Introducción
• Sistema esquelético
– Formas especializadas de tejido conjuntivo/sostén
• Hueso
– Protección rígida y una estructura de sostén
• Cartílago
– Soporte semirígido
• Árbol respiratorio, conducto auditivo externo
• Formación de cartílago
– Precursora en el proceso de formación de hueso
Introducción
• Articulaciones
– Estructuras de unión de los huesos esqueléticos
– Grados de movimiento
• Función y anatomía
• Ligamentos
– Bandas robustas y flexibles de tejido conjuntivo
– Estabilidad de las articulaciones
• Tendones
– Forman conexiones fuertes y plegables entre los
músculos y los puntos de inserción ósea
Introducción
• Diferencias funcionales
– componentes del tejido del sistema esquelético
• Naturaleza diversa y proporción de la S.Fundamental
• Elementos fibrosos de la MEC
• Células de los tejidos esqueléticos y conjuntivos de sostén
– Células mesenquimales primitivas,
Hueso - Introducción
• Hueso
– Células
– Matriz extracelular predominantemente colágena (osteoide)
• Colágeno tipo I
• Osteoide se mineraliza
– Deposito de hidroxiapatita cálcica
– Rigidez y fuerza al hueso.
Células del Hueso
• Osteoblasto– Sintetizan osteoide
– Intervienen en la mineralización
– Alineadas a lo largo de la superficie ósea
• Osteocitos– Osteoblastos inactivos atrapados en el interior del hueso
formado
– Ayudan a la nutrición del hueso
• Osteoclastos– Células fagocitarias
– Erosionan el hueso
– Recambio y remodelación constante del hueso
Hueso – Introducción -células
• Osteoblasto y el osteocito
– Célula mesénquima primitiva
• Célula osteoprogenitora
• Osteoclasto
– Células fagocitarias multinucleadas derivadas
de la línea celular macrófago-monocito
Hueso – Introducción
• El hueso forma el endoesqueleto
– Se une a los músculos y hace posible el movimiento
– Reservorio de calcio
– Homeostasis de calcio (ión)
• El hueso es pesado
– Arquitectura optima para proporcionar fuerza máxima con peso mínimo
Hueso - Introducción
• Casi todos los huesos– Corteza
• Capa externa densa rígida de hueso compacto
– Zona medular central o zona laminar• Finas trabéculas óseas interconectadas
– Numero, orientación y grosor de las trabéculas
» Tensiones sometidas a cada hueso
» Vértebras vs. costillas
• Espacios entre trabéculas del hueso medular– Médula ósea hematopoyética
Hueso laminar y no laminar
• No Laminar– Forma inmadura
– Osteoblastos• Osteoide con rapidez
– Fetal
– Neoformación patológica
– Fibras colágeno del osteoide• azar
• Laminar– Haces de colágeno paralelos
y regulares
• Adulto sano– Mayormente laminar
Woven and lamellar bone
Esoin × 120
Hueso largo • Dos tipos de hueso laminar– Hueso compacto o
cortical
– Hueso esponjoso o medular
• Hueso compacto– diafisis
• Hueso esponjoso– Cavidad medular
• trabéculas
• Medula ósea activa o inactiva
Hueso largo• Periostio
– capa fibrosa
• Inserción de músculos, tendones y ligamentos
• Endostio
• Células de la serie osteogénica
• Metafísis
• Epífisis– Cartílago articular (hialino)
– Placa de crecimiento o epifisiaria
Hueso compacto
• Columnas óseas paralelas – Siguen el eje mayor
• Líneas de tensión
• Columna– Capas óseas concéntricas
o laminillas
– Canal central • Canales de havers o
haversianos– Vasos sanguíneos,
linfáticos y nervios
• Sistema de Havers– Columnas y canales
centrales.
Hueso compacto
• Canales de Volkmann– Haces
neurovasculares• Interconexiones entre
si y el endostio y periostio
• Atraviesan las columnas– Ángulos rectos (u
oblicuos) con los canales de havers.
Hueso compacto
• Sistema de Havers
– Empieza con un
canal ancho
• Osteoblastos
depositan laminillas
• Diámetro de los
canales disminuye
• Osteoblastos quedan
atrapados
– Osteocitos en las
lagunas
Hueso compacto
• Osteocitos se disponen en anillos concéntricos en las laminillas
• Canalículos (canales de conexión)– Entre las lagunas
adyacentes y el canal central
– Contienen las prolongaciones citoplasmáticas de los osteocitos
Hueso Compacto
• Corte transversal
– H1: S. de Havers
• Nueva formación
– H2: S. de Havers
• Antiguos parcialmente
reabsorbidos-
– I: Sistemas
intersticiales
– Lagunas
Compact bone (ground sections, Unstained) TS × 80
S. De Havers
• Canal central
• Laminillas concéntricas
• Lagunas– Osteocitos
• Canalículos– Uniones de hendidura
– MEC
• Canalículos – Unen las lagunas
– Paso de LEC y metabolitos
Compact bone (ground sections, unstained)TS × 600
S. De Havers
• Osteocitos– Integridad estructural de la
matriz
– Deposito y liberación de Ca.
• Calcio plasmático
• H. paratiroidea
• H. calcitonina
• Osteoblastos y osteocitos– Corrientes piezoeléctricas
• Deformación ósea
• Tensiones mecánicas.
Compact bone (ground sections, unstained)TS × 600
Hueso compacto
• Corte longitudinal
• Canales de Havers
• Lagunas de los
osteocitos
Compact bone (ground sections, unstained)LS × 150
Hueso compacto
• Periostio
• Sistemas de havers– Separados por S. Intersticiales
– Haces de colágeno• Helicoidalmente alrededor de
los S. haversianos
• Hueso cortical– Porción externa del H.
haversiano
– Líneas basófilos de cemento• proteoglucanos.
Compact bone TS, H & E × 198
Muestra decalcificada
Hueso compacto
• Osteocitos– Núcleos irregulares
muy teñidos
– Citoplasma basófilos (retracción)
• Líquido óseo
• Osteoblastos endosteales.
Compact bone TS, H & E × 198
Muestra decalcificada
Periostio maduro
• Tejido fibroso
condensado
– Contiene células
progenitoras
• Crecimiento y
reparación ósea
– Fibras de Sharpey
• Une y atraviesan al
hueso subyacente
• Fibras de colágeno
Mature periosteum H & E × 128
Periostio maduro
• Ricamente vascularizado
• Reparación de fracturas
• Ausente en– Inserción de tendones o
ligamento
– Área subcapsular del cuello de fémur
Mature periosteum Masson's trichrome × 200
Inserción muscular
• Directamente al hueso (extensa)
• En un tendón y este al hueso (localizada)
• Fibras musculares se apoyan sobre el periostio y se mezclan con el endomisio
• Fibras de SharpeyInserción muscular directamente al hueso
Phosphotungstic acid/haematoxylin × 480
Periostio activo
• Hueso largo fetal
• Osteoblastos basófilos (REr) e hinchados
• Capa de tejido colágeno laxo inmaduro
Active periosteum H & E × 200
Periostio activo
• Completar el crecimiento aposicional en la superficie perióstica
• Los Osteoblastos quedan en reposo (osteoprogenitoras)
• Hueso de la diáfisis en desarrollo es no laminar
Osteoblastos y osteoide
• Osteoblastos activos
– OSTEOIDE (Matriz orgánica)
• Depositando los componentes orgánicos de la matriz ósea
• Antes de la mineralización
• Osteoblastos
– Células grandes, citoplasma basófilo, gran aparato de
golgi, núcleo pálido, nucleolo prominente
• Síntesis de proteínas y proteoglicanos
Osteoblastos
y osteoide
• El osteoide se calcifica
poco después de ser
depositado
• Sin iones de Ca o P• Raquitismo, IRC, etc.
– La mineralización se
retrasa
– Se acumula el osteoide
Osteoblasts and osteiod H & E × 320
Hueso en desarrollo
Osteoblastos
y osteoide
• Osteoide
– Zona teñida de rojo
• Entre osteoblastos
activos y hueso
mineralizado
• Personas normales
– La cantidad de matriz
no mineralizada es
mínima
Osteoblasts and osteiod (varón con IRC)
Undecalcified section, Goldner's trichrome × 320
Osteoclastos
• Resorción del hueso
• Células multinucleadas
– Depresiones reabsorbidas
de la superficie ósea
• Lagunas de Howship
– Borde ondulado
• Parte del osteoclasto que
contacta con el hueso
• Finas vellosidades
(microscopio electrónico)
• Secreción de ácidos
orgánicos
– Disuelven el componente
mineral
• Enzimas proteolíticas
lisosómicas
– Destruyen la matriz
orgánica
Osteoclastos
• La resorción osteoclástica
– .Contribuye a la remodelación • En respuesta
– Al crecimiento
– Al cambio en las tensiones mecánicas del esqueleto.
– Homeostasis del Ca sérico• H. Paratiroidea
– Estimula la resorción y liberación de iones de calcio
• Calcitonina– Inhibe la actividad osteoclástica
Osteoclasts
H & E × 400
Osteoclastos
• Mujer con hipocalcemia
– Estimula la liberación de H.
paratiroidea
• Vacío de mineralización
en la matriz ósea de
nueva formación
– Presencia de osteoide
Osteoclasts
Undecalcified section, Goldner's trichrome × 320
Hueso esponjoso
• Red de trabéculas óseas – Separadas por espacios
laberínticos comunicantes • Sinusoides
– Contienen medula ósea
• Las trabéculas son finas y conformadas por laminillas irregulares de hueso
• Lagunas con osteocitos
• No suele contener sistema de Havers
• Los osteocitos intercambian con los sinusoides – canalículos
• Las trabéculas están revestidas– Endostio
• Células progenitoras, osteoblasto y osteoclastos
Matriz ósea y desmineralización
• Hueso compacto maduro
– 70% por sales inorgánicas
– 30% Matriz orgánica
• 90 % colágeno
– Aprox. Mitad del colágeno corporal (fibras tipo I)
– Zonas Huecas Comienza la mineralización
• 10 % proteoglucanos de la S.F. y moléculas no colagénicas
– Condroitin sulfato y ácido hialurónico en agregados de proteoglucanos
– La Sustancia fundamental
• Controlar el contenido acuoso de los huesos
• Regulación en la formación de las fibras de colágeno
Matriz ósea y desmineralización
• Material orgánico no colágeno– Osteocalcina (proteína Gla)
• Captación de Ca. En la mineralización
– Osteonectina• Relaciona el colágeno y el componente mineral
– Sialoproteínas• Rica en ácido siálico
• Componente mineral– Calcio y fósforo – Cristales de Hidroxiapatita
• Pequeña proporción de carbonato de Mg, iones de Na y K
• Con afinidad a metales pesados y a contaminación radioactiva ambiental
Matriz ósea y desmineralización
• El colágeno y otros componentes orgánicos de la MEC– Retículo endoplásmico rugoso osteoblástico
– Se concentran en el aparato de golgi
– Producción de osteide
• Fase de maduración de osteoide– Sales amorfas (no cristalinas) de fosfato cálcico se precipitan en
las Zonas huecas
– Focos de mineralización se expanden y fusionan en cristales de hidroxiapatita
– 20 % del componente mineral permanece en forma no cristalina
Matriz ósea y desmineralización
• La concentración de iones de Ca y P en el
LEC óseo
– Deposito espontáneo de sales de calcio
• Inhibida por el pirofosfato
– Control en la mineralización del hueso
• Favorecida por la fosfatasa alcalina y otras
– Vesículas de matriz
» osteoblastos
Mineralización del hueso
• Osteoblastos
activos
– Colágeno de
osteoide y vesículas
de matriz
– Foco donde se
deposita los cristales
de hidroxiapatita
Mineralización del hueso
• Mineralización confluente del colágeno del osteoide y de la matriz de sostén (GAG)
• Vesículas de matriz– Fosfatasa alcalina y
pirofosfatasa• Iones fosfato
• Iones de calcio
– hidroxiapatita
Desarrollo y crecimiento del hueso
• Dos formas – Sustitución del tejido colágeno de sostén primitivo por
tejido óseo
• Hueso no laminar– Remodelación por resorción y crecimiento
aposicional• Esqueleto adulto maduro
– Hueso laminar
– El ritmo de la resorción y deposito se enlentece • Tensiones cambiantes y homeostasis de calcio.
Desarrollo y crecimiento del hueso
• Hormona del crecimiento, hormona tiroidea y sexuales
• Los hueso largos, las vértebras, la pelvis y los huesos de la base del cráneo– Osificación endocondral
• Molde de cartílago en crecimiento continuo
• Sustitución progresiva a hueso– Huesos cartilaginosos
• Huesos de la bóveda del cráneo, maxilar, gran parte de la mandíbula– Osificación membranosa
• Deposito de hueso en el interior del tejido mesenquimatoso primitivo– Sustitución directa del mesénquima
» Hueso membranoso.
Osificación
endocondral• Método de
formación de hueso
– Soportar las tensiones funcionales durante su crecimiento
• Desarrollo de huesos largos
Osificación
endocondral• Molde de hueso
pequeño con cartílago hialino sólido
• Crecimiento aposicional – Masa de cartílago
alargada rodeada de pericondrio
• Diáfisis y epífisis
Osificación
endocondral• Los condrocitos
aumentan de tamaño y reabsorben – trabéculas
• La matriz se calcifica
• Los condrocitos se degeneran
• Abriendo espacios comunicantes
Osificación
endocondral• Pericondrio de la
diafisis– Potencial osteogénico
– Función de periostio
– Deposito de hueso
• C. mesenquimales primitivas y vasos sanguíneos– Invaden la diáfisis
• Osteoblastos– Hueso no laminar
Osificación
endocondral• Extremos de cartílago
– Aumento del diámetro
– Cambios regresivos y osificación
– Placa de crecimiento o epifisiaria (interfaz)
• Cartílago prolifera
• Centro de osificación primaria diafisiaria
• Vida adulta– Osificación secundaria
– Cartílago articular
– Hueso adulto• Capa externa compacta
• Medula hueso esponjoso– Médula ósea.
Epífisis
• Epífisis cartilaginosa
• Diáfisis
• Placa de crecimiento epifisiaria– Crecimiento longitudinal
del hueso
• Hueso compacto
• Trabéculas óseas
• Centro de osificación secundaria
Epiphysis H & E/Alcian blue × 12x
Cabeza femoral de cría de gato – estadío avanzado
Del desarrollo
Placa de
crecimiento• Progresión de
los cambios
– Cartílago a hueso
• GP a SC
• GP a B
• Vasos sanguíneos
– Canales del cartílago
Epiphysial growth plate H & E/Alcian blue ×
40
Placa de crecimiento epifisiaria
• Proceso dinámico
– de osificación endocondral
de la placa de crecimiento
epifisiaria
• Transición entre cartílago
epifisiario y el hueso
neoformado
– Seis estadios morfológicos
Epiphysial growth plate H & E/
Alcian blue × 120
Placa de crecimiento epifisiaria
Zonas
• Cartílago de reserva
• De proliferación
• De maduración
• De hipertrofia y
calcificación
• De degeneración del
cartílago
• Osteogénica
Epiphysial growth plate H & E/
Alcian blue × 120
Placa de crecimiento epifisiaria
Zonas
• Cartílago de reserva– Cartílago hialino típico
– Condrocitos en grupos pequeños
– Matriz extracelular
• De proliferación– Grupos de condrocitos
• Divisiones mitóticas sucecivas– Columnas de condrocitos
– MEC (proteoglucanos)
• De maduración– La división celular finaliza
– Condrocitos aumentan de tamaño
Epiphysial growth plate H & E/
Alcian blue × 120
Placa de crecimiento epifisiaria
Zonas
• De hipertrofia y calcificación– Aumento de tamaño de los
condrocitos
– Se hacen vacuolados
– inicio de calcificación de la matriz
• De degeneración del cartílago– Degeneración de los condrocitos
– Células osteogénicas y capilares
• Invaden la matriz calcificada
Epiphysial growth plate H & E/
Alcian blue × 120
Placa de crecimiento epifisiaria
Zonas
• Osteogénica
– C. osteogénicas se diferencian a osteoblastos
– Se congregan en la superficie de las espículas de matriz cartilaginosa calcificada
– Formación de hueso
– Esta zona de transición • Metáfisis
Epiphysial growth plate H & E/
Alcian blue × 120
Osificación endocondral: metáfisis
• Espículas de cartílago calcificado – Rodeados por osteoblastos y hueso
no laminar neoformado
• Madurez física – Osificación endocondral se detiene
• Fusión diáfisis - epífisis
• Obliteración de la placa de crecimiento
• Aumento de diámetro de la diáfisis – Crecimiento aposicional en la
superficie perióstica
– Resorción osteoclástica complementaria en la porción endosteal (medular).
Remodelación y reparación del hueso
• Superficies con
osteoblastos activos
y proliferantes
• Superficies en
proceso de resorción
ósea (osteoclastos)
Espícula irregular de hueso no laminar
fetal
Remodelación y reparación del hueso
• Hueso no laminar– 1º en formarse
– 1º en una fractura
• Foco de fractura – Coágulo sanguíneo
– Tejido colágeno muy vascularizado (T. Granulación)
– Mas fibroso
• C. mesenquimales– Callo provisional
• Diferencia a condroblastos y sustituyen el tejido de granulación fibroso
– Cartílago hialino
Espícula irregular de hueso no laminar
fetal
Remodelación y reparación del hueso
• Posteriormente– Deposito de sales de calcio en la
matriz cartilaginosa
• Células progenitoras del endostio y periostio – Callo óseo
• Se activan Depositan un armazón de hueso no laminar en y alrededor del callo provisional
• Unión ósea – Foco de fractura se ocupa por
hueso no laminar
– Hueso laminar maduro
Espícula irregular de hueso no laminar
fetal
Osificación intramembranosa
• Se produce en el interior de
“membranas” de tejido
mesénquima primitivo
• C. Mesenquimales
– Osteoblastos
• Sintetizar y secretar osteoide
– Centros de osificación
múltiples
» Mineralización del
osteoide
Osificación intramembranosa
• Deposito del osteoide– Osteoblastos atrapados en
lagunas
• Osteocitos
– Prolongaciones citoplasmáticas
» canalículos
• Osteoprogenitoras de la superficie de los centros de osificación– Mitosis
• Nuevos osteoblastos
– Deposito de mas hueso
Osificación intramembranosa
• Formación ósea progresiva– Fusión de los centros de
osificación adyacentes• Macroscópicamente
– Hueso esponjoso
• Mesénquima primitivo persistente en la red de hueso en desarrollo– Diferencia a médula ósea
Osificación intramembranosa
• Hueso en desarrollo
• Espículas de hueso no
laminar
• Mesénquima primitivo
condensado
– Dibuja el limite externo
del hueso en desarrollo
Bóveda craneal de feto de gato
Osificación intramembranosa
• Hueso esponjoso– Condensa en cara interna y
externa
• Superficie continua y relativamente lisa
• Superficie externa– Periostio
• Se funde con capas profundas de cuero cabelludo
• Superficie interna– Periostio
• Se continua con la duramadre
Espesor completo de bóveda craneal
De gato maduro
Osificación intramembranosa
• Durante el crecimiento– La bóveda craneal se expande
• En respuesta a la presión desde el encéfalo
• Las suturas se separan– Deposito de nuevo hueso
membranoso
• Deposito perióstico de nuevo hueso – Superficies externas
• Resorción osteoclástica– Superficies internas
Espesor completo de bóveda craneal
De gato maduro
Osificación intramembranosa
• Madurez esquelética
– Se cierran las suturas
– Se ocupan por material fibroso denso
• Capas periosticas de huesos opuestos
– Envejecimiento• Osificación Espesor completo de bóveda craneal
De gato maduro
Articulaciones
• Articulaciones Sinoviales (Diartrosis)
– Amplios movimientos entre ellos
• Superficies articulares
– Se adosan
• Capsulas fibrosas y ligamentos.
– Liquido sinovial
• Lubrica las superficies
– ATM y rodilla
• Placas de cartílago
– Interponen entre las superficies articulares
– NO unidas a ellas
Articulaciones no sinoviales
• Articulaciones No sinoviales
– Movimiento limitado
– Sin superficies articulares libres
– Unidas por un denso tejido colágeno
• Se distinguen tres tipos
– Tejido fibroso denso
– Cartílago hialino
– Fibrocartílago
Articulaciones no Sinoviales
• Tejido fibroso denso– Sutura entre los huesos del cráneo
– Moldeamiento de la cabeza fetal• Canal del parto
– Se sustituyen por hueso en la vejez
• Articulaciones de tejido fibroso– sindesmosis
• Al ser reemplazadas por hueso– sinostosis
Articulaciones no sinoviales
• Cartílago hialino– Sincondrosis o articulación cartilaginosa 1º
– Une a la primera costilla al esternón
• Única de este tipo en el adulto humano
• Fibrocartílago– Superficies óseas recubiertas por cartílago hialino, pero sin
espacio sinovial
– Articulaciones fibrocartilaginosas
• Sínfisis o articulaciones cartilaginosas secundarias
– Sínfisis púbica
» Desarrolla una cavidad central
– Discos intervertebrales
» Cavidad central llena de líquido
Articulación sinovial típica
• T: superficie articular de la falange
terminal
• M: superficie articular de la falange
media
• C: Cartílago hialino
Interfalángica distal de
un dedo de la mano (mono)
• Cp: Cápsula fibrosa – Insertan en los huesos de la articulación
– Superficies articulares en contacto
• S: Membrana sinovial
• E: Tendón extensor insertado en la
base de la falange terminal
Cartílago Articular
• Cada cartílago articular (AC) se une a su hueso largo– Región llamada placa terminal ósea (BP)
• Hueso no haversiano – Sin canalículos y osteocitos en lagunas grandes
– Capa gruesa rica en glucoproteínas (G)
Interfalángica distal de
un dedo de la mano
Cartílago Articular
• Difiere del cartílago hialino de otras localizaciones
– Superficie articular no esta cubierta
por pericondrio
– Fibras de colágeno de la matriz
de cartílago son de tipo I• Estriación transversal del tejido de sostén y del hueso
Interfalángica media de
un dedo de la mano (mono)
Borde inferior del cartílago
articular
•Cartílago hialino de otras localizacionesColágeno tipo III
Sin bandas transversales.
AVASCULAR
Membrana
sinovial• Tejido colágeno
especializado– Liquido sinovial
• Reviste– Superficie interna de la
capsula de las articulaciones sinoviales
– Vainas tendinosas
• Membrana sinovial areolar
• Membrana sinovial fibrosa
• Membrana sinovial adiposa.
Membrana sinovial plegada
y con vellosidades
Membrana
sinovial• Células sinoviales
– Superficie libre
– Capa discontinua
– Hasta 4 células
• No se unen por complejos de unión
• No descansan sobre una membrana basal
• NO ES UN EPITELIO
• Origen mesénquima
Membrana
sinovial• Células sinoviales
– Sinoviocitos de tipo A• Estirpe macrofágica
– Abundante aparato de golgi
– Numerosos lisosomas
– Sinoviocitos de tipo B• Fibroblastos
– REr abundante
• Rica red de capilares
• Gruesas bandas de colágeno– Fibrosa
Membrana
sinovial• Articulación normal
– Líquido sinovial
• Fina película que cubre las S. Articulares
• Espacio articular– Líquido sinovial
• Forma líquida de MEC sinovial
– Ac. Hialurónico y glucoproteínas
» Sinoviocitos tipo B
– Componente líquido
» Trasudado de los capilares sinoviales
Membrana
sinovial• Esta disposición facilita
– Intercambio continuo de oxígeno, CO2, metabolitos
– Entre la sangre y el líquido sinovial
• Líquido sinovial– Sostén metabólico del
cartílago articular
– Menos de 100/mm3 de leucocitos
• Monocitos principalmente
Articulaciones
Intervertebrales• Cuerpos vertebrales
– A. Sinfisiales
• Discos intervertebrales
– Movimiento y unión firme
– Fibrocartílago
• Dos anillos concéntricos
– Anillo fibroso
» Reforzado por ligamentos
– Anillo pulposo
» Cavidad central de liq. viscoso
• Arcos vertebrales– A. Zigoapofisiarias o carillas
articulares
• Único resto de notocorda embrionaria en mamíferos adultos
• Núcleo pulposo– Células fisalíforas
– Matriz extracelular• Sustancia fundamental
Tendón
• Bandas duras, flexibles e inextensibles
• Conectan músculos y esqueleto
• Forma densa de tejido colágeno
– Haces gruesos de colágeno
• Hileras de fibroblastos
– Tejido colágeno de sostén mas laxo
• Irrigación y fibras nerviosas
• Revestido por una vaina fibrosa
– Recubierto por Membrana sinovial
• Líquido sinovial
• Inserción de dos masas musculares en un tendón común
• Tendón ejercerá la fuerza muscular en una dirección distinta a la tracción de cada uno de los músculos insertados
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