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

В организме существует функционально активная система, на­званная APUD-системой . Кроме того, в отношении ее используют­ся термины «диффузная эндокринная система», «паракринная сис­тема», «нейроэндокринная система», «ПОДАП-система», «система светлых клеток», «хромафинная система» и др.

Как функционально активная система участвует в синтезе биогенных аминов и пептидных гормонов.

Морфологические предпосылки открытия APUD-системы созданы исследованиями R.Heidenhain, который в 1870 г. впервые опубликовал сведения о существовании в слизистой оболочке желудка хромаффин-ных клеток. В последующие годы их обнаружили в других органах и на­звали энтерохромаффинными клетками Кульчицкого, клетками Нусс-баума, Николаса, Фейртера, аргентафинными, светлыми, желтыми, зернистыми клетками. Их функция на протяжении многих десятиле­тий оставались невыясненной. В 1932 г. Masson высказал мнение о том, что они выделяют определенный секрет, и назвал это явление нейроэн-докринной функцией. В 1938 г. F.Feyrter сформулировал концепцию па-ракринной системы, или диффузной эндокринной системы. Морфоло­гическая ее сущность заключается в том, что эпителиальная ткань сли­зистой оболочки ЖКТ, воздухоносных путей, легких и других органов содержит диффузно расположенные клетки, гормоны которых оказы­вают как местные (паракринные), так и дистанционные (эндокринные) влияния на различные структуры органов. В 1990 г. Ag.Pearse предложил объединить ряд эндокринных клеток, обладающих выраженным моно-аминергическим типом метаболизма, в единую так называемую APUD-систему (Amine Precursore Uptake and Dekarboxylation). Основной при­знак ее - способность накапливать предшественников биогенных ами­нов, декарбоксилировать их и вырабатывать биогенные амины или пептидные гормоны. Способ секреции, характерный для этих клеток, был назван паракринным. Кроме того, эти клетки обладают пластично­стью, т.е. в зависимости от условий могут переходить с синтеза биоген­ных аминов на синтез пептидных гормонов и обратно. Н.Т.Райхлин и И.М.Кветной (1991) на основе аббревиатуры APUD , которая отража­ет важный и единый для всех клеток этой системы биохимический при­знак, предложили следующие термины:

• апудоциты – зрелые дифференцированные эндокринные клет­ки, которые по своим функциональным, морфологическим и дру­гим признакам отнесены к APUD-системе , т.е обладают способнос­тью вырабатывать биогенные амины и пептидные гормоны;
• апудобласты - полипотентные клетки, из которых впоследствии образуются апудоциты;
• апудогенез - происхождение клеток APUD-системы;
• апудопатия - патологические состояния, связанные с наруше­нием структуры и функции апудоцитов, выражающиеся в опреде­ленном клиническом синдроме;
• апудомы - доброкачественные опухоли из клеток APUD-системы;
• апудобластомы - злокачественные опухоли из апудоцитов.

В настоящее время описано более 50 типов APUD-клеток. Рас­полагаясь практически во всех органах (ЖКТ, легких, печени, поч­ках, поджелудочной железе, надпочечниках, эпифизе, гипофизе, плаценте, коже и т.д.), они вырабатывают жизненно важные продук­ты - биогенные амины и пептидные гормоны. Эти клетки по харак­теру своей функции разделяются на 2 группы: первые — вещества, выполняющие конкретные функции (полипептидные гормоны); вторые - с многообразными функциями - биогенные амины.

К группе полипептидных гормонов относятся:

• МСГ - контролиру­ющий пигментный обмен;
• СТГ — рост организма;
• АКТГ - выработ­ку кортикостероидов, инсулина, гастрина, связанных с пищеварени­ем.

Следовательно, клетки APUD-системы участвуют в поддержа­нии в организме гомеостаза. Кроме того, Н.Т.Райхлин, И.М.Квет-ной (1981) допускают, что клетки APUD-системы являются контро­лирующими звеньями в сложной системе антагонистической регу­ляции функций. Тесные взаимодействия в процессе обмена веществ и синтеза гормонов, продуцируемых апудоцитами, отражают ту строгую согласованность в их функциональной деятельности, кото­рая лежит в основе синхронной работы всего организма.

Нарушение структурно-функциональной организации отдель­ных звеньев APUD-системы и, как следствие этого, гиперпродук­ция или недостаток пептидного гормона или биогенного амина мо­жет выражаться в комплексе симптомов, которые слагаются в опре­деленные клинические синдромы — апудопатии. Этиологическим началом апудопатии может служить любой фактор, вызывающий нарушение клеточной или тканевой организации: мутации, нару­шение в структуре генов, физико-химические, вирусные, бактери­альные факторы, канцерогенные воздействия, травмы, эмоциональ­ные переживания и т.п.

В основе патогенеза апудопатии лежат нарушения синтеза и ме­таболизма тех гормонов и биогенных аминов, которые вырабатыва­ются клетками APUD-системы.

Апудоциты могут явиться источником развития опухолей - апудом и апудобластом.

К ним относятся:

• опухоли гипофиза;
• продуци­рующие АКТГ, МСГ, СТГ;
• пролактин и другие пептидные гормоны;
• пинеаломы;
• пинеобластомы;
• медуллярный рак щитовидной железы;
• аденомы паращитовидных желез;
• феохромоцитомы;
• овсяно-клеточ-ный рак легкого и др.

По существу, все гормоны APUD-системы являются пролиферо-тропными веществами, при этом часть из них функционирует как активаторы, часть - как ингибиторы клеточной пролиферации. В ряде случаев один и тот же гормон может выступить и как актива­тор, и как ингибитор деления клеток - в зависимости от их концен­трации и других причин.

В 1968 г. английский патолог и гистохимик Е. Пирс обосновал теорию существования в организме специализированной высокоорганизованной нейроэндокринной клеточной системы, основным специфическим свойством которой является способность составляющих ее клеток к выработке биогенных аминов и полипептидных гормонов (APUD-системы). Входящие в АПУД-систему клетки получили название апудоцитов. Название системы - это аббревиатура английских слов (amin - амины; precursor - предшественник; uptake - накопление; decarboxilation - декарбоксилирование), указывающих на одно из основных свойств апудоцитов: способность образовывать биогенные амины путем декарбоксилирования их накопленных предшественников. По характеру функций биологически активные вещества системы делят на две группы: 1) соединения, выполняющие строго определенные конкретные функции (инсулин, глюкагон, АКТГ, СТГ, мелатонин и др.) и 2) соединения с многообразными функциями (серотонин, катехоламины и др.). Эти вещества вырабатываются практически во всех органах. Апудоциты выступают на уровне тканей в роли регуляторов гомеостаза и контролируют метаболические процессы. Следовательно, при патологии (возникновении апудом в тех или иных органах) развивается симптоматика эндокринного заболевания, соответствующая профилю секретируемых гормонов.

Наиболее полно в настоящее время изучена деятельность АПУД-системы, локализованной в тканях легких и ЖКТ (желудка, кишечника и поджелудочной железы).

Апудоциты в легких представлены клетками Фейтера и Кульчицкого. Они более развиты в легких плода и новорожденных, чем в легких взрослых. Эти клетки расположены поодиночке или группами в эпителии бронхов и бронхиол, имеют обильную иннервацию. Многие специфические эндокринные клетки легких сходны с таковыми в гипофизе, 12-перстной кишке, поджелудочной и щитовидной железах. Среди нейропептидов, синтезируемых легкими, обнаружены: лей-энкефалин, кальцитонин, вазоинтестинальный полипептид, субстанция Р и др. Наиболее многочисленной и хорошо организованной группой апудоцитов в ЖКТ также являются клетки Кульчицкого (Ec-клетки). Их функцией считаются синтез и накопление биогенных аминов - серотонина и мелатонина, а также пептидных гормонов - мотилина, субстанции Р и катехоламинов. Кроме того, в ЖКТ обнаружено больше 20 типов клеток (A,D,G,K и др.), синтезирующих полипептидные гормоны. Среди них инсулин, глюкагон, соматостатин, гастрин, субстанция Р, холецистокинин, мотилин и др.

Виды апудопатий. Нарушения структуры и функций апудоцитов, выражающиеся клиническими синдромами, называют апудопатиями. По происхождению различают первичные (наследственно обусловленные) и вторичные (приобретенные) апудопатии.

К первичным апудопатиям относится, в частности, синдром множественных эндокринных опухолей (СМЭО) различных типов (см. табл. по Н.Т. Старковой). Это аутосомно-доминантное заболевание, характеризующееся множественными доброкачественными или злокачественными опухолями, исходящими из апудоцитов различной локализации. Так, в группу заболеваний, относящуюся к СМЭО I типа, включаются больные прежде всего с семейной формой гиперпаратиреоза. При этом синдроме обнаруживается гиперплазия всех околощитовидных желез в сочетании с опухолью поджелудочной железы и (или) гипофиза, которые могут секретировать в избытке гастрин, инсулин, глюкагон, ВИП, ПРЛ, СТГ, АКТГ, обусловливая развитие соответствующих клинических проявлений. С СМЭО I типа могут сочетаться множественные липомы и карциномы. Гиперпаратиреоз - наиболее экспрессированная эндокринопатия при СМЭО I типа, и наблюдается он более чем у 95 % больных. Реже встречаются гастриномы (37 %), ВИПомы (5 %).

Для СМЭО IIа типа характерно наличие у больных медуллярного рака щитовидной железы, феохромоцитомы и гиперплазии или опухоли ОЩЖ. Сочетание медуллярного рака щитовидной железы с феохромоцитомой впервые подробно описано Сипплом (1961), поэтому данный вариант СМЭО называется синдромом Сиппла.

Вторичные апудопатии могут возникать при заболеваниях сердечно-сосудистой или нервной системы, инфекционных болезнях, интоксикациях, опухолях, локализованных вне АПУД-системы.

По признаку распространенности различают множественные апудопатии (характеризуются вовлечением в патологический процесс различных типов апудоцитов) и солитарные апудопатии (нарушается функция какого-либо одного типа апудоцитов). Примером одной из форм множественных апудопатий может быть описанный выше синдром МЭО. Среди солитарных наиболее часто встречаются апудомы-опухоли, исходящие из клеток АПУД-системы и обладающие гормональной активностью. Хотя такие опухоли могут иногда продуцировать несколько гормонов, происходящих из клеток различных типов, однако клинические проявления солитарных апудопатий определяются обычно действием одного гормона. Апудопатии различают и по функциональному признаку. Выделяют гипер-, гипо- и дисфункциональные формы расстройств. Основу первых двух форм обычно составляет соответственно гипер- или гипоплазия апудоцитов; дисфункциональные расстройства характерны для множественных апудопатий. Ниже будет дана краткая характеристика лишь некоторых пептидных гормонов АПУД-системы и их роли в патологии.

Гастрин . Этот пептид образуется G-клетками преимущественно в пилорическом отделе желудка. Установлен и другой представитель АПУД-системы - бомбезин, вырабатываемый Р-клетками, являющийся стимулятором высвобождения гастрина. Поэтому бомбезин называют релизинг-гормоном гастрина. Гастрин является сильным стимулятором секреции соляной кислоты, а последняя по типу отрицательной обратной связи тормозит его образование. Кроме того, гастрин стимулирует выработку ферментов поджелудочной железы и усиливает отделение панкреатического сока, увеличивает желчевыделение; тормозит в тонком кишечнике абсорбцию глюкозы, натрия и воды, наряду с усиленным выделением калия; стимулирует моторную активность ЖКТ.

В 1955 г. Золлингер и Эллисон впервые описали больных с рецидивирующими пептическими язвами, выраженной гиперсекрецией соляной кислоты и островковой клеточной опухолью - гастриномой, продуцирующей в повышенном количестве гастрин. Эта триада признаков получила название синдром Золлингера–Эллисона. Гастринома чаще локализуется в поджелудочной железе, а также в подслизистой 12-перстной кишки. До 75 % панкреатических и до 50 % дуоденальных гастрином дают метастазы. Клинически синдром проявляется быстроразвивающимся язвенным поражением (чаще в луковице 12-перстной кишки), болями в эпигастрии, частыми язвенными кровотечениями, тошнотой, рвотой, диареей.

Глюкагон . Пептидный гормон, образуется альфа-клетками островков поджелудочной железы. Глюкагон с несколько большей молекулярной массой секретируется клетками слизистой 12-перстной кишки. Панкреатический глюкагон обладает выраженным гипергликемизирующим действием за счет резкого усиления под его влиянием гликогенолиза в печени. Энтеральный гормон оказывает стимулирующее влияние на выделение инсулина. Таким образом, глюкагон принимает участие в стабилизации уровня глюкозы в крови. При снижении содержания глюкозы в крови происходит выделение глюкагона. Кроме того, он является липолитическим гормоном, мобилизующим жирные кислоты из жировой ткани.

Описано более 100 глюкагеном - злокачественных гормонально-активных опухолей, локализующихся преимущественно в хвосте поджелудочной железы. Глюкагенома приводит к развитию диабетическо-дерматитного синдрома. Он характеризуется признаками умеренно выраженного сахарного диабета (вследствие гиперглюкагонемии) и изменениями кожи в виде мигрирующей некролитической эритемы. Развивается также глоссит, стоматит, анемия, похудание. У детей нередки судороги, периодами апноэ, иногда коматозное состояние.

Еще один гормон АПУД-системы - соматостатин (или соматотропин-релизинг). Этот ингибирующий гормон вырабатывается не только в ЦНС (в гипоталамусе), но и в D-клетках желудка, кишечника и поджелудочной железы, а также в малых количествах во всех тканях организма. Кроме основной физиологической роли - ингибирования высвобождения соматотропного гормона, соматостатин тормозит выделение инсулина, тироксина, кортикостерона, тестостерона, пролактина, глюкагона, а также гастрина, холецистокинина, пепсина и др. Наряду с перечисленными эффектами соматостатин угнетает моторную активность ЖКТ, оказывает седативное действие, обладает способностью связываться с опиатными рецепторами мозга, оказывает влияние на непроизвольные движения. Из сказанного следует, что этот гормон играет очень важную роль в жизнедеятельности организма.

Клинические проявления гиперсоматостатинемии (при опухолях поджелудочной железы, секретирующих данный гормон - соматостатиномах) весьма полиморфны. Это различные сочетания сахарного диабета, желчно-каменной болезни, экзокринной недостаточности поджелудочной железы, желудочной гипо- и ахлоргидрии, железодефицитной анемии и др.

Вазоактивный интестинальный полипептид (ВИП). Этот пептид вначале был выделен из тонкой кишки, затем обнаружен в нервных образованиях всего ЖКТ, а также в ЦНС, легких и других органах. ВИП тормозит желудочную секрецию, активирует секрецию кишечного сока, а также выделение поджелудочной железой воды и бикарбоната, вызывает релаксацию нижнего пищеводного сфинктера и толстой кишки. Кроме того, ВИП способен вызывать вазодилятацию, расширение бронхиол, стимулировать высвобождение гормонов из поджелудочной железы, передней доли гипофиза; активировать глюкогенез и гликогенолиз. Увеличение образования ВИП чаще всего наблюдается при випоме - эндокринной опухоли островкового аппарата поджелудочной железы. Эта опухоль приводит к развитию синдрома Вермера–Моррисона, проявляющегося диареей, стеатореей, обезвоживанием организма, похуданием, гипо- и ахлоргидрией. Развивается гипокалиемия, гиперкальциемия, ацидоз, гипергликемия. Могут наблюдаться судороги, артериальная гипотензия. Избыточное образование ВИП является основной причиной профузного поноса при синдроме Вернера–Моррисона (эндокринная холера).

И, наконец, дадим характеристику еще одного пептида АПУД-системы. Это субстанция-Р. Он широко распространен в ЦНС, особенно много в гипоталамусе, спинном мозге, в легких. В ЖКТ субстанция Р обнаружена в мейснеровском и ауэрбаховском сплетениях, в циркуляторных и продольных мышцах кишечника. В ЦНС этот пептид играет роль типичного нейромедиатора; он способен ускорять метаболизм биогенных аминов мозга, модулировать болевую реакцию. На уровне ЖКТ установлено, что субстанция Р усиливает секрецию, но угнетает всасывание электролитов и воды в тонком кишечнике, вызывает сокращение гладкой мускулатуры внутренних органов.

В завершение обсуждения темы подчеркну следующее: 1) представленный материал свидетельствует о сложившейся в организме в процессе филогенеза весьма сложной структурной организации нейроэндокринной регуляции жизнедеятельности и об очень широком спектре возможных причин и механизмов развития эндокринных нарушений; 2) можно отметить, что за последние годы наши представления об этиопатогенезе эндокринопатий существенно расширились и углубились. Предметом изучения стала не только «классическая» патология эндокринной системы, но и ее «неклассические» виды.

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.

ГЛАВА 23. ПОНЯТИЕ ОБ APUD-СИСТЕМЕ И «АПУДОМАХ». КАРЦИНОИДНЫЙ СИНДРОМ

Термин APUD (аббревиатура английских слов: Amine - амин, Precursor - предшественник, Uptake - поглощение, утилизация, Decarboxylation - декарбоксилирование) был предложен H.G.E. Pearse в 1966 г. для обозначения общих свойств разнообразных нейроэндокринных клеток. Совокупность этих клеток была названа системой APUD (АПУД). Все клетки системы АПУД способны накапливать триптофан, гистидин и тирозин и превращать их путем декарбоксилирования в медиаторы - серотонин, гистамин и дофамин. Кроме того, любая клетка системы АПУД потенциально способна синтезировать многие пептидные гормоны.

В области головы и шеи развивается ряд опухолей, существенным образом влияющих на гормональный статус человека. К таким опухолям относят опухоли системы параганглиев и щитовидной железы. Функционально и по стуктуре эти опухоли близки к клеткам мозгового слоя надпочечников. Медуллярный рак щитовидной железы секретирует кальцитонин и простагландины. Повышение уровня кальцитонина клинически не проявляется, а повышение уровня простагландинов часто вызывает понос. Медуллярный рак щито- видной железы нередко является компонентом МЭН типов IIa и IIb (см. глава «Наследственные опухоли»).

Феохромоцитома может быть компонентом МЭН типов IIa и IIb. Обычно это доброкачественная, высокодифференцированная опу- холь, не дающая метастазов.

Большая часть клеток системы АПУД происходит из нервного гребня. Многие энтодермальные и мезенхимные клетки могут при- обретать свойства клеток системы АПУД под влиянием внешних стимулов. Локализация органов АПУД-системы, клеток, которые могут трансформироваться в подобные апудомным (следовательно, возможные источники апудом) очень разнообразна. Сюда относятся центральные и периферические нейроэндокринные органы (гипоталамус, гипофиз, мозговое вещество надпочечников, параганглии), глиальные клетки и нейробласты центральной и периферической

нервной системы. C-клетки щитовидной железы, паращитовидные железы, островки поджелудочной железы, одиночные эндокринные клетки в стенках протоков поджелудочной железы, энтерохромаффинные клетки слизистой желудка и нейроэндокринные клетки легких, а также меланоциты кожи и слизистых.

Клетки исходных тканей и опухолей содержат гранулы миноаминов, что особенно хорошо определяется на электронно-микроскопических фотографиях. В настоящее время установлено, что отклонения в химизме крови являются стимулом для активации секреторной деятельности параганглиев и выделение в кровь моноаминов, а возможно, и других медиаторов, регулирующих гомеостаз. Содержимое гранул - катехоламины, серотонин, допамин. Медиаторы и гормоны, секретируемые клетками АПУД-системы, регулируют обмен углеводов, кальция и электролитов, сосудистый и мышечный тонус, секрецию и всасывание в ЖКТ и легких дифференцировку и пролиферацию разных типов клеток. Медиаторы и гормоны секретируются не постоянно, а в ответ на внешние стимулы. При опухолевой трансформации клеток секреция становится нерегулируемой, а также характер производимых веществ может существенно меняться. Более того, первичная опухоль и ее метастазы могут секретировать разные медиаторы и гормоны.

Опухоли АПУД-системы, обычно медленно развивающиеся, преимущественно проявляющиеся гормоноподобным влиянием на раз- ные органы и системы, независимо от локализации во внутренних органах носят название карциноидов. Карциноиды развиваются в любом месте ЖКТ, включая пищевод, желудок, двенадцатиперстную кишку, тонкую кишку, аппендикс, толстую кишку, прямую кишку, желчные протоки, поджелудочную железу и печень. Кроме того, карциноиды могут возникать в дивертикуле Меккеля, гортани, тимусе, легких, молочных железах, яичках, яичниках и мочеиспускательном канале. У больных с этими опухолями развивается карциноидный синдром. Карциноиды секретируют в основном серотонин. В меньших количествах секретируются брадикинин, 5-гидрокситрипто- фан, простагландины и гистамин.

Классическая триада признаков карциноидного синдрома:

а) приливы и гиперемия, обусловленные периодическими выбросами больших количеств брадикинина и простагландинов.

б) понос вызван прежде всего избытком серотонина, в меньшей степени - избытком простагландинов и брадикинина;

в) при поражении клапанов сердца чаще всего наблюдается трикуспидальная недостаточность (створки постоянно приоткрыты), реже стеноз трехстворчатого клапана; поражения клапанов обуслов- лены их фиброзом (прямое действие серотонина).

Гормонально-неактивный карциноид. Проявления карциноидного синдрома отсутствуют. Симптомы обусловлены прямым воздействием опухоли на ЖКТ и включают боль в животе, болезненность при пальпации, тошноту, недомогание, потерю веса, кишечную непроходимость, обструкцию желчных путей, желудочно-кишечное кровотечение. Диагноз устанавливают путем эндоскопии, рентгенологического исследования или КТ, а также с помощью биопсии и гистологического исследования.

Гормонально-активный карциноид. У больных с карциноидным синдромом измеряют суточную экскрецию метаболита серотонина.

Лечение. Радикальное лечение - удаление первичной опухоли и, если возможно, метастазов в печени и пораженных лимфоузлов. Такой подход целесообразен, поскольку карциноиды и их метастазы растут медленно. Если метастазы удалить невозможно, можно назначить паллиативное лечение соматостатином.