Il sistema APUD è un gruppo di cellule secretorie indipendenti dalle ghiandole specializzate del sistema endocrino. Il suo nome deriva dalle iniziali in inglese "(A) mine e (P) recursor (U) ptake (D) ecarbossylation".
Questo sistema è noto anche come "Sistema endocrino diffuso". Fu definito per la prima volta nel 1966 dal professor AGE Pearse (1916-2003), il quale osservò che le cellule appartenenti a questo sistema avevano la capacità di assorbire e decarbossilare i precursori dei composti amminici.
Principali ghiandole del sistema endocrino negli uomini e nelle donne (Fonte: Fuelbottle ~ commonswiki, tramite Wikimedia Commons)
Pearse ha suggerito che le cellule di questo sistema APUD appartenessero a un gruppo di cellule secretorie primitive e antenati delle cellule specializzate che strutturano le ghiandole endocrine.
I rappresentanti cellulari di questo sistema condividono molte caratteristiche con la struttura tipica delle cellule secretorie; contengono un gran numero di poliribosomi e ribosomi liberi, grandi mitocondri ad alta attività e granuli secretori vicino alla membrana cellulare.
Al momento, tutte le cellule che sono state catalogate come parte del sistema APUD hanno caratteristiche istochimiche e ultrastrutturali comuni; è stato anche osservato che hanno la stessa origine embriologica.
Molti medici classificano le cellule del sistema APUD come un terzo del sistema nervoso, poiché è stato osservato che controlla l'omeostasi tra i neurotrasmettitori del sistema nervoso autonomo ei tessuti ad essi sensibili.
caratteristiche
Una caratteristica distintiva che gli scienziati usano per identificare le cellule del sistema endocrino diffuso è la presenza dei composti 5-idrossitriptamina e catecolamina, che vengono rilevati irradiando la fioritura dopo l'incubazione con formaldeide.
Studi in vitro condotti con le cellule del sistema APUD hanno dimostrato che hanno un'elevata affinità per l'assorbimento di ammine precursori della sintesi di ormoni quali L-dopa e 5-idrossitriptofano.
Tutte le cellule di questo sistema contengono al loro interno l'enzima DOPA-decarbossilasi. Questo enzima è responsabile della decarbossilazione dei composti o degli amminoacidi che le cellule usano come substrato per produrre le ammine o i peptidi che espellono.
Così, come indica il nome, il sistema APUD si caratterizza per la sua capacità di catturare e decarbossilare i precursori ormonali delle ammine, ottenuta dalle sue cellule principalmente grazie alla presenza dell'enzima DOPA-decarbossilasi.
Struttura cristallina dell'enzima DOPA-decarbossilasi (Fonte: Fvasconcellos 02:58, 14 agosto 2007 (UTC) tramite Wikimedia Commons)
Inoltre, la microscopia elettronica ha dimostrato che tutte le cellule del sistema APUD hanno un reticolo endoplasmatico ruvido diminuito e un reticolo endoplasmatico liscio altamente sviluppato, con una forma tubolare o vescicolare prominente.
Struttura e distribuzione
Il sistema APUD è presente in tutti i tessuti degli animali mammiferi. Tuttavia, è prevalentemente nel pancreas e nei tessuti in cui si trovano i recettori ormonali.
Si stima che nel pancreas si possano trovare fino a un milione di cellule appartenenti al sistema APUD e che queste rappresentino tra l'1 e il 3% del contenuto totale delle cellule pancreatiche.
In origine, AGE Pearse ha identificato solo 8 tipi di cellule APUD: cellule cromaffine nel midollo surrenale, cellule enterocromaffine intestinali, mastociti, cellule melanotropiche e corticotropiche della ghiandola pituitaria, cellule β del pancreas e cellule C della tiroide. .
Ricerche successive hanno stabilito che ci sono molti altri tipi di cellule, comprese le cellule epiteliali nella corteccia del timo, le cellule di Leydig nei testicoli e le cellule endocrine nella prostata e nel cuore.
Strutturalmente, tutte le cellule che compongono il sistema endocrino diffuso condividono le seguenti caratteristiche strutturali:
- Grandi nuclei.
- Forma triangolare, piriforme o ovale.
- Grande quantità di granuli nel citosol, ricchi delle specie chimiche precursori degli ormoni che secernono.
- Si trovano isolati o raggruppati in ammassi cellulari, corpuscoli o isolotti.
Caratteristiche
I rappresentanti cellulari del sistema APUD contengono dopamina, norepinefrina, epinefrina e serotonina al loro interno. Inoltre, possono sintetizzare questi ormoni da composti amminici esogeni.
La funzione principale di questo sistema, secondo gli specialisti in endocrinologia, è la secrezione di peptidi con funzioni ormonali o peptidi con funzioni di neurotrasmissione.
Alcuni autori classificano le cellule di questo sistema come "para-neuroni" e ciò è dovuto alla loro capacità di produrre polipeptidi e proteine che fungono da neurotrasmettitori nelle cellule bersaglio del pancreas, delle gonadi o delle cavità respiratorie.
In molte pubblicazioni, il sistema APUD è classificato come un "sistema neuroendocrino diffuso", poiché è stato persino trovato interagire con le cellule dell'ipotalamo, dei gangli, con i nervi autonomi periferici, con l'ipofisi, l'epifisi e alcuni chemocettori del placenta.
La classificazione di un "sistema neuroendocrino diffuso" corrisponde anche alla capacità di secrezione peptidica sia all'interno dei neuroni e delle cellule somatiche, sia nello spazio intracellulare e verso l'esterno cellulare nei tessuti animali.
Tuttavia, nel mondo scientifico ci sono alcuni detrattori che disapprovano la classificazione di questo sistema come un sistema neuroendocrino, poiché non è stata trovata alcuna prova di terminazioni nervose nel citosol delle cellule, sebbene queste si trovino sempre in prossimità delle cellule. .
patologie
La gastrite, sia acuta che cronica, è una patologia associata al malfunzionamento delle cellule del sistema APUD, poiché, in alcuni casi, le cellule della mucosa gastrica sono “sovrapposte” o ricoperte da un'eccessiva proliferazione di cellule APUD. .
Molti degli studi sulle malattie legate al sistema APUD si concentrano sull'origine di tumori che vengono identificati come “apudomi” e che provocano una sintomatologia molto complessa a causa di tutti i processi endocrini in cui queste cellule sono coinvolte.
Gli apudomi possono inibire o aumentare le secrezioni ormonali dei gangli e delle ghiandole, innescando l'ipo o l'iperfunzionamento degli organi in cui si trovano questi tumori.
È stato grazie allo studio delle patologie coinvolte nel sistema APUD che è stato compreso in modo più approfondito il vero scopo endocrino di questo sistema endocrino diffuso.
Tuttavia, nell'uomo la funzione del sistema e le malattie legate ai difetti ad esso inerenti non sono ancora note con certezza.
Riferimenti
- Delcore, R., & Friesen, SR (1993, settembre). Concetti embriologici nel sistema APUD. In Seminars in surgical oncology (Vol.9, No.5, pp. 349-361). New York: John Wiley & Sons, Inc.
- Krausz, MM, Ariel, I. e Behar, AJ (1978). Melanoma maligno primario dell'intestino tenue e concetto di cellula APUD. Giornale di oncologia chirurgica, 10 (4), 283-288.
- Pearse, AGE (1978). Sistema neuroendocrino diffuso: peptidi comuni a cervello e intestino e loro relazione con il concetto APUD. In Peptidi ad azione centrale (pp. 49-57). Palgrave Macmillan, Londra
- Shapiro, B., Fig, LM, Gross, MD, Khafagi, F. e Britton, KE (1989). Diagnosi radiochimica della malattia surrenale. Revisioni critiche nelle scienze cliniche di laboratorio, 27 (3), 265-298
- Sidhu, GS (1979). L'origine endodermica delle cellule APUD del tratto digerente e respiratorio. Evidenza istopatologica e revisione della letteratura. The American Journal of Pathology, 96 (1), 5.
- Taylor, IL, Solomon, TE, Walsh, JH e Grossman, MI (1979). Metabolismo del polipeptide pancreatico ed effetto sulla secrezione pancreatica nei cani. Gastroenterologia, 76 (3), 524-528.
- Zhou, Y., Xie, B., Duan, Y., Su, W., Yi, X., Liu, W., … e Xiao, D. (2016). Caso clinico Il melanoma gastrico maligno primario potrebbe avere origine dall'assorbimento dei precursori delle ammine e dalle cellule di decarbossilazione. Int J Clin Exp Pathol, 9 (12), 13003-13009.