Альдостерону , також відомий як electrocortina, є стероїдний гормон (отриманий з perhidrofenantreno циклопентана) , синтезований шляхом клубочкової частини кори надниркових залоз і що відноситься до контролю рівнів натрію, калію і води в позаклітинній рідині.
Всі стероїдні гормони синтезуються з холестерину, який можна отримати з трьох джерел: з раціону (майже 80%), з ацетату або з запасів ефірів холестерину в тканинах, які виробляють ці гормони (тканини стероїдогени).
Хімічна структура гормону альдостерону (Джерело: Wesalius via Wikimedia Commons)
Холестерин, який потрапляє в раціон, транспортується в плазмі крові людини за допомогою ліпопротеїдів низької щільності або ЛПНЩ (ліпопротеїдів низької щільності) і вводиться в клітини за допомогою специфічних механізмів ендоцитозу.
Альбумін та плазмові глобуліни (білки крові) виступають транспортерами стероїдних гормонів. Транспорт альдостерону відбувається неспецифічним механізмом, і приблизно 50% альдостерону плазми знаходиться у вільному стані.
Підвищення рівня АКТГ або гормону адренокортикотропіну, ангіотензину та калію в плазмі, зниження рівня натрію та натрійуретичного фактора у плазмі крові є одними із факторів, що стимулюють синтез та вивільнення альдостерону.
Цей гормон бере участь в індукції реабсорбції натрію в нирковому каналі, збільшуючи його надходження через натрієві канали цього протоки. Так само сприяє нирковій продукції та виведенню калію та Н +.
Нормальні значення альдостерону в плазмі залежать від споживання натрію; вони варіюються між 80-250 пмоль / л і можуть доходити до 300-900 ммоль / л у пацієнтів з дієтами з високим вмістом натрію.
Особливості
Основна функція альдостерону - регулювати рівень Na + та води у позаклітинній рідині, а також регулювати секрецію К + та Н + нирками та модифікувати секрецію іонів у інших тканинах, таких як слинні залози, слизова кишечника та залози. спітнілий.
Альдостерон сприяє нирковій абсорбції натрію та виведенню іонів калію та водню, внаслідок чого натрій утримується та збільшується сечовиділення іонів калію та водню. Вода реабсорбується разом з натрієм через осмотичну дію.
Представницька схема механізму зворотного зв’язку з альдостероном (Джерело: OpenStax College через Wikimedia Commons)
Оскільки він обробляє електроліти, цей гормон ще називають наднирковим мінералокортикоїдним гормоном. Це найпотужніший природний мінералокортикоїд і транспортується в плазмі крові у вільній формі або в поєднанні з деякими білками.
Період напіввиведення альдостерону становить приблизно 15-20 хвилин, і печінка відповідає за його швидке виведення, утворюючи метаболіт з альдостерону, який називається тетрагідрокси-3-глюкуронідом альдостерону, який потім усувається нирка через сечу.
Синтез
Хімічна назва альдостерону - 11β, 21-дигідрокси-3,20-діоксо-4-прегне-18-ал. Її синтез відбувається в клітинах зони гломерулози або підкапсули кори надниркових залоз (дуже важливі залози, розташовані у верхній області нирок).
Синтез альдостерону починається з транспорту холестерину з клітинного цитозолу в мітохондрії.
Перший крок - перетворення холестерину в прегненолон, який потім перетворюється на прогестерон, а потім в дезоксикортикостерон (DOC), в кортикостерон і, нарешті, в альдостерон.
Транспорт холестерину у водний цитозол, де він погано розчинний, відбувається за допомогою білка-носія стеролу, відомого як "протеїн-носій стеролу 2" або SPD-2. Це білок, відповідальний за транспортування холестерину до мітохондрій.
Ще один білок під назвою StAR (стероїдогенний негайний регулятор) дозволяє потрапляти холестерин у міжмембранний простір (через зовнішню мембрану мітохондрій).
Синтез альдостерону (Джерело: Calvero через Wikimedia Commons)
Усередині мітохондрій більшість стероїдогенних ферментів входять до складу цитохрому Р450 оксидазного комплексу.
Перетворення холестерину в прегненолон відбувається ферментом розщеплення бічного ланцюга холестерину, більш відомим як P450scc. Ферменти цього типу розрізають бічний ланцюг холестерину в мітохондріях, а також гідроксиляції в положеннях 20α та 22 та розщеплюють зв’язок між вуглецю 20-22.
Ферменти 3β-HSD (3β-гідроксистероїддегідрогеназа) та Δ5,4-сомеразраза, які не входять до складу комплексу Р450, опосередковують трансформацію прегненолону до прогестерону шляхом гідроксилювання та ізомеризації відповідно.
Ця реакція відбувається в ендоплазматичному ретикулумі альдостеронопродукуючих клітин у корі надниркових залоз.
Фермент P450c21 є 21-гідроксилазою, яка перетворює прогестерон в 11-дезоксикортикостерон, який згодом гідроксилюється 11β-гідроксилазою і перетворюється на кортикостерон.
Фермент 18-гідроксилаза або альдостерон синтетаза перетворюється гідроксилюванням, кортикостероном у 18-гідроксикортикостерон, який, обмінюючи спирт у положенні 18 на альдегідну групу, отримує альдостерон.
Як викликається секреція?
Як секреція, так і функція альдостерону залежать від декількох елементів, серед яких натрійуретичний фактор або ФНК та ангіотензин II. FNA - це пептидний гормон, який синтезується передсердною мускулатурою і секретується цими клітинами у відповідь на розтягнення передсердь.
Інші фактори, хоча і менш потужні, також пов'язані з секрецією альдостерону, і це: гормон адренокортикотропіну (АКТГ), натрій і калій у плазмі крові.
АКТГ або адренокортикотропін - гормон, що виробляється гіпофізом. Його секреція стимулюється CRH або гормоном, що вивільняє кортикотропін, який є гормоном, який синтезується і вивільняється гіпоталамусом, і є частиною осі кори гіпоталамуса-гіпофіза та регуляції секреції альдостерону.
Регуляторний механізм цієї гіпоталамо-гіпофізарно-надниркової осі є механізмом негативного зворотного зв'язку, коли кінцеві продукти стимуляції в кінцевому підсумку гальмують секрецію різних гормонів цієї осі.
Збільшення ангіотензину II відбувається за рахунок стимуляції секреції реніну гранульованими клітинами ниркового юкстагломерулярного апарату. Ці клітини виділяють ренін, стимульований різними факторами, такими як:
- Зниження ниркового перфузійного тиску
- Зміни у складі трубчастої рідини, яка омиває макулу денсу в нирці або
- Стимуляція ниркових симпатичних нервів та інші фактори
Ренін - це протеолітичний фермент, який розщеплює ангіотензиноген і перетворює його на ангіотензин I, який перетворюється на ангіотензин II за допомогою перетворюючого ферменту ангіотензину II. Як обговорювалося, ангіотензин II стимулює вивільнення альдостерону.
Якщо прийом натрію збільшується, об'єм плазми збільшується, а це, в свою чергу, рефлекторно знижує нирковий симпатичний тонус, що також знижує вироблення реніну та ангіотензину. Збільшення об’єму плазми крові викликає збільшення секреції FNA.
Як зниження ангіотензину II, так і збільшення FNA призводять до зменшення секреції альдостерону, що, в свою чергу, збільшує ниркову екскрецію натрію та води і тим самим регулює концентрацію цього іона на тлі зміни його споживання.
Механізми дій
Основним органом-мішенню для альдостерону є нирка, зокрема збір канальців та дистальна канальця.
У цій області альдостерон потрапляє в клітини і зв’язується з внутрішньоклітинним рецептором. Комплекс зв'язування альдостерону і рецептор дифундують в ядро і ініціюють гормональні функції.
Здатність альдостерону посилювати реабсорбцію натрію обумовлена кількома механізмами. Цей гормон збільшує кількість натрієвих каналів на просвіті кордону клітин, що збирають протоки.
Це відбувається, з одного боку, тому що стимулює представлення цих каналів на поверхні клітин дистальної згорнутої трубочки та збірної трубочки, а з іншого, тому що збільшує їх синтез.
Альдостерон опосередковано стимулює насос натрій / калій на базолатеральній поверхні збірних клітин канальців. Цей насос втягує натрій в інтерстиціальну рідину, що полегшує потрапляння натрію в клітинку канальця, підтримуючи високий електрохімічний градієнт цього іона.
Так само кількість натрію, яка реасорбується, залежить від навантаження. Чим більше натрію надходить рідини, що потрапляє в збірну трубку, тим більше натрію буде поглинатися, оскільки більший буде трансепітеліальний електрохімічний потенціал, який виштовхує натрій. Це збільшується альдостероном.
Нормальні значення
Нормальні значення альдостерону в плазмі крові залежать від споживання натрію та положення тіла, в якому він вимірюється.
У положенні лежачи (положення лежачи) та повідомляється за міжнародною системою (СІ), при високому споживанні натрію (від 100 до 200 мЕкв / добу натрію) значення змінюються між 80 і 250 пмоль / л, що за одиницями як правило, вони становлять від 3 до 9 нг / дл.
„Графічне зображення спинного / лежачого положення (Джерело: BruceBlaus через Wikimedia Commons)
У лежачому положенні (положення лежачи) з низьким споживанням натрію (10 мЕкв / добу натрію) нормальні значення становлять від 300-900 ммоль / л (СІ) до 12-36 нг / дл у звичайних одиницях.
У положенні стоячи і при високому споживанні натрію значення змінюються між 100 і 800 ммоль / л (СІ) і між 4 і 30 нг / дл. У цьому ж положенні, але при низькому споживанні натрію, нормальні значення становлять від 450 до 3800 ммоль / л (СІ) або між 17 і 137 нг / дл у звичайних одиницях.
Однак кожна лабораторія повідомляє нормальні значення відповідно до використовуваного методу вимірювання.
Список літератури
- Гарднер, DG, Shoback, D., & Greenspan, FS (2007). Основна та клінічна ендокринологія Грінспана. McGraw-Hill Medical,
- Murray, RK, Granner, DK, Mayes, P., & Rodwell, V. (2009). Ілюстрована біохімія Харпера. 28 (с. 588). Нью-Йорк: McGraw-Hill.
- Бут, RE, Johnson, JP, & Stockand, JD (2002). Альдостерон. Успіхи у навчанні фізіології, 26 (1), 8-20.
- Коннелл, Дж. М., Девіс, Е. (2005). Нова біологія альдостерону. Журнал ендокринології, 186 (1), 1-20.
- Ganong, WF, і Barrett, KE (2012). Огляд Ганон з медичної фізіології. McGraw-Hill Medical.