Renina este o enzimă produsă și secretată de celulele aparatului juxtaglomerular din rinichi. Aceasta joacă un rol crucial în controlul tensiunii arteriale și reglarea echilibrului fluidelor și electroliților din organism. În acest context, renina acționează asupra sistemului renină-angiotensină-aldosteron, care reglează tensiunea arterială și volumul sanguin. În plus, renina joacă, de asemenea, un rol important în reglarea funcției renale și a homeostaziei organismului. Acest articol va explora structura, producerea, secreția și funcțiile reninei în corpul uman.
Ce rol joacă renina în corpul uman?
Renina este o enzimă produsă și secretată de celulele juxtaglomerulare ale rinichilor. Funcția sa principală în corpul uman este de a regla tensiunea arterială și echilibrul fluidelor corporale.
Când nivelurile de tensiune arteriala În toamnă, celulele juxtaglomerulare sunt stimulate să elibereze renină în fluxul sanguin. Renina acționează asupra unei proteine numite angiotensinogen, transformând-o în angiotensină I. Angiotensina I este apoi convertită în angiotensină II de către enzima de conversie a angiotensinei (ECA).
Angiotensina II este un vasoconstrictor puternic, ceea ce înseamnă că provoacă contractarea vaselor de sânge, crescând astfel tensiunea arterială. În plus, angiotensina II stimulează eliberarea de aldosteron, un hormon care acționează asupra rinichilor pentru a promova reabsorbția sodiului și a apei, contribuind, de asemenea, la hipertensiunea arterială.
Prin urmare, renina joacă un rol crucial în reglarea tensiunii arteriale și a echilibrului fluidelor corporale. Orice dereglare a producției sau acțiunii reninei poate duce la tulburări precum hipertensiune arteriala, care este un factor de risc pentru bolile cardiovasculare.
Cât de importantă este renina în sistemul cardiovascular și în reglarea tensiunii arteriale?
Renina este o enzimă produsă și secretată de rinichi și este esențială pentru reglarea tensiunii arteriale și menținerea echilibrului cardiovascular. Funcția sa principală este de a ajuta la conversia angiotensinogenului în angiotensină I, unul dintre primii pași în mecanismul de reglare a tensiunii arteriale.
În plus, renina joacă un rol crucial în reglarea volumului sanguin și a vasoconstricției, contribuind la menținerea unor niveluri sănătoase ale tensiunii arteriale. Atunci când nivelurile de renină sunt dereglate, pot apărea probleme precum hipertensiunea arterială și bolile cardiovasculare.
Prin urmare, renina este o componentă cheie în buna funcționare a sistemului cardiovascular și în reglarea tensiunii arteriale, fiind esențială pentru menținerea homeostaziei organismului. Este important să se monitorizeze nivelurile de renină și să se ia măsuri pentru a asigura echilibrul acestora, pentru a preveni complicațiile legate de tensiunea arterială și sănătatea cardiovasculară.
Ce factori stimulează producția de renină în organismul uman?
Renina este o enzimă produsă și secretată de celulele juxtaglomerulare ale rinichilor. Aceasta joacă un rol cheie în sistemul renină-angiotensină-aldosteron, care reglează tensiunea arterială și echilibrul fluidelor și electroliților din organism. Dar ce stimulează producția de renină în corpul uman?
Mai mulți factori pot stimula producția de renină. Unul dintre principali este scăderea tensiunii arteriale în rinichi. Când rinichii simt o scădere a tensiunii arteriale, aceștia răspund producând mai multă renină pentru a începe procesul de reglare a tensiunii arteriale.
În plus, stimularea sistemului nervos simpatic, care apare în timpul situațiilor stresante sau al exercițiilor fizice intense, poate crește, de asemenea, producția de renină. Sistemul nervos simpatic acționează asupra celulelor juxtaglomerulare, stimulând eliberarea de renină pentru a ajuta la restabilirea tensiunii arteriale normale.
Un alt factor care poate stimula producția de renină este scăderea volumului sanguin din vasele de sânge, care poate apărea, de exemplu, în cazurile de deshidratare. În aceste cazuri, rinichii produc mai multă renină pentru a ajuta la restabilirea unui volum sanguin adecvat.
Aceste mecanisme asigură că renina își joacă rolul crucial în reglarea tensiunii arteriale și a echilibrului fluidelor și electroliților din organism.
Căile de stimulare renală pentru secreția de renină: aflați despre principalii stimuli!
Renina este o enzimă produsă și secretată de celulele juxtaglomerulare ale rinichilor și joacă un rol cheie în controlul tensiunii arteriale și reglarea echilibrului fluidelor și electroliților din organism. Există mai multe căi pentru stimularea renală a secreției de renină, principalii stimuli fiind reducerea tensiunii arteriale, scăderea concentrației de sodiu în tubulurile renale și activarea sistemului nervos simpatic.
Reducerea tensiunii arteriale activează celulele juxtaglomerulare pentru a secreta renină, care la rândul său inițiază procesul de conversie a angiotensinogenului în angiotensină I. Angiotensina I este apoi convertită în angiotensină II de către enzima de conversie a angiotensinei (ECA), rezultând vasoconstricție și creșterea tensiunii arteriale.
Scăderea concentrației de sodiu în tubulurile renale stimulează, de asemenea, secreția de renină, deoarece detectarea unei concentrații scăzute de sodiu de către celulele juxtaglomerulare declanșează eliberarea enzimei. Renina acționează apoi pentru a activa sistemul renină-angiotensină-aldosteron, care promovează reabsorbția sodiului și a apei în rinichi, crescând tensiunea arterială.
Activarea sistemului nervos simpatic este un alt stimul important pentru secreția de renină. În situații de stres sau activitate fizică intensă, eliberarea de norepinefrină de către fibrele simpatice care inervează rinichii stimulează celulele juxtaglomerulare să producă și să elibereze renină, contribuind la creșterea tensiunii arteriale.
Renina: structură, producție, secreție, funcții
A renină , cunoscută și sub denumirea de angiotensinogenază, este o aspartil protează care are implicații importante pentru homeostazia electroliților și controlul tensiunii arteriale la mamifere.
Această proteină este secretată din rinichi în fluxul sanguin și este responsabilă de creșterea tensiunii arteriale la animalele de experiment atunci când se injectează extracte renale.
Deoarece este o substanță produsă de un țesut și secretată în circulație cu o țintă în afara locului de producție, renina este considerată un hormon.
Hormonii pot fi proteine sau polipeptide, de origine steroidă sau derivați din aminoacidul tirozină. Renina este un hormon proteic, iar acțiunea sa catalitică implică scindarea enzimatică a altor proteine (este o protează).
Acest hormon a fost descoperit la sfârșitul anilor 1890. Cu toate acestea, abia la sfârșitul anilor 1990 originea sa fiziologică și structura moleculară au fost determinate cu exactitate.
Structura
Renina umană este o glicoproteină cu activitate enzimatică și o greutate moleculară de puțin peste 37 kDa. Molecula este formată din două domenii separate printr-o fisură adâncă în care se află situsul său activ.
Ambele domenii ale reninei au o secvență similară și constau în principal din foi pliate în formă de p.
Diferite analize ale secvenței acestei proteine relevă faptul că aceasta are peste 30 de reziduuri de aminoacizi bazici, inclusiv mai multe arginine, lizine și histidine.
În plus, se știe că în întreaga structură există centre hidrofobe și suprafețe hidrofile mari care oferă stabilitate proteinei în diferite contexte.
Situsul activ al enzimei este situat în fanta formată de cele două domenii, iar aminoacizii esențiali pentru cataliză sunt două reziduuri de acid aspartic la pozițiile 38 și 226, motiv pentru care aceasta este o protează „aspartil”.
Producție
Renina este produsă în aparatul juxtaglomerular al rinichiului, o structură specializată situată la locul de contact dintre tubulul contort distal și glomerulul său de origine.
Acest aparat este alcătuit din trei componente: celule granulare, celule mezangiale extraglomerulare și macula densa.
Macula densa
Macula densa este formată dintr-un rând de celule epiteliale cuboidale conectate foarte compact, care acoperă tubul la locul de contact cu glomerulul și care este considerat începutul tubului contort distal.
Celule mezangiale
Celulele mezangiale extraglomerulare se găsesc formând o regiune triunghiulară între arteriola aferentă, arteriola eferentă și macula densa. Sunt considerate o extensie a celulelor mezangiale glomerulare. Sunt numite și celule agranulare.
Celule granulare
Celulele granulare se numesc celule juxtaglomerulare și sunt situate în pereții arteriolelor aferente și eferente și în zona celulelor mezangiale extraglomerulare.
Aceste celule granulare sunt numite astfel datorită prezenței granulelor secretorii în citoplasma lor. Aceste granule conțin renină, precum și un precursor al reninei, prorenina, format din preprorenină.
Preprorenina este un prehormon care are 406 aminoacizi la om. Acest prehormon suferă o scindare proteolitică post-translațională, pierzând astfel o secvență de 23 de reziduuri la capătul său amino-terminal.
Clivajul preproreninei îl transformă în prorenină, care are o lungime de 383 de aminoacizi. Clivajul ulterior al unei alte secvențe de la capătul N-terminal al proreninei direcționează formarea reninei, o protează activă cu 340 de aminoacizi.
Atât prorenina, cât și renina pot fi secretate în circulație, dar foarte puțină prorenină este transformată în renină activă în acest țesut conjunctiv. Enzimele responsabile de transformarea proreninei în renină sunt cunoscute sub numele de kalicreine și catepsine.
Odată ce renina este secretată în circulație, are un timp de înjumătățire de cel mult 80 de minute, iar secreția este puternic reglată.
Pe lângă rinichi, renina poate fi produsă și de alte țesuturi sau organe, cum ar fi testiculele, ovarele, pereții arteriolelor, cortexul suprarenal, glanda pituitară, creierul, lichidul amniotic și altele.
Deși aplicabile la multe animale, studiile care implică îndepărtarea renală arată că activitatea reninei circulante scade dramatic până la niveluri foarte apropiate de zero.
Secreţie
Secretia de renina creste datorita unei serii de stimuli care apar atunci când volumul lichidului extracelular scade, când tensiunea arteriala scade sau când activitatea simpatica din nervii renali creste.
Au fost descriși mai mulți factori legați de reglarea secreției de renină:
– Presiunea de perfuzie renală detectată de baroreceptorii (receptori de întindere) ai arteriolei aferente
– Modificări ale volumului și compoziției fluidului care ajunge la macula densa
– Activitatea nervului simpatic renal
– Prostaglandine
– Peptida natriuretică atrială.
Mecanismul baroreceptor al arteriolei aferente determină o scădere a secreției de renină atunci când presiunea arteriolei aferente crește la nivelul aparatului juxtaglomerular. Secreția de renină crește atunci când activitatea baroreceptorilor scade și presiunea scade.
Un alt senzor legat de reglarea secreției de renină se găsește în macula densa. Cu cât rata de reabsorbție a Na+ și Cl- și concentrația acestor electroliți în fluidul care ajunge la macula densa este mai mare, cu atât secreția de renină este mai mică și invers.
Creșterea activității nervului simpatic renal, precum și a catecolaminelor circulante prin intermediul norepinefrinei eliberate din terminalele simpatice din celulele juxtaglomerulare, crește secreția de renină.
Prostaglandinele, în special prostaciclinele, stimulează secreția de renină prin efect direct asupra celulelor granulare ale aparatului juxtaglomerular.
Angiotensina II, printr-un efect de feedback negativ, inhibă secreția de renină prin afectarea directă a celulelor granulare. Un alt hormon, cum ar fi vasopresina, inhibă secreția de renină.
Peptida natriuretică atrială (ANP), produsă în mușchiul atrial cardiac, inhibă secreția de renină.
Efectul combinat al tuturor factorilor stimulatori și inhibitori determină rata secreției de renină. Renina este secretată în fluxul sanguin renal și apoi părăsește rinichii pentru a circula în tot corpul. Cu toate acestea, o cantitate mică de renină rămâne în fluidele renale.
Roluri
Renina este o enzimă care nu are funcții vasoactive. Singura funcție cunoscută a reninei este de a scinda angiotensinogenul la capătul amino-terminal, generând o decapeptidă numită angiotensină I.
Angiotensinogenul este o glicoproteină din grupul α2 globulinelor sintetizată de ficat și prezentă în sângele circulant.
Deoarece angiotensina I are o activitate vasopresoare foarte scăzută și trebuie procesată „în aval” de către o altă protează, renina participă la etapele inițiale ale reglării tensiunii arteriale, într-un sistem cunoscut sub numele de renină-angiotensină.
Angiotensina II are un timp de înjumătățire foarte scurt (între 1 și 2 minute). Este metabolizată rapid de diverse peptidaze care o fragmentează, iar unele dintre aceste fragmente, cum ar fi angiotensina III, își păstrează o oarecare activitate vasopresoare.
Funcțiile generale ale sistemului renină-angiotensină sunt multiple și pot fi rezumate după cum urmează:
– Constricție arteriolară și creșterea presiunii sistolice și diastolice. Angiotensina II este de patru până la opt ori mai puternică decât norepinefrina pentru această funcție.
– Creșterea secreției de aldosteron datorită efectului direct al angiotensinei II asupra cortexului suprarenal. Sistemul renină-angiotensină este principalul regulator al secreției de aldosteron.
– Facilitează secreția de norepinefrină prin efect direct asupra neuronilor postganglionari simpatici.
– Influențează contracția celulelor mezangiale, ceea ce reduce rata de filtrare glomerulară și, printr-un efect direct asupra tubulilor renali, crește reabsorbția de sodiu.
– La nivel cerebral, acest sistem scade sensibilitatea reflexului baroreceptor, ceea ce crește efectul vasopresor al angiotensinei II.
– Angiotensina II stimulează aportul de apă, promovând mecanismele de sete. Crește secreția de vasopresină și hormoni ACTH.
Patologii conexe
Prin urmare, sistemul renină-angiotensină joacă un rol important în patologiile hipertensive, în special în cele de origine renală.
Așa se face că, prin constricția uneia dintre arterele renale, hipertensiune arterială susținută poate fi inversată dacă rinichiul ischemic (defect) este îndepărtat sau dacă constricția arterială renală este eliberată la timp.
O creștere a producției de renină este de obicei asociată cu constricția unilaterală a arterei renale care leagă un rinichi, provocând hipertensiune arterială. Această afecțiune clinică poate fi cauzată de defecte congenitale sau alte anomalii ale circulației renale.
Manipularea farmacologică a acestui sistem, pe lângă utilizarea blocantelor receptorilor de angiotensină II, sunt instrumente fundamentale pentru tratamentul hipertensiunii arteriale.
Hipertensiunea arterială este o boală silențioasă și progresivă care afectează o mare parte a populației lumii, în special adulții cu vârsta peste 50 de ani.
Referințe
- Akahane, K., Umeyama, H., Nakagawa, S., Moriguchi, I., Hirose, S., Iizuka, K. şi Murakami, J. (1985). Structura tridimensională a reninei umane. Hipertensiune , 7 (1), 3-12.
- Davis, J. și Freeman, R. (1976). Mecanisme care reglează eliberarea de renină. Recenzii fiziologice , 56 (1), 1-56.
- Guyton, A. și Hall, J. (2006). Manual de Fiziologie Medicală (ediția a 11-a). Elsevier Inc.
- Hackenthal, E., Paul, M., Ganten, D. și Taugner, R. (1990). Morfologia, fiziologia și biologia moleculară a secreției de renină. Recenzii fiziologice , 70 (4), 1067-1116.
- Morris, B. (1992). Biologia moleculară a reninei. I: Structura, sinteza și procesarea genelor și proteinelor. Jurnalul de hipertensiune , 10 , 209-214.
- Murray, R., Bender, D., Botham, K., Kennelly, P., Rodwell, V. și Weil, P. (2009). Biochimie ilustrată a lui Harper (ediția a 28-a). McGraw-Hill Medical.
- West, J. (1998). Bazele fiziologice ale practicii medicale (ed. a XII-a). Mexic DF: Editorial Panamericana Médica.