APUD-система и ее морфологические основы. Гормоны пищеварительной системы, их структура, свойства и физиологическая роль

АПУД-система - диффузная эндокринная система, объединяющая клетки, имеющиеся практически во всех органах, и синтезирующая биогенные амины и многочисленные пептидные гормоны. Это активно функционирующая система, поддерживающая гомеостаз в организме.

Клетки АПУД-системы (апудоциты) - это гормонально-активные нейроэндокринные клетки, обладающие универсальным свойством поглощать предшественники аминов, декарбоксилировать их и синтезировать амины, необходимые для построения и функционирования регулярных пептидов (amine precursor uptake and decarboxydation cells).

Апудоциты имеют характерное строение, гистохимические, иммунологические особенности, отличающие их от других клеток. Они содержат в цитоплазме эндокринные гранулы и синтезируют соответствующие гормоны.

Многие типы апудоцитов находятся в желудочнокишечном тракте и поджелудочной железе и образуют гастроэнтеропанкреатическую эндокринную систему, которая является, таким образом, частью АПУД-системы.

Гастроэнтеропанкреатическая эндокринная система состоит из следующих основных эндокринных клеток, секретирующих определенные гормоны.

Важнейшие апудоциты гастроэнтеропанкреатической эндокринной системы и секретируемые ими гормоны

	Глюкагон

	Соматостатин
0-1-клетки	Вазоактивный интестинальный полипептид (ВИП)
Ёс-клетки	Серотонин, вещество Р, мелатонин
Eel-клетки	Гистамин

	Большой гастрин
	Малый гастрин
GER-клетки	Эндорфины, энкефалины
	Холецистокинин-панкреозимин
	Гастроингибирующий пептид
	Глицентин, глюкагон, полипептид YY
Мо-клетки
	Нейротензин
	Бомбезин
РР-клетки	Панкреатический полипептид
	Секретин
	YY-полипептид
	АКТГ (адренокортикотропный гормон)

Из клеток АПУД-системы развиваются опухоли-апудомы, при этом они могут сохранить способность секретировать полипептидные гормоны, свойственные клеткам, из которых они возникли.

Опухоли, развивающиеся из апудоцитов желудочнокишечного тракта и поджелудочной железы, сейчас принято называть гастроэнтеропанкреатическими эндокринными опухолями. В настоящее время описано около 19 типов таких опухолей и более 40 продуктов их секреции. Большинство опухолей обладает способностью секретировать одновременно несколько гормонов, но клиническая картина определяется преобладанием секреции какого-либо одного гормона. Основными гастроэнтеропанкреатическими эндокринными опухолями, имеющими наибольшее клиническое значение, являются инсулинома, соматостатинома, глюкагонома, гастринома, ВИПома, карциноид. Эти опухоли, как правило, злокачественные, за исключением инсулином.

Клетки АПУД-системы - это гормонально-активные нейроэндокринные клетки, которые обладают универсальными свойствами поглощать предшественники аминов, декарбоксилировать их и синтезировать амины, необходимые для построения и функционирования регуляторных пептидов - amine precursor uptake and decarboxylation (APUD) cells. Опухоли АПУД-системы могут быть доброкачественные (апудомы) и злокачественные (апудобластомы).

Общая характеристика опухолей АПУД-системы

	Происхождение	Первичный гормональ-ный эффект	Характерные клинические симптомы	Растространенность	Злокачест-венность, %
Гастринома		гиперсекреция соляной кислоты	множественные пептические язвы, рефрактерные к терапии, понос, стеаторея
Соматостатинома		ингибиция секреции инсулина, гастрина, серотонина, пнкреатического полипептида	сахарный диабет, понос, стеаторея, камни в желчных протоках, ангастринемия, похудание
Глюкагонома		гликогенолитическое и липолитическое действие	сахарный диабет, кожные высыпания, венозный тромбоз, анемия, понос, похудание
	D 1 -клетки	массивная секреция жидкости и электролитов тонкой кишкой	тяжелая водная диарея, гиперкалиемия, гипохлоргидрия, обезвоживание, похудание
Инсулинома		гипогликемия с повышением уровня инсулина	приступы гипогликемии
Карциноид	энтерохромафинные клетки	гиперпродукция инсулина, усиление моторики	приливы крови к лицу и туловищу, понос, бронхоконстрикция, правосторонний фиброз эндокарда

Гастринома . В 1955 г. на заседании Американской хирургической ассоциации H.Zollinger и E.Ellison сделали сообщение о двух больных с рецидивирующими дуоденальными пептическими язвами, выраженной гиперсекрецией соляной кислоты и островково-клеточной опухолью. В дальнейшем эта триада признаков стала называться синдромом Золленгера-Эллисона. Предполагают, что гастринома представляет собой опухоль из G-клеток поджелудочной железы, сохранившихся со времени эмбрионального развития - ацидофильные инсулоциты - -клетки. Клетки опухоли продуцируют гастрин, который стимулирует секрецию соляной кислоты париетальными клетками, находящимися в теле и дне желудка. В слизистой желудка здорового человека имеются G-клетки, продуцирующие гастрин, гиперплазия и гиперфункция которых может приводить к проявлениям синдрома Золленгера-Эллисона.

У 80% больных гастриномы локализуются в поджелудочной железе, у 15% - в стенке двенадцатиперстной кишки, у 5% - за пределами кишечника (желудок, печень, селезенка). Мультифокальный рост опухоли наблюдается в 60% случаев. Опухоли могут иметь малые размеры и в 50% случаев не выявляются при операции. Почти в 40% случаев к моменту установления диагноза гастриномы дают метастазы. Среди 1000 больных дуоденальными язвами один имеет гастриному. Чаще гастринома встречается у мужчин.

В большинстве случаев выявляются дуоденальные язвы, реже определяется желудочная локализация язв.

Особенности язв при синдроме Золленгера-Эллисона: множественные, резистентные к терапии, сочетающиеся с диареей , постбульбарные, рецидивирующие после оперативного лечения, с семейным анамнезом, сочетающиеся с гиперкальциемией (возможна МЭН-1), базальная секреция более 15 ммоль/ч или 5 ммоль/ч после частичной резекции желудка, рентгенологические или эндоскопические признаки гипертрофии складок слизистой оболочки желудка.

Важнейший лабораторный диагностический признак гастриномы - повышение уровня гастрина в сыворотке крови при радиоиммунологическом определении. Содержание гастрина при синдроме Золленгера-Эллисона возрастает до 200-10000 нг/л (норма - менее 150 нг/л). Если содержание гастрина повышено неотчетливо, для дифференциальной диагностики гастриномы и гиперфункции G-клеток желудка используют провокационный тест с внутривенным введением кальция (5 мг/кг в час в течение 3 час) или секретина (3 ед/кг в час). Тест считается положительным, если содержание гастрина в сыворотке крови повышается в 2-3 раза по сравнению с базальным уровнем. При обычных дуоденальных язвах после введения секретина происходит, наоборот, некоторое понижение уровня гастрина, а после глюконата кальция повышение уровня гастрина незначительное. Применение теста со стандартизированной пищей (30 г белков, 20 г жиров и 25 г углеводов) не изменяет превоначальную концентрацию гастрина у больных с гастриномой, в то время как у пациентов с обычными язвами наблюдается повышение его концентрации.

Установить точную локализацию гастриномы при помощи УЗИ, ЯМР и КТ удается примерно у 15-30% больных при размере опухоли до 1 см и у 80-90% больных при размере опухоли более 2 см. Метастазирование происходит обычно в печень.

Лечение гастриномы: хирургическое (радикальное удаление опухоли, а при невозможности - тотальная гастрэктомия) или консервативное (H 2 -блокаторы в больших дозах). Пятилетняя выживаемость после установления диагноза (даже при наличии метастазов в печени) - 50-80%. Пятилетняя выживаемость при радикальных операциях достигает 70-80%. Смерть обычно наступает от осложнений язв.

При малигнизации гастриномы и наличии метастазов проводят химиотерапию стрептозотоцином и 5-фторурацилом, в последние годы весьма эффективным дополнением является применение соматостатина (октреотида), который не только тормозит образование гастрина и соляной кислоты, но и способствует регрессии опухоли и ее метастазов.

Карциноид - наиболее часто встречающаяся опухоль АПУД-системы. Карциноидные опухоли происходят из энтерохроматофинных клеток и могут встречаться почти во всех органах, но наиболее часто обнаруживается в желудочно-кишечном тракте. Карциноид составляет около 5% всех опухолей желудочно-кишечного тракта. Локализация опухоли: в 55% - в червеобразном отростке, в 30% - в тонкой кишке, в 5% - в желудке, в 3% - в толстой кишке, 7% - в других органах (поджелудочная железа, бронхи и др.). В зависимости от эмбрионального происхождения опухоли возможна в большей или меньшей степени продукция серотонина.

Клиническая картина обусловлена карциноидным синдромом , который включает следующие составляющие:

приливы в области лица, шей, груди

бронхоспазм

правостороннее поражение сердца.

Проявления карциноидного синдрома зависят от продукции серотонина. Возможны бессимптомные опухоли, которые являются находкой, например, при аппендэктомии. Метастазирование карциноида сопровождается развитием карциноидного синдрома.

Лабораторным методом диагностики является определение повышенной концентрации 5-оксииндолуксусной кислоты (метаболит серотонина) в моче.

Верификация диагноза гистологическая при исследовании операционного или биопсийного препарата.

Лечение консервативное и хирургическое.

Больные не должны потреблять продукты, содержащие много серотонина: бананы, ананасы, киви, грецкие орехи и др. Используют антагонисты серотонина: ципрогептадин (перактин) 4 мг 3-4 раза в сутки, или метисергид (сансерт) в начальной дозе 2 мг 3-4 раза в сутки. Октреотид (сандостатин) для купирования карциноидного синдрома вводят подкожно в суточной дозе 0,2-0,6 мг (по 0,1-0,2 мг 2-3 раза в день). Неэффективность данного лечения, выделение с мочой более 150 мг в сутки 5-оксииндолуксусной кислоты или развитие карциноидного поражения сердца является показанием к химиотерапии стрептозотоцином (500 мг на 1 м 2 поверхности тела) и 5-фторурацилом (40 мг на 1 м 2) в течение 5 дней. Циклы повторяют с интервалами 6 нед.

Опухоли диаметром менее 1 см можно удалять локально. Радикально удаляют всю пораженную область (гемиколэктомия, субтотальная гастрэктомия) обычно при диаметре карциноида более 2 см. При наличии метатстазов в печени выполняют резекцию пораженного сегмента или энуклеацию узла опухоли. После операции по поводу карционоида может развиться карциноидный криз, сопровождающийся сердечно-сосудистой недостаточностью, парезом желудка и кишечника и другой симптоматикой. Успешно купировать карциноидный криз можно внутривенным введением 0,1-0,5 мг сандостатина.

Множественные эндокринные неоплазмы (МЭН)

МЭН-1 (синдром Вермера): доброкачественные опухоли передней доли гипофиза, гиперплазия (аденома) паращитовидных желез, множественные доброкачественные и злокачественные опухоли островковых клеток поджелудочной железы, карциноидные опухоли. Клинически характеризуется сочетанием признаков гиперпаратиреоза и синдрома Золленгера-Эллисона. В 2/3 случаев заболевание протекает малосимптомно, диагностика основывается на результатах биохимического исследования (гиперкальциемия на фоне низкого или нормального уровня фосфора, повышение уровня паратгормона) и наличии осложнений в результате гиперкальциемии (МКБ, нефрокальциноз, поражение костей). Лечение начинают с паратэктомии.

МЭН-2 (синдром Сиппла): медуллярная карцинома щитовидной железы, феохромоцитома, гиперплазия (аденома) паращитовидной железы.

МЭН-3 (синдром Горлина): медуллярная карцинома щитовидной железы, феохромоцитома, множественный диффузный нейроматоз слизистых оболочек, “марфаноидная” структура тела.

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

APUD-система (АПУД-система, диффузная нейроэндокринная система) - система клеток, имеющих предполагаемого общего эмбрионального предшественника и обладающих способностью ситезировать, накапливать и секретировать биогенные амины и/или пептидные гормоны. Аббревиатура APUD образована из первых букв английских слов:
- А - amines - амины;
- р - precursor - предшественник;
- U - uptake - усвоение, поглощение;
- D - decarboxylation - декарбоксилирование.

В настоящее время идентифицировано около 60 типов клеток APUD-системы (апудоциты), которые встречаются в:
- центральной нервной системе - гипоталамусе, мозжечке;
- симпатических ганглиях;
- железах внутренней секреции - аденогипофизе, шишковидном теле, щитовидной железе, островках поджелудочной железы, надпочечниках, яичниках;
- желудочно-кишечном тракте;
- эпителии дыхательных путей и легких;
- почках;
- коже;
- тимусе;
- мочевых путях;
- плаценте и т.д.

В результате проведенных эмбриологических исследований сделано предположение, что первичные клетки APUD-системы происходят из нервного гребешка (нейро-эндокринно-программированного эпибласта). В ходе развития организма они распраделяются между клетками различных органов. Апудоциты могут в органах и тканях могут располагаться диффузно или группами среди других клеток.

В клетках APUD-системы синтезируются, наряду с биогенными аминами, пептиды. Установлено, что биологически активные соединения, образующиеся в клетками данной системы, выполняют эндокринную, нейрокринную и нейроэндокринную, а также паракринную функции. Следует подчеркнуть, что ряд соединений (вазоактивный интестинальный пептид, нейротензин и др.) высвобождаются не только из клеток APUD-системы, но и из нервных окончаний.

Этот факт и широкое представительство в отделах головного мозга , а также дифференцировка клеток данной системы из нервного гребешка и их расположение в тканях эндокринных желез, связанных с головным мозгом (гипофиз, шишковидная железа и т.д.) позволяет сделать вывод о том, что эта система является особым звеном, ответственным за поддержание гомеостаза организма.
Ряд авторов считают, что APUD-система является отделом нервной системы, помимо центральной, периферической и автономной систем.

Однако на основании анализа данных многочисленных исследований последних лет можно заключить, что в основе механизма регуляции всех органов и систем организма лежит координированное функциональное взаимодействие между эндокринной (в том числе APUD-сиетемой) и нервной системами.

В результате обобщения результатов изучения «получения» и «переноса» информации на субклеточном, клеточном и тканевом уровнях о состоянии организма в целом и его отдельных частей, что подтверждается фактом идентичности физиологически активных соединений как в нервной системе (нейротрансмиттеры) так и в качестве гормонов APUD-системы. Это позволяет объединить эти две системы, ранее рассматриваемые в отдельности, в универсальную нейроэндокринную систему.

Совокупность одиночных гормонпродуцирующих клеток называют диффузной эндокринной системой (ДЭС). Среди них различают две самостоятельные группы: I – нейроэндокриноциты APUD-серии (нервного происхождения); II – клетки не нейронального генеза.

В первую группу входят секреторные нейроциты, образующиеся из нейробластов нервного гребешка, обладающие способностью одновременно продуцировать нейроамины, а также синтезировать белковые (олигопептидные) гормоны, то есть имеющие признаки как нервных, так и эндокринных образований, поэтому называемые нейроэндокринными клетками. Последние характеризуются способностью поглощать и декарбоксиливать предшественники аминов (англ. Amine Precursor Uptake and Decarboxylation – APUD).

Согласно современным представлениям, клетки APUD-серии развиваются из всех зародышевых листков и присутствуют во всех тканевых типах. Это производные: нейроэктодермы (нейроэндокринные клетки нейросекреторных ядер гипоталамуса, эпифиза, мозгового вещества надпочечников, пептидэргические нейроны центральной и периферической нервной системы), кожной эктодермы (клетки APUD-ceрии аденогипофиза, клетки Меркеля в эпидермисе); кишечной энтодермы (энтериноциты) включения гастроэнтеро-панкретической системы, мезодермы - секреторные кардиомиоциты развиваются из миоэпикардиальной пластинки, мезенхимы – тучные клетки.

Для апудоцитов характерны следующие признаки: специфические гранулы, присутствие аминов (катехоламинов или серотонина), поглощение аминокислот – предшественников аминов (ДОФА или 5-окситриптофана), наличие – декарбоксилазы этих аминокислот. Клетки APUD-серии встречаются в головном мозге и во многих органах (эндокринных и неэндокринных): ЖКТ, мочеполовой системе, коже, матке, тимусе, параганглиях и др. По морфологическим, биохимическим и функциональным признакам выделено более 20 видов апудоцитов, обозначаемых буквами латинского алфавита А, В, С, D и др.

Вторая группа включает одиночные гормон-продуцирующие клетки или их скопления, происходящие не из нейробластов, а из других источников. К ним относят разнообразные клетки эндокринных и неэндокринных органов, выделяющие стероидные и другие гормоны: инсулин (В-клетки), глюкагон (А-клетки), энтероглюкагон (L-клетки), пептиды (D 1 -клетки, К-клетки), секретин (S-клетки), а также клетки Лейдига (гландулоциты) семенников, продуцирующие тестостерон, и клетки зернистого слоя фолликулов яичника, вырабатывающие эстрогены и прогестерон. Продукция этих гормонов активируется аденогипофизарными гонадотропинами, а не нервными импульсами.

Гастроэнтерогепатическая система. В регуляции деятельности пищеварительной системы большое значение имеют гормоны, продуцируемые клетками, которые диффузно рассеяны среди эпителиоцитов слизистой оболочки пищеварительного тракта, особенно много их в двенадцатиперстной кишке и тонком кишечнике. Нейросекреторные клетки ЖКТ способны захватывать и декарбоксилировать предшественники аминов, вырабатывать амины и пептидные гормоны. Поэтому раньше эндокринная система ЖКТ называлась APUD-системой,а её клетки – апудоцитами. Продукты их деятельности - гастроинтестинальные гормоны (энтерины), среди которых имеется группа регуляторных пептидов и биогенных аминов. В настоящее время описано около 20 подобных соединений, которые регулируют секрецию, моторику, всасывание, высвобождение других гормонов, микроциркуляцию и трофику (в том числе, пролиферативные процессы), играют роль нейротрансмиттеров.

Пептиды ЖКТ и биогенные амины могут влиять на моторику и секрецию двумя путями:

1) эндокринным – подобно гормонам всасываются в кровь, разносятся по всему организму и действуют на различные отделы ЖКТ, связываясь с их специфическими рецепторами (пример – холецистокинин, выделяющийся двенадцатиперстной кишкой в кровь и влияющий на клетки поджелудочной железы, желудка и желчного пузыря);

2) паракринным – диффундируют как локальные медиаторы в окружающую ткань и действуют на расположенные рядом эффекторные клетки (пример – гистамин, усиливающий секрецию соляной кислоты обкладочными клетками желудка).

В таблице 1 приведены основные гастроинтестинальные гормоны, места их образования и вызываемые ими эффекты.

Таблица 1

Гормоны желудочно-кишечного тракта

Тесты, вопросы, задачи к разделу II, главам 6, 7, 8, 9

1. Выберите один неправильный ответ.

А) Различаются по механизму трансдукции.

Б) Скорость синтеза гормона зависит от силы стимула.

В) Могут менять количество и активность ферментов.

Г) Секретируются в ответ на специфический сигнал.

Д) Способны избирательно связываться с рецепторами.

2. Установите соответствие.

Гормон: Место синтеза:

1) Тироидные гормоны А) Гипофиз

2) Инсулин Б) Щитовидная железа

3) Тирокальцитонин В) Поджелудочная железа

4) Паратгормон Г) Паращитовидные железы

3. Выберите один правильный ответ.

Тироидные гормоны

А) Обладают трансмембранной рецепцией

Б) Подавляют синтез ферментов ЦТК

В) Усиливают скорость окислительного фосфорилирования

Г) Снижают уровень глюкозы крови

Д) Способствуют возникновению зоба

4. Выберите один неправильный ответ.

Пептидные гормоны

А) Поступают из крови в цитозоли клеток-мишеней

Б) Действуют через специфические рецепторы

В) Оказывают влияние в очень малых концентрациях

Г) Секретируются специализированными эндокринными клетками

Д) Имеют короткий период полураспада

5. Установите соответствие.

Гормон: Вид рецепции:

1) Тироидные гормоны А) Трансмембранная, через тирозинкиназу

2) Тирокальцитонин Б) Внутриклеточная

3) Кальцитриол В) Трансмембранная, через аденилатциклазу

4) Инсулин Г) Трансмембранная, активация фосфолипазы С

6. Какие варианты протеинкиназ Вы знаете?

7. Как гормоны узнают свои клетки-мишени?

8. Приведите примеры гормонов, скорость секреции которых зависит от химического состава крови?

9. Недостаток каких микроэлементов в окружающей среде провоцирует развитие зоба?

10. В чём механизм антизобогенного эффекта селена?

11. Какие гормоны из изученных регулируют обмен кальция?

12. Какие гормоны синтезируются в поджелудочной железе?

13. Какие химические связи играют наиболее важную роль в формировании третичной структуры инсулина? На каком этапе синтеза гормона они формируются?

14. Каковы механизмы передачи сигналов гормонов поджелудочной железы в клетки-мишени?

15. Каким образом глюкагон вызывает высвобождение ВЖК из жировых клеток?

16. Назовите, в каких клетках (жировая ткань, кишечник, мозг, скелетные мышцы) имеются инсулинзависимые переносчики глюкозы.

17. Каковы механизмы участия инсулина в процессах поступления глюкозы в гепатоциты, миоциты и адипоциты?

18. Объясните механизмы участия инсулина и глюкагона в реципрокной регуляции обмена гликогена в печени.

19. Почему гормоны поджелудочной железы характеризуются коротким периодом полураспада в кровеносном русле?

20. Почему при некоторых опухолях поджелудочной железы у больного может возникнуть нарушение мозговой деятельности?

21. При обследовании больной в возрасте 55 лет с жалобами на чувство жажды, повышенный аппетит и полиурию обнаружено, что содержание глюкозы в крови натощак составило 8 ммоль/л, гликозилированного гемоглобина - 14% (норма 5-7%). Какой диагноз можно предположить на основании этих данных? Какие дополнительные исследования необходимо назначить для его уточнения?

22. При плановом медицинском осмотре один из обследуемых, мужчина 50 лет, пожаловался на то, что у него долго не заживают мелкие травмы кожи и часто возникают фурункулы. Какой диагноз можно предположить на основании этих жалоб? Какие биохимические исследования ему необходимо назначить?

23. У больного с подтверждённым диагнозом сахарного диабета концентрация инсулина в крови находится в пределах нормы или превышает её. Чем можно объяснить развитие заболевания?

24. Выберите правильные ответы.

Кортизол А) Синтезируется в коре надпочечников.

Б) Его предшественником является холестерол.

В) Его секреция регулируется АКТГ.

Г) Транспортируется в свободном виде.

Д) Обладает внутриклеточной рецепцией.

25. Выберите один неправильный ответ.

При гиперальдостеронизме наблюдаются

А) гипертензия; Б) избыточная задержка хлорид-ионов; В) полиурия;

Г) избыточная задержка ионов натрия; Д) увеличение объёма внеклеточной жидкости.

26. Установите соответствие.

Симптом: Патология:

1) Гипергликемия; А) Сахарный диабет;

2) Полиурия; Б) Несахарный диабет;

3) Гипераммониемия; В) Оба;

4) Гипоизостенурия; Г) Ни один.

27. Выберите утверждение, нарушающее последовательность событий.

В мышцах при физической нагрузке

А) адреналин связывается с рецептором.

Б) активируется аденилатциклаза.

В) стимулируется тирозинкиназа.

Г) с помощью цАМФ активируется протеинкиназа А.

Д) гликоген расщепляется до глюкозо-1-фосфата.

28. Из каких аминокислот синтезируются катехоламины?

29. Как называется опухоль мозгового вещества надпочечников? Укажите основные проявления.

30. Какие гормоны синтезируются в коре надпочечников?

31. Как ГКС влияют на обмен углеводов?

32. Какое заболевание является следствием поражения клеток коркового и мозгового слоев надпочечников? Как оно проявляется?

33. Какой вид рецепции характерен для половых гормонов?

34. При поражении каких отделов эндокринной системы могут развиться вторичные половые признаки противоположного пола?

35. Расшифруйте аббревиатуру ПОМК?

36. Какие гормоны аденогипофиза являются гликопротеидами?

37. Как называется заболевание, в основе которого лежит избыточный эффект АКТГ?

38. Какие БАВ синтезируются в гипоталамусе?

39. Что лежит в основе несахарного диабета?

40. Какова природа гормонов ЖКТ?

41. Что опаснее: поражение мозгового или коркового слоя надпочечников?

42. Почему у мужчин, страдающих синдромом Иценко-Кушинга, возможно возникновение stria gravidarum (полос беременности)?

43. Объясните механизм действия синтетических анаболических стероидов. Чем опасно их неадекватное использование?

44. Почему у части беременных грубеют черты лица?

45. Какие гормоны, кроме инсулина, и почему препятствуют гипергликемии?

Ответы на тесты, вопросы, задачи