктопические гормонпродуцирующие опухоли (панкреатическую гастриному, ВИП-ому, панкреатическую кортикотропиному, панкреатическую паратироному, нейротензиному).
Наиболее изученными из апудом являются инсулинома, глюкагонома, соматостатинома, гастринома, ВИП-ома, панкреатическая кортикотропинома.
Инсулинома - инсулинпродуцирующая опухоль, является наиболее распространенной гормонпродуцирующей опухолью поджелудочной железы. Клинически проявляется гипогликемическими состояниями различной степени выраженности; приступ купируется после введения глюкозы внутривенно или ее приема внутрь. При инсулиноме величина отношения концентрации инсулина в плазме крови (в миллиединицах на 1 л) к концентрации глюкозы в плазме крови (в миллиграммах на 100 мл) превышает 0,4. Наиболее отчетливые диагностические данные могут быть получены на основании появляющейся спонтанной гипогликемии. Диагностическое значение имеет проба с голоданием в течение 72 ч; за это время гипогликемический синдром развивается обычно более чем у 75% больных инсулиномой. Для инсулиномы патогномонично отсутствие подавления секреции эндогенного инсулина (определяется по секреции его С-пептида) в ответ на гипогликемию, вызванную введением этого гормона из расчета 0,1 ЕД на 1 кг массы тела. Топическую диагностику опухоли проводят с помощью ангиографии поджелудочной железы, эхографии и компьютерной томографии. Лечение оперативное. При небольших размерах опухоли осуществляют ее энуклеацию, при значительных размерах опухоли или подозрении на множественные опухоли резецируют до 85% поджелудочной железы. Для лечения неоперабельных инсулином используется диазоксид (вводят внутривенно или перорально по 300-1200 мг/сутки).
Глюкагонома - глюкагонпродуцирующая опухоль поджелудочной железы. Клинически проявляется картиной умеренного сахарного диабета, мигрирующей некролитической эритемой, анемией, глосситом, депрессией, тромбофлебитом. Характерными биохимическими признаками глюкагономы являются гиперглюкагонемия и гипоаминоацидемия. Диагноз глюкагономы ставят на основании клинической картины, данных клинико-диагностических биохимических исследований, целиакографии, выявляющей нарушения васкуляризации в поджелудочной железе и в печени (при наличии в ней метастазов). Лечение оперативное. В химиотерапии неоперабельных опухолей относительно эффективны стрептозотоцин и декарбазин, применяют также синтетические препараты соматостатина.
Соматостатинома - соматостатинпродуцирующая опухоль поджелудочной железы. Клинически проявляется признаками сахарного диабета, желчнокаменной болезни, стеатореей, гипо- и ахлоргидрией, дисфагией и (иногда) анемией. При соматостатиноме особенно показательны высокая концентрация соматостатина и низкая концентрация инсулина и глюкагона в крови. Лечение оперативное.
Гастринома (синоним эктопическая панкреатическая гастринома) - гастринпродуцирующая опухоль, характеризующаяся появлением рецидивирующих пептических язв желудка и двенадцатиперстной кишки, выраженной гиперхлоргидрией (базальная продукция соляной кислоты в желудке превышает 15 ммоль/ч), диареей, в некоторых случаях - стеатореей (синдром Золлингера - Эллисона). Пептические язвы, часто множественные, локализуются в средней и дистальной части двенадцатиперстной кишки (что не типично для язвенной болезни). Нередко они осложняются перфорацией и кровотечениями. Патогномоничным для гастриномы является обнаружение очень высокой базальной секреции гастрина (часто значительно превышающей 1000 нг/л). При менее интенсивной секреции гастрина (200-400 нг/л) для дифференциальной диагностики гастриномы используют тесты с нагрузкой кальцием, секретином или пищевой тест с определением последующего изменения концентрации гастрина в крови. Ангиографически обнаруживают не более 30% гастрином, компьютерная томография и эхо-графия при диагностике этих опухолей также недостаточно эффективны. Лечение оперативное. Следует учитывать возможность атипичного расположения опухоли (в стенке двенадцатиперстной кишки, желудка, в селезенке). Резекция опухоли часто комбинируется с тотальной резекцией желудка во избежание повторяющихся рецидивов язвенных поражений. См. также Язвы симптоматические.
ВИП-ома (синоним панкреатическая холера) - опухоль, исходящая из эндокринных клеток поджелудочной железы, продуцирующих вазоактивный интестинальный полипептид (ВИП). Клинически характеризуется диареей, иногда - профузной, в сочетании с гипохлоргидрией или ахлоргидрией, дегидратацией, выраженной общей слабостью (синдром Вернера - Моррисона). У некоторых больных развиваются судороги. У большинства больных отмечают гиперкальциемию и гипергликемию. Локализацию опухоли устанавливают с помощью компьютерной томографии и ультразвукового исследования. В крови определяется высокая концентрация ВИП. Лечение оперативное, после обязательной коррекции в предоперационном периоде нарушений электролитного баланса и объема циркулирующей крови. При неоперабельных опухолях для химиотерапии применяют синтетические аналоги соматостатина.
Панкреатическая кортикотропинома - опухоль, исходящая из эндокринной ткани поджелудочной железы, продуцирует АКТГ и (или) кортикотропин-рилизинг-гормон (кортиколи-берин). Клинические проявления напоминают клиническую картину болезни Иценко - Кушинга при аденоме гипофиза, однако, как правило, более выражены пигментация кожи, гипокалиемия, мышечная слабость (так называемый эктопический синдром Кушинга).
При синдроме множественных эндокринных неоплазий (МЭН) развитие опухолей, исходящих из клеток АПУД-системы, происходит одновременно в ряде органов. Отмечают семейный характер множественных эндокринных неоплазий. Синдром МЭН-I (синоним синдром Вермера) включает опухоли или гиперплазии паращитовидной железы. Клиническая картина вариажелезы, гипофиза, коры надпочечников и щитовидной железы. Клиническая картина вариабельна и зависит от того, какой является опухоль - гормонпродуцирующей или нет. Почти у 90% больных отмечают клиническую картину гиперпаратиреоза, у 35% - аденомы гипофиза (чаще пролактиномы); примерно 45% случаев составляют гормонально-активные опухоли островков поджелудочной железы, чаще гастриномы. Поражения щитовидной железы встречаются в 10-27% случаев. МЭН-I наблюдается в любом возрасте. При наличии симптомов гиперпаратиреоза больные и их родственники обязательно обследуются на предмет выявления синдрома МЭН-I и мочекаменной болезни. При гастриноме или инсулиноме у больных (и их родственников) необходимо исключить патологию паращитовидных желез. Лечение синдрома МЭН-I оперативное и консервативное.
Синдром МЭН-II (синоним синдром Сиппла) включает медуллярный рак щитовидной желеры, хромаффиному, гиперплазию или опухоль паращитовидных желез. МЭН-II - наследственное заболевание. Диагноз устанавливают на основании определения суточной экскреции катехоламинов с мочой, концентрации кальцитонина в крови до и после стимуляции препаратом пентагастрином. Лечение оперативное.
Синдром МЭИ-III (синоним синдром Горлина) включает медуллярный рак щитовидной железы, хромаффиному, множественный нейрофиброматоз слизистых оболочек, изменения скелета по типу Марфана синдрома, нарушение функции кишечника. Синдром развивается в основном у лиц молодого возраста. Лечение оперативное.
В 1968 г. английским гистохимиком Пирсом была выдвинута концепция о существовании в организме особой высокоорганизованной диффузной системы эндокринных клеток, специфической функцией которых является выработка биогенных аминов и пептидных гормонов (Amine Precursore Uptane and Decarbohylation), - так называемой АПУД - системы. Это позволило значительно расширить и в определенном плане пересмотреть сложившееся взгляды о гормональной регуляции процессов жизнедеятельности. Поскольку спектр биогенных аминов и пептидных гормонов довольно широк и включает в себя многие жизненно важные вещества (серотонин, мелатонин, гистамин, катехоламины, гормоны гипофиза, гастрин, инсулин, глюкагон и т.п.), то значительная роль этой системы в поддержании гомеостаза становится очевидной, а изучение ее приобретает все большую и большую актуальность. Помнению многих исследователь открытие АПУД система является одним из самых волнующих достижений современной биологии.
Сначала АПУД-теорию встретили критически, особенно то ее положение, что АПУД-клетки происходят исключительно из нейроэктодермы, точнее, из гребешка эмбриональной нервной трубки. Причина этого первоначального заблуждения, видимо, в том, что апудоциты, кроме пептидов и аминов, содержат нейронспецифические ферменты и субстанции: енолазы (NSE), хромогранин А, синаптофизин, и т.д.. Позже авторы и сторонники АПУД-теории признали, что апудоциты имеют разное происхождение: одни из гребешка нервной трубки, другие, например, апудоциты гипофиза и кожи, развиваются из эктодермы, в то время как апудоциты желудка, кишечника, панкреас, легких, щитовидной железы, ряда других органов являются дериватами мезодермы. В настоящее время доказано, что в онтогенезе, (или в условиях патологии) может происходить структурная и функциональная конвергенция разных по происхождению клеток.
В 70-80-е годы прошлого века усилиями многих исследователей, в том числе R. Gilleman, удостоенного Нобелевской премии именно за открытие пептидной нейроэндокринной регуляции в ЦНС, АПУД-теория была преобразована в концепцию диффузной пептидергической нейроэндокринной системы (ДПНЭС). Относящиеся к этой системе клетки были идентифицированы в ЦНС и АНС, сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной системах, урогенитальном тракте, эндокринных железах, коже, плаценте, т.е. фактически всюду. Повсеместное представительство этих «химерных» клеток или трансдюсеров, сочетающих свойства нервной и эндокринной регуляции, полностью отвечало главной идее АПУД-теории, что по структуре и функции ДПНЭС служит связующим звеном между нервной и эндокринной системами.
Дальнейшее развитие АПУД-теория получила в связи с открытием гуморальных эффекторов иммунной системы - цитокинов. хемокинов. интегринов и т.д. Связь ДПНЭС с иммунной системой стала очевидной, когда было установлено, что эти субстанции образуются не только в органах и клетках иммунной системы, но и в апудоцитах. С другой стороны, выяснилось, что клетки иммунной системы обладают АПУД-характеристиками.. В результате возникла современная версия АПУД-теории. Согласно этой версии в организме человека имеется многофункциональная и широко распространенная, иными словами, диффузная нейроиммунноэндокринная система (ДНИЭС), соединяющая нервную, эндокринную и иммунную системы в единый комплекс, с дублирующими и отчасти взаимозаменяемыми структурами и функциями (табл. 1). Физиологическая роль ДНИЭС - это регуляция фактически всех биологических процессов, на всех уровнях -- от субклеточного до системного. Не случайно, первичная патология ДНИЭС отличается яркостью и многообразием клинико-лабораторных проявлений, а ее вторичные, (т.е. реактивные) нарушения сопровождают фактически любой патологический процесс.
На основе ДНИЭС-концепции сформировалась новая интегральная биомедицинская дисциплина - нейроиммуноэндокринология, которая утверждает системный, а не нозологический подход к патологии человека. Основой «нозологизма» является постулат, согласно которому каждая болезнь или синдром имеют специфическую причину, четкий патогенез, характерные клинико-лабораторные и морфологические стигматы. Концепция ДНИЭС снимает эти методологические шоры, давая возможность интегрально трактовать причины и механизмы патологического процесса.
Теоретическое значение ДНИЭС-теории состоит в том, что она помогает понять природу таких физиологических и патологических состояний, как апоптоз, старение, воспаление, нейродегенеративные болезни и синдромы, остеопороз, онкопатология в том числе гемобластозы, аутоиммунные нарушения|. Еe клиническая актуальность объясняется тем, что функциональное и/или морфологическое повреждение апудоцитов сопровождается гормонально-метаболическими, неврологическими, иммунологическим и другими тяжелыми нарушениями. Соответствующие клинико-лабораторно-морфолотические синдромы и их ассоциации представлены в таблице 2.
В своих первых статях Пирс объединил в АПУД - систему 14 типов клеток продуцирующих 12 гормонов и располагающихся в гипофизе, желудке, кишечнике, поджелудочной железе, надпочечниках и параганглиях. Позднее этот перечень расширился, и в настоящее время известно более 40 типов апудоцитов (таблица).
В последние годы обнаружено присутствие пептидных гормонов в клетках центральной и периферической нервной системы. Такие нервные клетки обозначаются термином « пептидергические нейроны».
| Таблица 1. Морфофункциональные характеристики диффузной нейроиммунноэндокринной системы | ||
| Системная принадлежность апудоцитов | Типы клеток | Наиболее часто секретируемые субстанции |
| ЦНС | Апудоциты | Нейрогормоны гипоталамуса, гормоны гипофиза, системные гормоны, катехоламины, другие амины, энкефалины |
| Автономная нервная система | Хромаффинные и нехромаффинные апудоциты, СИФ-клетки | Катехоламины, энкефалины, серотонин, мелатонин, КТ КТ-связанный пептид, пептид V, цитокины |
| Сердечно-сосудистая система | Апудоциты | Натрийурические пептиды, амины, цитокины. АКТГ, АДГ, ПТГ, соматостатин, серотонин, мелатонин, эн- |
| Дыхательная система | Клетки ЕС, L, Р, С, Д | кефалины, КТ, КТ-связанный пептид, «кишечные» гормоны (гормоны ЖКТ) АКТГ, инсулин, глюкагон, панкреатический полипептид, |
| Желудочно-кишечный тракт, панкреас, печень, желчный пузырь | Клетки А, В, Д, Д-1, РР, ЕС, ЕС-1, ЕС-2. ECL, G, GER, VL, CCK(J), К, L, N, JG, TG, X (А-подобные клетки), Р, М. | соматостатин, катехоламины, серотонин, мелатонин, эндорфин, энкефалины, цитокины, гормоны ЖКТ: гаст-рин, секретин, VIP, субстанция Р, мотилин, холецистоки-нин, бомбезин, нейротензин, пептид V АКТГ, ПТГ, ПТГ-связанный протеин, глюкагон, амины, |
| Почки и урогенитальный тракт | Клетки ЕС, L, Р, С, Д, М | бомбезин, цитокины Пептидные гормоны, пептид V, катехоламины, серотонин, мелатонин, энкефалины, нейротензин, цитокины АКТГ, СТГ, эндорфины, катехоламины, серотонин, |
| Надпочечники, щитовидная, паращитовидные, половые железы | Апудоциты, С-клетки, В-клетки (онкоциты) | мела- |
| Иммунная система | Апудоциты тимуса, лимфоидных структур, иммунокомпетентные клетки крови | тонин, инсулиноподобный фактор роста, фактор некроза опухолей, интерлейкины, цитокины, КТ- и ПТГ-связанные пептиды Пролактин, ПТГ-связанный пептид, КТ-связанный пептид, |
| Молочные железы, плацента | Апудоциты | амины, цитокины. Соматостатин, эндорфины, амины, цитокины |
| Кожа | Клетки Меркеля | Амины, эндорфины, цитокины I |
| Глаза | Клетки Меркеля | |
| Эпифиз | Пинеалоциты | Мелатонин, сеоотонин, катехоламины |
| Таблица 2. Эктопическая продукция гормонов и аминов: этиологический и клинический аспект (по L. Frohman с дополнениями) I | ||||
| Гормоны и биоактивные амины | Клинические синдромы | Типы опухолей | Другие причины | |
| Частные | Редкие | |||
| Гипоталамические: кортикотропинрилизинг гормон, АКТГ, мелатонин, соматолиберин, соматостатин, вазопрессин, нейрофизин, окситоцин,серотонин, гистамин, катехоламины | Синдром Кушинга, гиперальдостеронизм, бронхиальная астма, акромегалия, нанизм, синдром Пархона, несахарный диабет, лакторея, карциноид, диэнцефальный синдром | Мелкоклеточный рак легких, карциноид, феохромоцитома, тимома, медуллярный рак щитовидной железы, Ганглиоцитома гипофиза или шишковидной железы | Рак панкреас, 12-перстной и толстой кишки, молочной железы, желчного пузыря, яичка, матки, плазмоцитома, хемодектома, параганглиома, гломусные опухоли | Хронический бронхит, воспалительные, в том числе гранулематозные процессы в гипоталамо- гипофизарной области |
| Аденогипофизарные: АКТГ, мелатонин, эндорфины, энкефалины, СТГ, ТТГ, ФСГ, ЛГ, ХГ плацентарный пактоген, пролактин | Синдром Кушинга, пигментный дерматоз, акромегалия, дистиреоз, дисменорея, бесплодие, гинекомастия, лакторея, метрорагия | Рак легких, желудка, яичников, простаты, почек, панкреас, карциноид, медулярный рак щитовидной железы, тимома, феохромоцитома, опухоли гипофиза и эпифиза | Опухоль коры надпочечника, рак яичка, эндоме-трия, простаты, молочной железы, кишечника, меланома, лимфома, гепатомаг* нейрофиброма | Эндометриоз, воспали- тельные и гранулематоз- ные процессы разной локализации |
| Системные гормоны: инсулин, глюкагон, паратирин, ПТГ- ген-связанный пептид), кальцитонин, КТ- ген-связанный пептид, эритропоэтин, ангиотензин | Гипогликемия, сахарный диабет, дерматоз, гиперпаратиреоз, остеопороз, ложные опухоли костей гипопаратиреоз, тетания | Рак легких, желудка, островков панкреас, молочной железы, почек, мочевого пузыря, карциноид | Меланома, лимфома, лейкозы, плазмоцитома, злокачественная кортикостерома, феохромоцитома, гепатома, мезенхи- мальные опухоли | Воспалительные и гранулематозные процессы разной локализации, поликистоз почек |
| ЖКТ-гормоны: Гастрин, VIР, субстанция Р.мотилин, бомбезин, холецистокинин, панкреатический поли пептид, нейротензин | Эритроцитоз, гипертония, панкреатическая холера, гипогликемия, панкреатит, сахарный диабет, малнутриция | Рак легких, доброкачественная и злокачественная опухоль островков Лангерганса, карциноид | Рак желудка, яичников, яичка, простаты | Болезнь Крона, хронический панкреатит |
| Клеточные гормоны: Цитокины, интерлейкины, дефенсины и т.д. | Миастения, аутоиммунные синдромы, иммунодефицит | Мезенхимальные опухоли, рак панкреас, печени, надпочечников, плазмоцитома, тимома | Рак легких, яичников, нейробластома, феохромоцитома | Эндогенные и экзогенные токсикозы |
Московская медицинская академия имени И.М. Сеченова
Кафедра гистологии, цитологии и эмбриологии
Д иффузная эндокринная система
Выполнил
Научный руководитель:
· Немного истории
· Развитие клеток ДЭС
· Закономерности развития клеток ДЭС:
· Строение ДЭС
· Регенерация клеток ДЭС
· Заключение
· Список литературы
Особое место в эндокринологии и в механизмах гормональной регуляции занимает диффузная эндокринная система (ДЭС), или APUD-система – аббревиатура Amine Precursor Uptake and Decarboxylation – поглощение предшественника аминов и его декарбокслирование. Под ДЭС понимается комплекс рецепторно-эндокринных клеток (апудоцитов), основная масса которых расположена в пограничных тканях органов пищеварительной, дыхательной, мочеполовой и других систем организма и которые продуцируют биогенные амины и пептидные гормоны.
Немного истории
В 1870 году Р. Гейденгайн опубликовал данные о существовании в слизистой оболочке желудка хромаффинных клеток. В последующие годы их, а также еще и аргентофильные клетки, обнаружили в других органах. Их функции на протяжении нескольких десятилетий оставались невыясненными. Первые доказательства эндокринной природы этих клеток представили в 1902 году Бейлис и Старлинг. Они провели опыты на деневрированной и изолированной петле тощей кишки с сохраненными кровеносными сосудами. Было установлено, что при введении кислоты в кишечную петлю, лишенную каких бы то ни было нервных связей с остальным телом, наблюдается выделение поджелудочного сока. Было очевидно, что импульс от кишечника к поджелудочной железе, вызывающий секреторную деятельность последней, передавался не через нервную систему, а через кровь. А поскольку введение кислоты в воротную вену не вызывало поджелудочной секреции, было сделано заключение о том, что кислота вызывает в эпителиальных клетках кишечника образование какого-то вещества, которое вымывается из эпителиальных клеток с током крови и стимулирует секрецию поджелудочной железы.
В подтверждение этой гипотезы Бейлисом и Старлингом был проделан опыт, окончательно подтвердивший существование эндокриноцитов в кишечнике. Слизистая оболочка тощей кишки была растерта с песком в слабом растворе соляной кислоты, профильтрована. Полученный раствор вводили в яремную вену животного.
Через несколько мгновение поджелудочная железа отвечала более сильной секрецией, чем раньше.
В 1968 году английским гистологом Э.Пирсом была предложена концепция о существовании клеток серии АРUD, имеющих общие цитохимические и функциональные особенности. Аббревиатура АРUD составлена из начальных букв самых важных характеристик клеток. Уставлено, что эти клетки выделяют биогенные амины и пептидные гормоны и обладают рядом общих черт:
1) поглощают предшественники аминов;
Развитие клеток ДЭС
Согласно современным представлениям, клетки APUD-серии развиваются из всех зародышевых листков и присутствуют во всех тканевых типах:
1. производные нейроэктодермы (это нейроэндокринные клетки гипоталамуса, эпифиза, мозгового вещества надпочечников, пептидэргические нейроны центральной и периферической нервной системы);
2. производные кожной эктодермы (это клетки APUD-серии аденогипофиза, клетки Меркеля в эпидермисе кожи);
3. производные кишечной энтодермы - это многочисленные клетки гастроэнтеропанкреатической системы;
4. производные мезодермы (например, секреторные кардиомиоциты);
5. производные мезенхимы - например, тучные клетки соединительной ткани.
Закономерности развития клеток ДЭС:
1. Ранняя дифференцировка клеток ДЭС в органах пищеварительной и дыхательной систем еще до появления специфических клеток-мишеней. Эти данные позволяют предположить, что раннее развитие эндокринных клеток в составе тех или иных тканей обусловлено участием их гормонов в регуляции механизмов эмбрионального гистогенеза.
2. Наиболее интенсивное развитие эндокринных аппаратов пищеварительной и дыхательной систем в период наиболее выраженного роста и дифференцировки тканей.
3. Появление клеток ДЭС в тех местах органов и тканей, где у взрослых они не встречаются. Примером этого может служить обнаружение клеток, секретирующих гастрин, в эмбриональной поджелудочной железе и исчезновение их в ней в постнатальный период. При синдроме Золлингера-Эллисона гастринсекретирующие клетки вновь дифференцируются в поджелудочной железе.
Строение ДЭС
Клетки ДЭС, расположенные в эпителии слизистых оболочек пищеварительного канала, воздухоносных и мочевыводящих путей, представляют собой эндоэпителиальные, одноклеточные железы, которые не образуют конгломератов.
В кишечнике между базальными мембранами клеток и лежащими под ними кровеносными сосудами и нервными окончаниями расположена прослойка соединительной ткани, никаких особых взаимоотношений между клетками эндокринного типа и капиллярами не обнаружено.
Клетки ДЭС, локализованные в эпителии, имеют крупные размеры, треугольную или грушевидную форму. Для них характерна светлая эозинофильная цитоплазма; секреторные гранулы, как правило, сконцентрированы на базальной поверхность клетки или вдоль нижней части ее боковой поверхности. В верхней части боковой поверхности эпителиальные клетки соединены плотными контактами, что препятствует диффузии секреторных продуктов в просвет желудочно-кишечного тракта, по крайней мере, в физиологических условиях. В тоже время часто обнаруживаются пузырьки непосредственно под той поверхностью клетки, которая обращена в просвет кишечника. Точное функциональное значение этих пузырьков не известно. Весьма вероятно, что они являются транспортной системой, направление работы которой будет установлено только в опытах с меченым объектом транспортировки или его предшественниками. Возможно, эти пузырьки образуются на поверхности, обращенной в просвет желудочно-кишечного тракта, и позволяют клетке поглощать содержимое просвета, в том числе и секретогенное; возможно, они происходят из ретикулума (или даже пластинчатого комплекса).
Все клетки ДЭС содержат эндоплазматическую сеть, аппарат Гольджи, свободные рибосомы и многочисленные митохондрии. Наиболее сложно классифицировать активно функционирующие клетки, гранулы которых находятся на разных стадиях секреторного конвейера и поэтому различны по размерам, плотности и характеру содержимого даже в одной клетке. Особенности формирования, созревания и дезинтеграции гранул для каждого типа эндокринных клеток индивидуальны, как и размеры, а также морфология зрелых секреторных гранул.
Все клетки ДЭС по особенностям секретирования могут быть разделены на два типа: открытый и закрытый.
Эндокринные клетки открытого типа всегда одним концом обращены в полость полого органа. Клетки этого типа непосредственно контактируют с содержимым указанных органов. Большинство таких клеток находиться в слизистой оболочке пилорической части желудка и тонкого кишечника. Верхушка клетки снабжена многочисленными микроворсинками. В функциональном отношении они представляют собой своеобразные биологические антенны, в мембраны которых вмонтированы рецепторные белки. Именно они воспринимают информацию о составе пищи, вдыхаемого воздуха и выводимых из организма конечных продуктах обмена веществ. В непосредственной близости с рецепторным комплексом располагается аппарат Гольджи. Таким образом, клетки открытого типа выполняют рецепторную функцию - в ответ на раздражение из секреторных гранул базальной части клеток выделяются гормоны.
В слизистой оболочке дна желудка эндокринные клетки не соприкасаются с содержимым просвета. Это эндокринные клетки закрытого типа. Они не контактируют с внешней средой, но воспринимают информацию о состоянии внутренней среды и выделением своих гомонов поддерживают ее постоянство. Считают, что эндокринные клетки закрытого типа реагируют на физиологические стимулы (механические, термические), а клетки открытого типа - на химические стимулы: вид и состав химуса.
Ответной реакцией клеток открытого и закрытого типов является выделение или накопление гормонов. На основании этого можно сделать заключение, что клетки ДЭС выполняют две основные функции: рецепторную - восприятие информации из внешней и внутренней сред организма и эффекторную- выделение гормонов в ответ на действие специфических раздражителей. Говоря о паракринных и эндокринных эффектах гормонов ДЭС, можно условно выделить три уровня их реализации: внутриэпителиальные паракринные влияния; эффекты, оказываемые в подлежащей соединительной, мышечной и других тканях; и, наконец, дистантные эндокринные влияния. Это дает основание полагать, что каждая клетка ДЭС является центром паракринно-эндокринного региона. Изучение микроокружения эндокринных клеток имеет существенное значение для понимания не только принципов гормональной регуляции, но и для объяснения локальных морфологических изменений при действии тех или иных факторов.
Возвращаясь к анализу функционального значения ДЭС, следует еще раз подчеркнуть, что клетки ДЭС выполняют как рецепторную, так и эффекторную (гормональную) функции. Это дает возможность высказать новую концепцию, согласно которой клетки ДЭС выступают в роли своеобразного диффузно организованного «органа чувств».
Специфическая деятельность ДЭС не ограничивается регуляцией внешнего обмена и барьерной функции эпителиальных тканей. Благодаря своим гормонам она осуществляет связи с другими регулирующими системами организма. Их анализ позволил сформулировать концепцию системы первичного реагирования, оповещения и защиты организма (СПРОЗО). Сущность ее заключается в том, что поступление любых веществ из внешней среды через эпителий во внутреннюю среду организма и выведение метаболитов из внутренней среды через эпителиальные ткани во внешнюю среду осуществляется под контролем СПРОЗО. В ее состав включены следующие звенья: эндокринное, представленное клетками ДЭС; нервное, состоящее из пептидэргических нейронов органов чувств и нервной системы, и местной иммунной защиты, образованное макрофагами, лимфоцитами, плазмоцитами и тканевыми базофилами.
Регенерация клеток ДЭС
Восстановительные процессы, развивающиеся в клетках ДЭС после воздействия факторов, приводящих к резкому функциональному напряжению эндокринного аппарата, характеризуется следующим спектром структурно-функциональных реакций:
1. Активацией секреторного процесса. Переход большинства эндокриноцитов из состояния физиологического покоя к активной секреции, что само по себе уже является одной из форм компенсаторной реакции, в ряде случаев сопровождается реализацией в клетках дополнительного механизма секретообразования. При этом формирование и созревание гранул, содержащих гормон, осуществляется в цистернах гранулярной эндоплазматической сети без участия комплекса Гольджи.
2. Способностью эндокриноцитов к регенерации путем митоза. Данная реакция исследована недостаточно и пока остается неясной. В эндокринном аппарате желудочно-кишечного тракта в условиях экспериментальной и клинической патологии фигуры митоза не обнаружены. Даже в отношении клеток панкреатических островков, наиболее изученных в этом плане, до настоящего времени единой точки зрения нет. Поскольку камбиальные элементы в панкреатических островках отсутствуют, митотическому делению подвергаются специализированные клетки. Имеются данные, что репаративная регенерация островков при частичной резекции поджелудочной железы осуществляется за счет митотического деления клеток.
3. Митозом камбиальных клеток эпителиального пласта с последующей их дифференцировкой по эндокринному типу.
Заключение
Выработка апудоцитами жизненно важных химических веществ определяет их значимость в регуляции процессов жизнедеятельности в норме и патологии.
Поскольку значительное участие в регуляции гомеостаза принимает ДЭС, то можно предположить, что изучение динамики ее функционального состояния может в дальнейшем быть использовано для разработки способов направленной коррекции нарушения гомеостаза при различных патологических состояниях. Поэтому изучение ДЭС является достаточно перспективной проблемой в медицине.
Список литературы
1. Ю.И. Афанасьев, Н.А. Юрина, Е.Ф. Котовский. Гистология (учебник). – М.:Медицина, 1999г.
2. И.И. Дедов, Г.А. Мельниченко, В.В. Фадеев. Эндокринология. – М.:Медицина, 2000г.
3. АПУД-система: достижения и перспективы изучения в онкорадиологии и патологии. Обнинск, 1988г.
4. Физиология. Под ред. К.В. Судакова. – М:Медицина, 2000г.
5. Яглов В.В. Актуальные проблемы биологии ДЭС. 1989г., том ХСVI, стр. 14-30.
В 1968г. английским гистохимиком Пирсом была выдвинута концепция о существовании в организме особой высокоорганизованной диффузной системы эндокринных клеток, специфической функцией которых является выработка биогенных аминов и пептидных гормонов, - так называемой APUD – системы. Это позволило значительно расширить и в определенном плане пересмотреть сложившееся взгляды о гормональной регуляции процессов жизнедеятельности. Поскольку спектр биогенных аминов и пептидных гормонов довольно широк и включает в себя многие жизненно важные вещества (серотонин, мелатонин, гистамин, катехоламины, гормоны гипофиза, гастрин, инсулин, глюкагон и т.п.), то значительная роль этой системы в поддержании гомеостаза становится очевидной, а изучение ее приобретает все большую и большую актуальность.
Сначала APUD-теорию встретили критически, особенно то ее положение, что APUD-клетки происходят исключительно из нейроэктодермы, точнее, из гребешка эмбриональной нервной трубки. Причина этого первоначального заблуждения, видимо, в том, что апудоциты, кроме пептидов и аминов, содержат нейронспецифические ферменты и субстанции: енолазы (NSE), хромогранин А, синаптофизин, и т.д. а также демонстрируют другие «нейрокрестопатические» свойства. Позже авторы и сторонники APUD-теории признали, что апудоциты имеют разное происхождение: одни из гребешка нервной трубки, другие, например, апудоциты гипофиза и кожи, развиваются из эктодермы, в то время как апудоциты желудка, кишечника, панкреас, легких, щитовидной железы, ряда других органов являются дериватами мезодермы. В настоящее время доказано, что в онтогенезе, (или в условиях патологии) может происходить структурная и функциональная конвергенция разных по происхождению клеток.
В 70-80-е годы прошлого века усилиями многих исследователей, в том числе R. Gilleman, удостоенного Нобелевской премии именно за открытие пептидой нейроэндокринной регуляции в ИНС, APUD-теория была преобразована в концепцию диффузной пептидергичеекой нейроэндокринной системы (ДПНЭС). Относящиеся к этой системе клетки были идентифицированы в ЦНС и АНС, сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной системах, урогенитальном тракте, эндокринных железах, коже, плаценте, т.е. фактически всюду. Повсеместное представительство этих «химерных» клеток или трансдюсеров, сочетающих свойства нервной и эндокринной регуляции, полностью отвечало главной идее APUD-теории, что по структуре и функции ДПНЭС служит связующим звеном между нервной и эндокринной системами.
Дальнейшее развитие APUD-теория получила в связи с открытием гуморальных эффекторов иммунной системы - цитокинов. хемокинов. интегринов. дефенсинов и т.д. Связь ДПНЭС с иммунной системой стала очевидной, когда было установлено, что эти субстанции образуются не только в органах и клетках иммунной системы, но и в апудоцитах. С другой стороны, выяснилось, что клетки иммунной системы обладают APUD-характеристиками. В результате возникла современная версия APUD-теории. Согласно этой версии в организме человека имеется многофункциональная и широко распространенная, иными словами, диффузная нейроиммунноэндокринная система (ДНИЭС), соединяющая нервную, эндокринную и иммунную системы в единый комплекс, с дублирующими и отчасти взаимозаменяемыми структурами и функциями (табл. 11.1). Физиологическая роль ДНИЭС - это регуляция фактически всех биологических процессов, на всех уровнях - от субклеточного до системного. Не случайно, первичная патология ДНИЭС отличается яркостью и многообразием клинико-лабораторных проявлений, а ее вторичные, (т.е. реактивные) нарушения сопровождают фактически любой патологический процесс.
На основе ДНИЭС-концепции сформировалась новая интегральная биомедицинская дисциплина - нейроиммуноэндокринология, которая утверждает системный, а не нозологический подход к патологии человека. Основой «нозологизма» является постулат, согласно которому каждая болезнь или синдром имеют специфическую причину, четкий патогенез, характерные клинико-лабораторные и морфологические стигматы. Концепция ДНИЭС снимает эти методологические шоры, давая возможность интегрально трактовать причины и механизмы патологического процесса.
Теоретическое значение ДНИЭС-теории состоит в том, что она помогает понять природу таких физиологических и патологических состояний, как апоптоз, старение, воспаление, нейролегенеративные болезни и синдромы, остеопороз. Онкопатологи, в том числе гемобластозы, аутоиммунные нарушения. Еe клиническая актуальность объясняется тем, что функциональное и/или морфологическое повреждение апудонитов сопровождается гормонально-метаболическими, неврологическими, иммунологическим и другими тяжелыми нарушениями. Соответствующие клинико-лабораторно-морфолотические синдромы и их ассоциации представлены в таблице 11.2.
В своих первых статях Пирс объединил в APUD–систему 14 типов клеток продуцирующих 12 гормонов и располагающихся в гипофизе, желудке, кишечнике, поджелудочной железе, надпочечниках и параганглиях. Позднее этот перечень расширился, и в настоящее время известно более 40 типов апудоцитов (таблица).
В последние годы обнаружено присутствие пептидных гормонов в клетках центральной и периферической нервной системы. Такие нервные клетки обозначаются термином « пептидергические нейроны».
Таблица 11.1.
| Морфофункциональные характеристики диффузной нейроиммунноэндокринной системы | ||
| Системная принадлежность апудоцитов | Типы клеток | Наиболее часто секретируемые субстанции |
| ЦНС | Апудоциты | Нейрогормоны гипоталамуса, гормоны гипофиза, системные гормоны, катехоламины, другие амины, энкефалины Катехоламины, энкефалины, серотонин, мелатонин, КТ |
| Автономная нервная система | Хромаффинные и нехромаффинные апудоциты, СИФ-клетки | КТ-связанный пептид, пептид V, цитокины |
| Сердечно-сосудистая система | Апудоциты | Натрийурические пептиды, амины, цитокины. АКТГ, АДГ, ПТГ, соматостатин, серотонин, мелатонин, энкефалины |
| Дыхательная система | Клетки ЕС, L, Р, С, Д | КТ, КТ-связанный пептид, «кишечные» гормоны (гормоны ЖКТ) АКТГ, инсулин, глюкагон, панкреатический полипептид |
| Желудочно-кишечный тракт, панкреас, печень, желчный пузырь | Клетки А, В, Д, Д-1, РР, ЕС, ЕС-1, ЕС-2. ECL, G, GER, VL, CCK(J), К, L, N, JG, TG, X (А-подобные клетки), Р, М. | Соматостатин, катехоламины, серотонин, мелатонин, эндорфин, энкефалины, цитокины, гормоны ЖКТ: гастрин, секретин, VIP, субстанция Р, мотилин, холецистоки-нин, бомбезин, нейротензин, пептид V АКТГ, ПТГ, ПТГ-связанный протеин, глюкагон, амины |
| Почки и урогенитальный тракт | Клетки ЕС, L, Р, С, Д, М | Бомбезин, цитокины Пептидные гормоны, пептид V, катехоламины, серотонин, мелатонин, энкефалины, нейротензин, цитокины АКТГ, СТГ, эндорфины, катехоламины, серотонин |
| Надпочечники, щитовидная, паращитовидные, половые железы | Апудоциты, С-клетки, В-клетки (онкоциты) | Мелатонин, инсулиноподобный фактор роста |
| Иммунная система | Апудоциты тимуса, лимфоидных структур, иммунокомпетентные клетки крови | Фактор некроза опухолей, интерлейкины, цитокины, КТ- и ПТГ-связанные пептиды Пролактин, ПТГ-связанный пептид, КТ-связанный пептид |
| Молочные железы, плацента | Апудоциты | Амины, цитокины. Соматостатин, эндорфины, амины, цитокины |
| Кожа | Клетки Меокеля | Амины, эндорфины, цитокины |
| Глаза | Клетки Меокеля | Мелатонин, серотонин, катехоламины |
| Эпифиз | Пинеалоциты |
Введение…………………………………………………………………………..3
Краткая характеристика опухолей APUD-системы……………………….4-5
Карциноид и его классификации……………………………………….……..4-6
Макроскопическая и микроскопическая картина……………………………6-8
Этиология и патогенез………………………………………………………...9
Течение и прогноз………………………………………………………………10
Диагностика карциноидных опухолей………………………………………..10-11
Заключение…………………………………………………………………12
Список литературы……………………………………………………………….
Введение
Понятие «нейроэндокринные опухоли» (НЭО) объединяет гетерогенную группу новообразований различных локализаций, происходящих из клеток диффузной нейроэндокринной системы (ДНЭС), способных продуцировать нейроспецифические полипептидные гормоны и биогенные амины. Чаще всего эти опухоли возникают в бронхо-легочной системе, в различных отделах желудочно-кишечного тракта и в поджелудочной железе (гастроэнтеропанкреатические), в некоторых железах внутренней секреции (в гипофизе, медуллярный рак щитовидной железы, феохромоцитомы надпочечниковой и вненадпочечниковой локализации). К ним относят высокодифференцированные карциноиды (синоним - карциноидная опухоль). НЭО относятся к числу относительно редких новообразований. Отмечаемый в последние два десятилетия повышенный интерес к этой проблеме клиницистов (прежде всего, онкологов, хирургов и эндокринологов), патоморфологов и других специалистов объясняется несомненным увеличением частоты выявляемости этих опухолей, существующими трудностями раннего их распознавания (по причине недостаточного знакомства врачей различных специальностей с особенностями клинических проявлений или отсутствием для подавляющего большинства регионов возможности обеспечить комплексное обследование с определением общих и специфических биохимических маркеров, гормонов и вазоактивных пептидов, проведением современных диагностических исследований), разногласиями в клинико-морфологических критериях постановки диагноза и оценке прогностических факторов, отсутствием общепризнанных стандартов лечения и объективной оценки их результатов.
Краткая характеристика опухолей APUD-системы
Апудо́ма - опухоль, исходящая из клеточных элементов, расположенных в различных органах и тканях (преимущественно инкреторные клетки поджелудочной железы, клетки других отделов ЖКТ, С-клеткищитовидной железы), продуцирующих полипептидные гормоны.
Термин «Апуд» (аббревиатура английских слов: Amine - амины, Precursor - предшественник, Uptake - поглощение, Decarboxylation - декарбоксилирование) был предложен в 1966 году для обозначения общих свойств разнообразных нейроэндокринных клеток, способных накапливать триптофан, гистидин и тирозин, трансформируя их путём декарбоксилирования в медиаторы: серотонин, гистамин, дофамин. Любая клетка APUD системы потенциально способна синтезировать многие пептидные гормоны.
Бо́льшая часть клеток развивается из нервного гребня, но под влиянием внешних стимулирующих факторов многие энтодермальные и мезенхимальные клетки могут приобретать свойства клеток гастроентеропанкреатической эндокринной системы (APUD системы).
Локализация клеток системы APUD:
1. Центральные и периферические нейроэндокринные органы (гипоталамус, гипофиз, периферические ганглии автономной нервной системы, мозговое вещество надпочечников, параганглии).
2. Центральная нервная система (ЦНС) и периферическая нервная система (глиальные клетки и нейробласты).
3. Нейроэктодермальные клетки в составе эндокринных желез энтодермального происхождения (С-клетки щитовидной железы).
4. Эндокринные железы энтодермального происхождения (паращитовидные железы, островки поджелудочной железы, одиночные эндокринные клетки в стенках протоков поджелудочной железы).
5. Слизистая ЖКТ (энтерохромаффинные клетки).
6. Слизистая дыхательных путей (нейроэндокринные клетки лёгких).
7. Кожа (меланоциты).
В настоящее время описаны следующие виды апудом:
· ВИПома - характеризуется наличием водной диареи и гипокалиемии в результате гиперплазии островковых клеток или опухоли, часто злокачественной, исходящей из островковых клеток поджелудочной железы (чаще тела и хвоста), которые секретируют вазоактивный интестинальный полипептид (ВИП).
· Гастринома - гастринпродуцирующая опухоль, в 80 % случаев расположенная в поджелудочной железе, значительно реже (15 %) - в стенкедвенадцатиперстной кишки или тощей кишке, антральном отделе желудка, перипанкреатических лимфатических узлах, в воротах селезёнки, крайне редко (5 %) - экстраинтестинально (сальник, яичники, билиарная система).
· Глюкагонома - опухоль, чаще злокачественная, исходящая из Альфа-клеткаальфа-клеток панкреатических островков.
· Карциноид ;
· Нейротензинома - опухоль поджелудочной железы или ганглиев симпатической цепочки, продуцирующей нейротензин.
· ППома - опухоль поджелудочной железы, секретирующая панкреатический полипептид (ПП).
· Соматостатинома - злокачественная медленно растущая опухоль, характеризуется повышением уровня соматостатина.