Альдостерона , также известный как electrocortina, является стероидный гормон (полученный из perhidrofenantreno циклопентана) , синтезированный путем клубочковой части коры надпочечников и что относится к контролю уровней натрия, калия и воды во внеклеточной жидкости.
Все стероидные гормоны синтезируются из холестерина, который может быть получен из трех источников: из диеты (почти 80%), из ацетата или из запасов сложных эфиров холестерина в тканях, которые производят эти гормоны (ткани steroidogens).
Химическая структура гормона альдостерона (Источник: Wesalius через Wikimedia Commons)
Холестерин, поступающий с пищей, транспортируется в плазме крови человека с помощью липопротеинов низкой плотности или ЛПНП (липопротеинов низкой плотности) и вводится в клетки посредством специфических механизмов эндоцитоза.
Альбумин и глобулины плазмы (белки крови) действуют как переносчики стероидных гормонов. Транспорт альдостерона происходит по неспецифическому механизму, и примерно 50% альдостерона плазмы находится в свободном состоянии.
Повышение уровня АКТГ или адренокортикотропного гормона, ангиотензина и калия в плазме, снижение натрия в плазме и предсердного натрийуретического фактора - вот некоторые из факторов, стимулирующих синтез и высвобождение альдостерона.
Этот гормон участвует в индукции реабсорбции натрия в собирательном канале почек, увеличивая его поступление через натриевые каналы этого протока. Аналогичным образом улучшается вывод через почки и выведение калия и H +.
Нормальные значения альдостерона в плазме зависят от потребления натрия; они варьируются от 80 до 250 пмоль / л и могут достигать 300-900 ммоль / л у пациентов с диетой с высоким содержанием натрия.
Характеристики
Основная функция альдостерона - регулировать уровни Na + и воды во внеклеточной жидкости, а также регулировать секрецию K + и H + почками и изменять секрецию ионов в других тканях, таких как слюнные железы, слизистая оболочка кишечника и железы. потный.
Альдостерон способствует абсорбции натрия почками и выведению ионов калия и водорода, в результате чего натрий задерживается, а выведение с мочой ионов калия и водорода увеличивается. Вода реабсорбируется вместе с натрием за счет осмотического эффекта.
Типичная схема механизма обратной связи альдостерона (Источник: OpenStax College через Wikimedia Commons)
Поскольку он управляет электролитами, этот гормон также называют минералокортикоидным гормоном надпочечников. Это самый мощный природный минералокортикоид, который переносится в плазме крови в свободной форме или в сочетании с некоторыми белками.
Период полувыведения альдостерона составляет около 15-20 минут, и печень отвечает за его быстрое выведение за счет образования метаболита из альдостерона, называемого тетрагидроксиальдостерон-3-глюкуронидом, который затем удаляется почки через мочу.
Синтез
Химическое название альдостерона - 11β, 21-дигидрокси-3,20-диоксо-4-прегне-18-al. Его синтез происходит в клетках клубочковой оболочки или подкапсулярной коры надпочечников (очень важные железы, расположенные в верхней области почек).
Синтез альдостерона начинается с транспорта холестерина из цитозоля клетки в митохондрии.
Первым шагом является превращение холестерина в прегненолон, который затем превращается в прогестерон, а затем в дезоксикортикостерон (DOC), кортикостерон и, наконец, в альдостерон.
Транспорт холестерина в водный цитозоль, где он плохо растворим, происходит с помощью белка-носителя стерола, известного как «белок-носитель стерола 2» или SPD-2. Это белок, отвечающий за транспортировку холестерина в митохондрии.
Другой белок, называемый StAR (Стероидогенный непосредственный регулятор), позволяет холестерину проникать в межмембранное пространство (через внешнюю мембрану митохондрий).
Синтез альдостерона (Источник: Calvero через Wikimedia Commons)
Внутри митохондрий большинство стероидогенных ферментов входят в состав оксидазного комплекса цитохрома Р450.
Превращение холестерина в прегненолон происходит под действием фермента расщепления боковой цепи холестерина, более известного как P450scc. Ферменты этого типа разрезают боковую цепь холестерина в митохондриях, а также гидроксилируют в положениях 20α и 22 и расщепляют связь между атомами углерода 20-22.
Ферменты 3β-HSD (3β-гидроксистероиддегидрогеназа) и Δ5,4-изомераза, которые не входят в состав комплекса P450, опосредуют превращение прегненолона в прогестерон путем гидроксилирования и изомеризации соответственно.
Эта реакция происходит в эндоплазматическом ретикулуме альдостерон-продуцирующих клеток коры надпочечников.
Фермент P450c21 представляет собой 21-гидроксилазу, которая превращает прогестерон в 11-дезоксикортикостерон, который впоследствии гидроксилируется 11β-гидроксилазой и превращается в кортикостерон.
Фермент 18-гидроксилаза или альдостерон-синтетаза превращает кортикостерон путем гидроксилирования в 18-гидроксикортикостерон, который путем замены спирта в положении 18 на альдегидную группу дает альдостерон.
Как индуцируется секреция?
Как секреция, так и функция альдостерона зависят от нескольких элементов, среди которых натрийуретический фактор или FNA и ангиотензин II. FNA - это пептидный гормон, синтезируемый мышцами предсердия и секретируемый этими клетками в ответ на растяжение предсердий.
Другие факторы, хотя и менее мощные, также связаны с секрецией альдостерона, а именно: гормон адренокортикотропина (АКТГ), натрий и калий в плазме.
АКТГ или адренокортикотропин - это гормон, вырабатываемый гипофизом. Его секреция стимулируется CRH или кортикотропин-рилизинг-гормоном, который представляет собой гормон, синтезируемый и высвобождаемый гипоталамусом и являющийся частью оси гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой коры для регуляции секреции альдостерона.
Механизм регуляции этой оси гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников представляет собой механизм отрицательной обратной связи, при котором конечные продукты стимуляции в конечном итоге ингибируют секрецию различных гормонов этой оси.
Повышение уровня ангиотензина II происходит за счет стимуляции секреции ренина гранулированными клетками юкстагломерулярного аппарата почек. Эти клетки секретируют ренин, стимулируемый различными факторами, такими как:
- Снижение почечного перфузионного давления
- Изменения в составе канальцевой жидкости, омывающей плотное пятно в почках или
- Стимуляция почечных симпатических нервов и другие факторы
Ренин - протеолитический фермент, который расщепляет ангиотензиноген и превращает его в ангиотензин I, который превращается в ангиотензин II ферментом, превращающим ангиотензин II. Ангиотензин II, как уже говорилось, стимулирует высвобождение альдостерона.
Если потребление натрия увеличивается, объем плазмы увеличивается, а это, в свою очередь, рефлекторно снижает симпатический тонус почек, что также снижает продукцию ренина и ангиотензина. Увеличение объема плазмы вызывает увеличение секреции FNA.
Как уменьшение ангиотензина II, так и увеличение FNA вызывают снижение секреции альдостерона, что, в свою очередь, увеличивает почечную экскрецию натрия и воды и, таким образом, регулирует концентрацию этого иона при изменении его потребления.
Механизмы действия
Основным органом-мишенью для альдостерона являются почки, особенно собирательный каналец и дистальный каналец.
В этой области альдостерон проникает в клетки и связывается с внутриклеточным рецептором. Комплекс связывания альдостерона и рецептор диффундируют в ядро, и запускаются гормональные функции.
Способность альдостерона увеличивать реабсорбцию натрия обусловлена несколькими механизмами. Этот гормон увеличивает количество натриевых каналов на границе просвета клеток собирающих протоков.
Это происходит, с одной стороны, потому что это стимулирует представление этих каналов на поверхности клеток дистального извитого канальца и собирательного канальца, а с другой стороны, потому что это увеличивает их синтез.
Альдостерон косвенно стимулирует натриево-калиевый насос на базолатеральной поверхности собирающих клеток канальцев. Этот насос втягивает натрий в интерстициальную жидкость, что облегчает попадание натрия в трубчатую ячейку, поддерживая высокий электрохимический градиент для этого иона.
Точно так же количество реабсорбируемого натрия зависит от нагрузки. Чем больше натрия вводит жидкость, поступающая в коллекторную трубку, тем больше натрия будет абсорбировано, потому что тем выше будет трансэпителиальный электрохимический потенциал, который выталкивает натрий. Это увеличивается за счет альдостерона.
Нормальные значения
Нормальные значения альдостерона в плазме крови зависят от потребления натрия и положения тела, в котором он измеряется.
В положении лежа (положение лежа на спине) и согласно международной системе (SI) с высоким потреблением натрия (от 100 до 200 мг-экв / день натрия), значения варьируются от 80 до 250 пмоль / л, что в единицах измерения обычно они составляют от 3 до 9 нг / дл.
´ Графическое изображение положения на спине / на спине (Источник: Брюс Блаус через Wikimedia Commons)
В положении лежа (положение лежа на спине) с низким потреблением натрия (10 мЭкв / день натрия) нормальные значения находятся между 300-900 ммоль / л (СИ) и 12-36 нг / дл в условных единицах.
В положении стоя и при высоком потреблении натрия значения колеблются от 100 до 800 ммоль / л (SI) и от 4 до 30 нг / дл. В том же положении, но с низким потреблением натрия, нормальные значения составляют от 450 до 3800 ммоль / л (СИ) или от 17 до 137 нг / дл в условных единицах.
Однако каждая лаборатория сообщает нормальные значения в соответствии с использованным методом измерения.
Ссылки
- Гарднер, Д.Г., Шобак, Д., и Гринспен, Ф.С. (2007). Основы и клиническая эндокринология Гринспена. McGraw-Hill Medical,
- Мюррей, Р.К., Граннер, Д.К., Мэйс, П., и Родвелл, В. (2009). Иллюстрированная биохимия Харпера. 28 (с. 588). Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.
- Бут, Р. Е., Джонсон, Дж. П. и Стоканд, Дж. Д. (2002). Альдостерона. Успехи в физиологии образования, 26 (1), 8-20.
- Коннелл, Дж. М., и Дэвис, Э. (2005). Новая биология альдостерона. Журнал эндокринологии, 186 (1), 1-20.
- Ганонг, У. Ф., и Барретт, К. Э. (2012). Обзор медицинской физиологии Ганонга. McGraw-Hill Medical.