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Estrógeno

El estrógeno (también escrito oestrogen en inglés británico ; ver diferencias ortográficas ) es una categoría de hormona sexual responsable del desarrollo y regulación del sistema reproductor femenino y las características sexuales secundarias . [1] [2] Hay tres estrógenos endógenos principales que tienen actividad hormonal estrogénica: estrona (E1), estradiol (E2) y estriol (E3). [1] [3] El estradiol, un estrano , es el más potente y prevalente. [1] Otro estrógeno llamado estetrol (E4) se produce solo durante el embarazo.

Los estrógenos se sintetizan en todos los vertebrados [4] y en algunos insectos. [5] Cuantitativamente, los estrógenos circulan en niveles más bajos que los andrógenos tanto en hombres como en mujeres. [6] Si bien los niveles de estrógeno son significativamente más bajos en los hombres que en las mujeres, los estrógenos tienen, no obstante, funciones fisiológicas importantes en los hombres. [7]

Al igual que todas las hormonas esteroides , los estrógenos se difunden fácilmente a través de la membrana celular . Una vez dentro de la célula, se unen a los receptores de estrógeno (RE) y los activan, los cuales a su vez modulan la expresión de muchos genes . [8] Además, los estrógenos se unen a los receptores de estrógeno de membrana de señalización rápida (REm), y los activan , [9] [10] como el GPER (GPR30). [11]

Además de su función como hormonas naturales, los estrógenos se utilizan como medicamentos , por ejemplo, en la terapia hormonal para la menopausia , la anticoncepción hormonal y la terapia hormonal feminizante para mujeres transgénero , personas intersexuales y personas no binarias .

Se han encontrado estrógenos sintéticos y naturales en el medio ambiente y se los conoce como xenoestrógenos . Los estrógenos se encuentran entre la amplia gama de compuestos disruptores endocrinos (EDC) y pueden causar problemas de salud y disfunción reproductiva tanto en la vida silvestre como en los seres humanos. [12] [13]

Tipos y ejemplos

Los cuatro principales estrógenos naturales que se producen en las mujeres son la estrona (E1), el estradiol (E2), el estriol (E3) y el estetrol (E4). El estradiol (E2) es el estrógeno predominante durante los años reproductivos tanto en términos de niveles séricos absolutos como en términos de actividad estrogénica. Durante la menopausia , la estrona es el estrógeno circulante predominante y durante el embarazo el estriol es el estrógeno circulante predominante en términos de niveles séricos. Administrado por inyección subcutánea en ratones, el estradiol es aproximadamente 10 veces más potente que la estrona y aproximadamente 100 veces más potente que el estriol. [14] Por lo tanto, el estradiol es el estrógeno más importante en mujeres no embarazadas que se encuentran entre las etapas de la menarquia y la menopausia de la vida. Sin embargo, durante el embarazo este papel cambia al estriol, y en las mujeres posmenopáusicas la estrona se convierte en la forma primaria de estrógeno en el cuerpo. Otro tipo de estrógeno, llamado estetrol (E4), se produce únicamente durante el embarazo. Todas las diferentes formas de estrógeno se sintetizan a partir de los andrógenos , específicamente la testosterona y la androstenediona , por la enzima aromatasa .

Los estrógenos endógenos menores, cuya biosíntesis no involucra a la aromatasa , incluyen 27-hidroxicolesterol , dehidroepiandrosterona (DHEA), 7-oxo-DHEA , 7α-hidroxi-DHEA , 16α-hidroxi-DHEA , 7β-hidroxiepiandrosterona , androstenediona (A4), androstenediol (A5), 3α-androstanediol y 3β-androstanediol . [15] [16] Algunos metabolitos de estrógeno, como los estrógenos catecol 2-hidroxiestradiol , 2-hidroxiestrona , 4-hidroxiestradiol y 4-hidroxiestrona , así como 16α-hidroxiestrona , también son estrógenos con diferentes grados de actividad. [17] La ​​importancia biológica de estos estrógenos menores no está del todo clara.

Función biológica

Rangos de referencia para el contenido sanguíneo de estradiol, el principal tipo de estrógeno, durante el ciclo menstrual [18]

Las acciones del estrógeno están mediadas por el receptor de estrógeno (RE), una proteína nuclear dimérica que se une al ADN y controla la expresión génica . Al igual que otras hormonas esteroides, el estrógeno ingresa pasivamente a la célula, donde se une al receptor de estrógeno y lo activa. El complejo estrógeno:RE se une a secuencias específicas de ADN llamadas elemento de respuesta hormonal para activar la transcripción de genes objetivo (en un estudio que utilizó una línea celular de cáncer de mama dependiente de estrógeno como modelo, se identificaron 89 genes de este tipo). [19] Dado que el estrógeno ingresa a todas las células, sus acciones dependen de la presencia del RE en la célula. El RE se expresa en tejidos específicos, incluidos el ovario, el útero y la mama. Los efectos metabólicos del estrógeno en mujeres posmenopáusicas se han relacionado con el polimorfismo genético del RE. [20]

Si bien los estrógenos están presentes tanto en hombres como en mujeres , suelen estar presentes en niveles significativamente más altos en las mujeres en edad reproductiva. Promueven el desarrollo de las características sexuales secundarias femeninas , como los senos , el oscurecimiento y agrandamiento de los pezones , [21] y el engrosamiento del endometrio y otros aspectos de la regulación del ciclo menstrual. En los hombres, el estrógeno regula ciertas funciones del sistema reproductivo importantes para la maduración de los espermatozoides [22] [23] [24] y puede ser necesario para una libido saludable . [25]

Resumen de acciones

Desarrollo puberal femenino

Los estrógenos son responsables del desarrollo de las características sexuales secundarias femeninas durante la pubertad , incluyendo el desarrollo de los senos , el ensanchamiento de las caderas y la distribución de la grasa femenina . Por el contrario, los andrógenos son responsables del crecimiento del vello púbico y corporal , así como del acné y del olor axilar .

Desarrollo de los senos

El estrógeno, junto con la hormona del crecimiento (GH) y su producto secretor, el factor de crecimiento similar a la insulina 1 (IGF-1), es fundamental para mediar el desarrollo mamario durante la pubertad , así como la maduración mamaria durante el embarazo en preparación para la lactancia y el amamantamiento . [48] [49] El estrógeno es principal y directamente responsable de inducir el componente ductal del desarrollo mamario, [50] [51] [52] así como de causar la deposición de grasa y el crecimiento del tejido conectivo . [50] [51] También está indirectamente involucrado en el componente lobuloalveolar, al aumentar la expresión del receptor de progesterona en los senos [50] [52] [53] e inducir la secreción de prolactina . [54] [55] Permitido por el estrógeno, la progesterona y la prolactina trabajan juntas para completar el desarrollo lobuloalveolar durante el embarazo. [51] [56]

Los andrógenos como la testosterona se oponen poderosamente a la acción del estrógeno en los senos, por ejemplo, reduciendo la expresión del receptor de estrógeno en ellos. [57] [58]

Sistema reproductor femenino

Los estrógenos son responsables de la maduración y el mantenimiento de la vagina y el útero , y también están involucrados en la función ovárica , como la maduración de los folículos ováricos . Además, los estrógenos juegan un papel importante en la regulación de la secreción de gonadotropinas . Por estas razones, los estrógenos son necesarios para la fertilidad femenina .

Neuroprotección y reparación del ADN

Los mecanismos de reparación del ADN regulados por estrógenos en el cerebro tienen efectos neuroprotectores. [59] El estrógeno regula la transcripción de los genes de reparación por escisión de bases del ADN , así como la translocación de las enzimas de reparación por escisión de bases entre diferentes compartimentos subcelulares.

Cerebro y comportamiento

Impulso sexual

Los estrógenos intervienen en la libido (deseo sexual) tanto en mujeres como en hombres.

Cognición

Las puntuaciones de memoria verbal se utilizan con frecuencia como una medida de cognición de nivel superior . Estas puntuaciones varían en proporción directa a los niveles de estrógeno a lo largo del ciclo menstrual, el embarazo y la menopausia. Además, los estrógenos cuando se administran poco después de la menopausia natural o quirúrgica previenen la disminución de la memoria verbal. Por el contrario, los estrógenos tienen poco efecto sobre la memoria verbal si se administran por primera vez años después de la menopausia. [60] Los estrógenos también tienen influencias positivas en otras medidas de la función cognitiva. [61] Sin embargo, el efecto de los estrógenos sobre la cognición no es uniformemente favorable y depende del momento de la dosis y del tipo de habilidad cognitiva que se mide. [62]

Los efectos protectores de los estrógenos sobre la cognición pueden estar mediados por los efectos antiinflamatorios del estrógeno en el cerebro. [63] Los estudios también han demostrado que el gen del alelo Met y el nivel de estrógeno median la eficiencia de las tareas de memoria de trabajo dependientes de la corteza prefrontal . [64] [65] Los investigadores han instado a que se realicen más investigaciones para arrojar luz sobre el papel del estrógeno y su potencial para mejorar la función cognitiva. [66]

Salud mental

Se considera que el estrógeno desempeña un papel importante en la salud mental de las mujeres . La retirada repentina de estrógenos, los estrógenos fluctuantes y los períodos de niveles bajos sostenidos de estrógenos se correlacionan con una disminución significativa del estado de ánimo. Se ha demostrado que la recuperación clínica de la depresión posparto , perimenopáusica y posmenopáusica es eficaz después de que los niveles de estrógeno se estabilizan y/o se restablecen. [67] [68] [69] La exacerbación menstrual (incluida la psicosis menstrual) generalmente se desencadena por niveles bajos de estrógenos, [70] y a menudo se confunde con el trastorno disfórico premenstrual . [71]

Las compulsiones en ratones de laboratorio macho, como las que padecen trastorno obsesivo-compulsivo (TOC), pueden estar causadas por niveles bajos de estrógeno. Cuando los niveles de estrógeno aumentaron a través del aumento de la actividad de la enzima aromatasa en ratones de laboratorio macho, los rituales del TOC disminuyeron drásticamente. Los niveles de proteína hipotalámica en el gen COMT se mejoran al aumentar los niveles de estrógeno, lo que se cree que hace que los ratones que mostraron rituales del TOC vuelvan a la actividad normal. En última instancia, se sospecha que la deficiencia de aromatasa está involucrada en la síntesis de estrógeno en humanos y tiene implicaciones terapéuticas en humanos que padecen trastorno obsesivo-compulsivo. [72]

Se ha demostrado que la aplicación local de estrógeno en el hipocampo de ratas inhibe la recaptación de serotonina . Por el contrario, se ha demostrado que la aplicación local de estrógeno bloquea la capacidad de la fluvoxamina para retardar la depuración de serotonina, lo que sugiere que las mismas vías que intervienen en la eficacia de los ISRS también pueden verse afectadas por componentes de las vías de señalización local de los estrógenos. [73]

Paternidad

Los estudios también han descubierto que los padres tenían niveles más bajos de cortisol y testosterona, pero niveles más altos de estrógeno (estradiol) que los no padres. [74]

Atracones alimentarios

El estrógeno puede desempeñar un papel en la supresión de los atracones . La terapia de reemplazo hormonal con estrógenos puede ser un posible tratamiento para los comportamientos de atracones en mujeres. Se ha demostrado que el reemplazo de estrógenos suprime los comportamientos de atracones en ratones hembra. [75] El mecanismo por el cual el reemplazo de estrógenos inhibe los atracones implica el reemplazo de neuronas serotoninérgicas (5-HT). Se ha descubierto que las mujeres que presentan comportamientos de atracones tienen una mayor captación cerebral de la neurona 5-HT y, por lo tanto, menos del neurotransmisor serotonina en el líquido cefalorraquídeo. [76] El estrógeno actúa para activar las neuronas 5-HT, lo que lleva a la supresión de los comportamientos de atracones. [75]

También se sugiere que existe una interacción entre los niveles hormonales y la alimentación en diferentes puntos del ciclo menstrual femenino . Las investigaciones han predicho un aumento de la alimentación emocional durante el flujo hormonal, que se caracteriza por altos niveles de progesterona y estradiol que ocurren durante la fase lútea media . Se plantea la hipótesis de que estos cambios ocurren debido a cambios cerebrales a lo largo del ciclo menstrual que probablemente sean un efecto genómico de las hormonas. Estos efectos producen cambios en el ciclo menstrual, que dan lugar a la liberación de hormonas que conducen a cambios de comportamiento, en particular atracones y alimentación emocional. Estos ocurren especialmente de forma destacada entre las mujeres que son genéticamente vulnerables a los fenotipos de atracones. [77]

Los atracones se asocian con una disminución de estradiol y un aumento de progesterona. [78] Klump et al. [79] La progesterona puede moderar los efectos de un nivel bajo de estradiol (como durante una conducta alimentaria desregulada), pero esto puede ser cierto solo en mujeres que han tenido episodios de atracones (EA) diagnosticados clínicamente. La alimentación desregulada está más fuertemente asociada con dichas hormonas ováricas en mujeres con EA que en mujeres sin EA. [79]

La implantación de pellets de 17β-estradiol en ratones ovariectomizados redujo significativamente las conductas de atracones y las inyecciones de GLP-1 en ratones ovariectomizados disminuyeron las conductas de atracones. [75]

Las asociaciones entre los atracones, la fase del ciclo menstrual y las hormonas ováricas se correlacionaron. [78] [80] [81]

Masculinización en roedores

En los roedores, los estrógenos (que se aromatizan localmente a partir de los andrógenos en el cerebro) desempeñan un papel importante en la diferenciación psicosexual, por ejemplo, al masculinizar el comportamiento territorial; [82] lo mismo no es cierto en los seres humanos. [83] En los seres humanos, los efectos masculinizantes de los andrógenos prenatales sobre el comportamiento (y otros tejidos, con la posible excepción de los efectos sobre los huesos) parecen actuar exclusivamente a través del receptor de andrógenos. [84] En consecuencia, se ha cuestionado la utilidad de los modelos de roedores para estudiar la diferenciación psicosexual humana. [85]

Sistema esquelético

Los estrógenos son responsables tanto del estirón puberal, que provoca una aceleración del crecimiento lineal, como del cierre epifisario , que limita la altura y la longitud de las extremidades , tanto en mujeres como en hombres. Además, los estrógenos son responsables de la maduración ósea y del mantenimiento de la densidad mineral ósea a lo largo de la vida. Debido al hipoestrogenismo, el riesgo de osteoporosis aumenta durante la menopausia .

Sistema cardiovascular

Las mujeres se ven menos afectadas por las enfermedades cardíacas debido a la acción vasculoprotectora del estrógeno, que ayuda a prevenir la aterosclerosis. [86] También ayuda a mantener el delicado equilibrio entre la lucha contra las infecciones y la protección de las arterias contra daños, reduciendo así el riesgo de enfermedades cardiovasculares. [87] Durante el embarazo , los altos niveles de estrógenos aumentan la coagulación y el riesgo de tromboembolia venosa . Se ha demostrado que el estrógeno regula positivamente la hormona peptídica adropina . [35]

Sistema inmunitario

El efecto del estrógeno sobre el sistema inmunológico se describe en general como favorable a Th2 , en lugar de supresor, como es el caso del efecto de la hormona sexual masculina, la testosterona. [89] De hecho, las mujeres responden mejor a las vacunas , las infecciones y generalmente tienen menos probabilidades de desarrollar cáncer , la contrapartida de esto es que tienen más probabilidades de desarrollar una enfermedad autoinmune . [90] El cambio de Th2 se manifiesta en una disminución de la inmunidad celular y el aumento de la inmunidad humoral ( producción de anticuerpos ) la cambia de celular a humoral al regular negativamente la inmunidad mediada por células y mejorar la respuesta inmune Th2 al estimular la producción de IL-4 y la diferenciación Th2. [89] [91] Las respuestas inmunes de tipo 1 y tipo 17 se regulan negativamente, probablemente debido al menos parcialmente a IL-4 , que inhibe Th1. El efecto del estrógeno sobre los tipos de células de diferentes células inmunes está en línea con su sesgo Th2. La actividad de los basófilos , eosinófilos , macrófagos M2 y linfocitos B se ve aumentada, mientras que la actividad de las células NK se ve disminuida. Las células dendríticas convencionales están sesgadas hacia Th2 bajo la influencia del estrógeno, mientras que las células dendríticas plasmocitoides, actores clave en la defensa antiviral, han aumentado la secreción de IFN-g . [91] El estrógeno también influye en las células B al aumentar su supervivencia, proliferación, diferenciación y función, lo que se corresponde con un mayor recuento de anticuerpos y células B generalmente detectado en mujeres. [92]

A nivel molecular, el estrógeno induce los efectos mencionados anteriormente sobre la célula al actuar sobre receptores intracelulares denominados ER α y ER β, que al unirse forman homo o heterodímeros. Los objetivos genéticos y no genéticos de los receptores difieren entre homo y heterodímeros. [93] La ligadura de estos receptores les permite translocarse al núcleo y actuar como factores de transcripción ya sea uniendo elementos de respuesta al estrógeno (ERE) en el ADN o uniendo el ADN junto con otros factores de transcripción, por ejemplo, Nf-kB o AP-1 , los cuales dan como resultado el reclutamiento de la ARN polimerasa y una mayor remodelación de la cromatina. [93] También se documentó una respuesta no transcripcional a la estimulación con estrógenos (denominada señalización de esteroides iniciada por membrana, MISS). Esta vía estimula las vías ERK y PI3K/AKT, que se sabe que aumentan la proliferación celular y afectan la remodelación de la cromatina. [93]

Condiciones asociadas

Los investigadores han implicado a los estrógenos en varias condiciones dependientes de estrógenos , como el cáncer de mama ER-positivo , así como una serie de condiciones genéticas que involucran la señalización o el metabolismo de los estrógenos, como el síndrome de insensibilidad a los estrógenos , la deficiencia de aromatasa y el síndrome de exceso de aromatasa .

Los niveles altos de estrógeno pueden amplificar las respuestas de las hormonas del estrés en situaciones estresantes. [94]

Bioquímica

Biosíntesis

Esteroidogénesis , que muestra los estrógenos en la parte inferior derecha como en el triángulo rosa [95]

Los estrógenos, en las mujeres, son producidos principalmente por los ovarios y, durante el embarazo, por la placenta . [96] La hormona folículo estimulante (FSH) estimula la producción ovárica de estrógenos por las células de la granulosa de los folículos ováricos y los cuerpos lúteos . Algunos estrógenos también son producidos en cantidades más pequeñas por otros tejidos como el hígado , el páncreas , los huesos , las glándulas suprarrenales , la piel , el cerebro , el tejido adiposo , [97] y las mamas . [98] Estas fuentes secundarias de estrógenos son especialmente importantes en las mujeres posmenopáusicas. [99] La vía de la biosíntesis de estrógenos en los tejidos extragonadales es diferente. Estos tejidos no pueden sintetizar esteroides C19 y, por lo tanto, dependen de los suministros de C19 de otros tejidos [99] y del nivel de aromatasa. [100]

En las mujeres, la síntesis de estrógenos comienza en las células de la teca interna del ovario, mediante la síntesis de androstenediona a partir del colesterol . La androstenediona es una sustancia de actividad androgénica débil que sirve predominantemente como precursor de andrógenos más potentes, como la testosterona y el estrógeno. Este compuesto atraviesa la membrana basal hacia las células de la granulosa circundantes, donde se convierte inmediatamente en estrona o en testosterona y luego estradiol en un paso adicional. La conversión de androstenediona en testosterona es catalizada por la 17β-hidroxiesteroide deshidrogenasa (17β-HSD), mientras que la conversión de androstenediona y testosterona en estrona y estradiol, respectivamente, es catalizada por la aromatasa, enzimas que se expresan en las células de la granulosa. Por el contrario, las células de la granulosa carecen de 17α-hidroxilasa y 17,20-liasa , mientras que las células de la teca expresan estas enzimas y 17β-HSD, pero carecen de aromatasa. Por lo tanto, tanto las células de la granulosa como las de la teca son esenciales para la producción de estrógeno en los ovarios.

Los niveles de estrógeno varían a lo largo del ciclo menstrual , y alcanzan su punto máximo cerca del final de la fase folicular, justo antes de la ovulación .

Tenga en cuenta que en los hombres, el estrógeno también es producido por las células de Sertoli cuando la FSH se une a sus receptores de FSH.

Distribución

Los estrógenos son proteínas plasmáticas unidas a la albúmina y/o a la globulina transportadora de hormonas sexuales en la circulación.

Metabolismo

Los estrógenos se metabolizan por hidroxilación mediante enzimas del citocromo P450 como CYP1A1 y CYP3A4 y por conjugación mediante sulfotransferasas de estrógeno ( sulfatación ) y UDP-glucuroniltransferasas ( glucuronidación ). Además, el estradiol es deshidrogenado por la 17β-hidroxiesteroide deshidrogenasa en el estrógeno mucho menos potente estrona. Estas reacciones ocurren principalmente en el hígado , pero también en otros tejidos .


Excreción

Los estrógenos se inactivan principalmente en los riñones y el hígado y se excretan a través del tracto gastrointestinal [101] en forma de conjugados , que se encuentran en las heces , la bilis y la orina . [102]

Uso médico

Los estrógenos se utilizan como medicamentos , principalmente en la anticoncepción hormonal , la terapia de reemplazo hormonal , [103] y para tratar la disforia de género en mujeres transgénero y otras personas transfemeninas como parte de la terapia hormonal feminizante. [104]

Química

Las hormonas esteroides estrógeno son esteroides estranos .

Historia

En 1929, Adolf Butenandt y Edward Adelbert Doisy aislaron y purificaron de forma independiente la estrona, el primer estrógeno descubierto. [105] Luego, se descubrieron el estriol y el estradiol en 1930 y 1933, respectivamente. Poco después de su descubrimiento, se introdujeron los estrógenos, tanto naturales como sintéticos, para uso médico. Los ejemplos incluyen glucurónido de estriol ( Emmenin , Progynon ), benzoato de estradiol , estrógenos conjugados ( Premarin ), dietilestilbestrol y etinilestradiol .

La palabra estrógeno deriva del griego antiguo . Se deriva de "oestros" [106] (un estado periódico de actividad sexual en mamíferos hembras) y genos (generación). [106] Se publicó por primera vez a principios de la década de 1920 y se hizo referencia a ella como "oestrin". [107] Con los años, el inglés americano adaptó la ortografía de estrógeno para que se ajustara a su pronunciación fonética.

Sociedad y cultura

Etimología

El nombre estrógeno se deriva del griego οἶστρος ( oîstros ), que literalmente significa "brío" o "inspiración", pero en sentido figurado pasión o deseo sexual, [108] y el sufijo -gen , que significa "productor de".

Ambiente

Se han identificado en el medio ambiente una variedad de sustancias sintéticas y naturales que poseen actividad estrogénica y se denominan xenoestrógenos . [109]

Los estrógenos se encuentran entre la amplia gama de compuestos disruptores endocrinos (EDC) porque tienen una alta potencia estrogénica. Cuando un EDC se abre paso al medio ambiente, puede causar disfunción reproductiva masculina en la vida silvestre y los seres humanos. [12] [13] El estrógeno excretado por los animales de granja se abre paso a los sistemas de agua dulce. [110] [111] Durante el período de germinación de la reproducción, los peces están expuestos a niveles bajos de estrógeno que pueden causar disfunción reproductiva en los peces machos. [112] [113]

Productos cosméticos

Algunos champús para el cabello que se comercializan contienen estrógenos y extractos de placenta; otros contienen fitoestrógenos . En 1998, se informaron casos de cuatro niñas afroamericanas prepúberes que desarrollaron senos después de la exposición a estos champús. [114] En 1993, la FDA determinó que no todos los productos farmacéuticos que contienen hormonas de aplicación tópica y que se venden sin receta médica para uso humano son generalmente reconocidos como seguros y efectivos y que están mal etiquetados. Una norma propuesta que acompaña a la norma trata sobre los cosméticos y concluye que cualquier uso de estrógenos naturales en un producto cosmético convierte al producto en un nuevo fármaco no aprobado y que cualquier cosmético que utilice el término "hormona" en el texto de su etiqueta o en su declaración de ingredientes hace una afirmación implícita sobre el fármaco, lo que somete a dicho producto a una acción regulatoria. [115]

Además de considerarse medicamentos mal etiquetados, los productos que afirman contener extracto de placenta también pueden considerarse cosméticos mal etiquetados si el extracto se ha preparado a partir de placentas de las que se han extraído las hormonas y otras sustancias biológicamente activas y la sustancia extraída consiste principalmente en proteínas. La FDA recomienda que esta sustancia se identifique con un nombre distinto de "extracto de placenta" y que se describa su composición con mayor precisión porque los consumidores asocian el nombre "extracto de placenta" con un uso terapéutico de alguna actividad biológica. [115]

Véase también

Referencias

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