Aldosteron , znan tudi kot electrocortina, je steroidni hormon (izhaja iz perhidrofenantreno ciklopentana) z glomerularno del nadledvične skorje sintetiziramo in ki se nanaša na nadzor vsebnosti natrija, kalija in vode v ekstracelularni tekočini.
Vsi steroidni hormoni se sintetizirajo iz holesterola, ki ga je mogoče pridobiti iz treh virov: iz prehrane (skoraj 80%), iz acetata ali iz zalog estre holesterola v tkivih, ki proizvajajo te hormone (tkiva steroidi).
Kemična zgradba hormona aldosterona (Vir: Wesalius via Wikimedia Commons)
Holesterol, ki vstopi v prehrano, se v človeški krvni plazmi prenaša s pomočjo lipoproteinov nizke gostote ali LDL (lipoprotein nizke gostote) in se v celice vnese s posebnimi mehanizmi endocitoze.
Albuminski in plazemski globulini (krvni proteini) delujejo kot prenašalci steroidnih hormonov. Transport aldosterona poteka po nespecifičnem mehanizmu, približno 50% aldosterona v plazmi je v prostem stanju.
Povečanje hormona ACTH ali adrenokortikotropina, angiotenzina in kalija v plazmi, zmanjšanje natrijevega plazemskega in atrijskega natriuretičnega faktorja so nekateri dejavniki, ki spodbujajo sintezo in sproščanje aldosterona.
Ta hormon sodeluje pri indukciji reabsorpcije natrija v ledvičnem zbiralnem kanalu, kar poveča njegov vstop skozi natrijeve kanale tega kanala. Prav tako se spodbuja ledvični izhod in izločanje kalija in H +.
Normalne vrednosti aldosterona v plazmi so odvisne od vnosa natrija; se gibljejo med 80-250 pmol / L in lahko dosežejo do 300-900 mmol / L pri bolnikih z dieto z veliko natrija.
Lastnosti
Glavna funkcija aldosterona je uravnavanje ravni Na + in vode v zunajcelični tekočini, pa tudi uravnavanje izločanja K + in H + z ledvicami in spreminjanje izločanja ionov v drugih tkivih, kot so sline, črevesna sluznica in žleze. prepoten.
Aldosteron pospešuje ledvično absorpcijo natrija in izločanje kalijevih in vodikovih ionov, zato se zadrži natrij in poveča izločanje kalijevih in vodikovih ionov z urinom. Voda se ponovno absorbira skupaj z natrijem skozi osmotski učinek.
Reprezentativna shema mehanizma povratnih informacij aldosterona (Vir: OpenStax College prek Wikimedia Commons)
Ker ravna z elektroliti, se ta hormon imenuje tudi nadledvični mineralokortikoidni hormon. Je najmočnejši naravni mineralokortikoid in se v krvni plazmi prenaša v prosti obliki ali v povezavi z nekaterimi beljakovinami.
Razpolovni čas aldosterona je približno 15–20 minut, jetra pa so odgovorna za njegovo hitro izločanje s tvorbo presnovka iz aldosterona, imenovanega tetrahidroksi aldosterona 3-glukuronida, ki ga nato izloči ledvica skozi urin.
Sinteza
Kemijsko ime aldosterona je 11β, 21-dihidroksi-3,20-diokso-4-pregne-18-al. Njegova sinteza poteka v celicah zona glomerulosa ali subkapsula korteksa nadledvičnih žlez (zelo pomembne žleze, ki se nahajajo v zgornjem predelu ledvic).
Sinteza aldosterona se začne s transportom holesterola iz celičnega citosola v mitohondrije.
Prvi korak je pretvorba holesterola v pregnenolon, ki se nato pretvori v progesteron in nato v deoksikortikosteron (DOC), v kortikosteron in končno v aldosteron.
Prenos holesterola v vodni citosol, kjer je slabo topen, se izvede s proteinskim nosilcem sterola, znanim kot "protein steroidni nosilec 2" ali SPD-2. To je protein, ki je zadolžen za transport holesterola v mitohondrije.
Drugi protein, imenovan StAR (steroidogeni takojšnji regulator), omogoča vstop holesterola v medemembranski prostor (skozi zunanjo membrano mitohondrijev).
Sinteza aldosterona (Vir: Calvero prek Wikimedia Commons)
Znotraj mitohondrijev je večina steroidogenih encimov sestavljena iz kompleksa citokroma P450 oksidaze.
Pretvorba holesterola v pregnenolon se zgodi z encimom cepitve stranske verige holesterola, bolj znan kot P450scc. Encimi te vrste prerežejo stransko verigo holesterola v mitohondrijah, pa tudi hidroksilacije na položajih 20α in 22 in cepijo vez med ogljiki 20-22.
Encima 3β-HSD (3β-hidroksisteroid dehidrogenaza) in Δ5,4izomeraza, ki nista del kompleksa P450, posredujeta pri pretvorbi pregnenolona v progesteron s hidroksilacijo oziroma izomerizacijo.
Ta reakcija se pojavi v endoplazmatskem retikulumu celic, ki proizvajajo aldosteron, v nadledvični skorji.
Encim P450c21 je 21-hidroksilaza, ki pretvori progesteron v 11-deoksikortikosteron, ki se nato hidroksilira z 11p-hidroksilazo in pretvori v kortikosteron.
Encim 18-hidroksilaza ali aldosteron sintetaza se s hidroksilacijo kortikosterona pretvori v 18-hidroksikortikosteron, ki z zamenjavo alkohola v položaju 18 za aldehidno skupino proizvede aldosteron.
Kako nastane izločanje?
Izločanje in delovanje aldosterona sta odvisna od več elementov, med katerimi sta natriuretični faktor ali FNA in angiotenzin II. FNA je peptidni hormon, ki ga sintetizirajo atrijske mišice in jih izločajo te celice kot odgovor na raztezanje atrija.
Drugi dejavniki, čeprav manj močni, so povezani tudi z izločanjem aldosterona in to so: hormon adrenokortikotropin (ACTH), natrij v plazmi in kalij.
ACTH ali adrenokortikotropin je hormon, ki ga proizvaja hipofiza. Njeno izločanje spodbuja CRH ali hormon, ki sprošča kortikotropin, ki je hormon, ki ga hipotalamus sintetizira in sprošča in je del osi korteksa hipotalamike-hipofize in nadledvične žleze za uravnavanje izločanja aldosterona.
Regulativni mehanizem te osi korenske hipotalamike-hipofize in nadledvične žleze je mehanizem negativne povratne informacije, kjer končni produkti stimulacije zavirajo izločanje različnih hormonov te osi.
Povečanje angiotenzina II je posledica stimulacije izločanja renina s pomočjo granulastih celic ledvičnega jukstaglomerularnega aparata. Te celice izločajo renin, ki ga spodbujajo različni dejavniki, kot so:
- Znižani ledvični perfuzijski tlak
- Spremembe v sestavi cevaste tekočine, ki kopeli makulo denso v ledvicah oz
- Spodbujanje ledvičnih simpatičnih živcev in drugi dejavniki
Renin je proteolitični encim, ki razgradi angiotenzinogen in ga pretvori v angiotenzin I, ki ga angiotenzin II pretvori s pretvorbenim encimom angiotenzin II. Kot je razpravljeno, angiotenzin II spodbuja sproščanje aldosterona.
Če se vnos natrija poveča, se poveča volumen plazme, kar posledično refleksno zmanjša ledvični simpatični ton, kar tudi zmanjša proizvodnjo renina in angiotenzina. Povečanje volumna plazme povzroči povečanje izločanja FNA.
Tako zmanjšanje angiotenzina II kot povečanje FNA povzročata zmanjšanje izločanja aldosterona, kar posledično poveča ledvično izločanje natrija in vode in tako uravnava koncentracijo tega iona ob spremembi njegove porabe.
Akcijski mehanizmi
Glavni ciljni organ aldosterona so ledvice, natančneje zbiralna tubula in distalna tubula.
Na tem področju aldosteron vstopi v celice in se veže na medcelični receptor. Inicira se kompleks aldosterona in receptor razprši v jedro in hormonske funkcije.
Sposobnost aldosterona, da poveča reabsorbcijo natrija, je posledica več mehanizmov. Ta hormon povečuje število natrijevih kanalov na luminalni meji zbiralnih cevnih celic.
Do tega pride po eni strani, ker spodbudi predstavitev teh kanalov na površini celic distalnega zvitega tubula in zbiralne tubule, na drugi strani pa zato, ker poveča njihovo sintezo.
Aldosteron posredno stimulira natrijevo / kalijevo črpalko na bazolateralni površini zbiralnih celic tubulov. Ta črpalka črpa natrij v intersticijsko tekočino, kar olajša vstop natrija v cevasto celico z ohranjanjem elektrokemičnega gradienta za ta ion visok.
Prav tako je količina natrija, ki se absorbira, odvisna od obremenitve. Več natrija, ki ga prinese tekočina, ki vstopi v zbiralno cev, več natrija absorbira, ker večji bo transepitelni elektrokemični potencial, ki potiska natrij. To se poveča z aldosteronom.
Normalne vrednosti
Normalne vrednosti aldosterona v krvni plazmi so odvisne od vnosa natrija in telesne lege, v kateri se meri.
V ležečem položaju (položaj hrbta) in o katerem poročajo po mednarodnem sistemu (SI), z visokim vnosom natrija (med 100 in do 200 mEq / dan natrija) se vrednosti razlikujejo med 80 in 250 pmol / L, kar se v enotah običajna, bi bila od 3 do 9 ng / dL.
´Grafična predstavitev hrbtenice / hrbtenice (Vir: BruceBlaus prek Wikimedia Commons)
V ležečem položaju (položaj na hrbtu) z nizkim vnosom natrija (10 mEq / dan natrija) so normalne vrednosti med 300-900 mmol / L (SI) in 12-36 ng / dL v običajnih enotah.
V stoječem položaju in z velikim vnosom natrija se vrednosti razlikujejo med 100 in 800 mmol / L (SI) ter med 4 in 30 ng / dL. V tem istem položaju, vendar z nizkim vnosom natrija, so normalne vrednosti med 450 in 3800 mmol / L (SI) ali med 17 in 137 ng / dL v običajnih enotah.
Vendar vsak laboratorij poroča o normalnih vrednostih v skladu z uporabljeno merilno metodo.
Reference
- Gardner, DG, Shoback, D., & Greenspan, FS (2007). Greenspanova osnovna in klinična endokrinologija. McGraw-Hill Medical,
- Murray, RK, Granner, DK, Mayes, P. in Rodwell, V. (2009). Harperjeva ilustrirana biokemija. 28 (str. 588). New York: McGraw-Hill.
- Booth, RE, Johnson, JP, & Stockand, JD (2002). Aldosteron. Napredek v fiziološkem izobraževanju, 26 (1), 8–20.
- Connell, JM in Davies, E. (2005). Nova biologija aldosterona. Revija za endokrinologijo, 186 (1), 1–20.
- Ganong, WF, & Barrett, KE (2012). Ganongov pregled medicinske fiziologije. McGraw-Hill Medical.