РЕНІН-АНГІОТЕНЗИН-АЛЬДОСТЕРОНОВА СИСТЕМА (РАЇС) - БІОЛОГІЯ - 2025

Система ренін-ангіотензин-альдостерон (коротко RAAS) є критичним механізмом, що відповідає за регуляцію обсягу крові та резистентності судинної системи.

Він складається з трьох основних елементів: ренін, ангіостенсин II та альдостерон. Вони діють як механізм тривалого підняття артеріального тиску в ситуаціях низького тиску. Це досягається за рахунок підвищення реабсорбції натрію, реабсорбції води та судинного тонусу.

Джерело: Mikael Häggström, через Wikimedia Commons

Органи, які беруть участь у системі, - нирка, легені, судинна система та мозок.

У випадках, коли артеріальний тиск падає, діють різні системи. У короткостроковій перспективі спостерігається реакція барорецепторів, тоді як система RAAS відповідає за реагування на хронічні та довгострокові ситуації.

Що таке РААС?

Система ренін - ангіотензин - альдостерон відповідає за несприятливі умови гіпертонії, серцевої недостатності та захворювання нирок.

Механізм

Виробництво реніну

Серія стимулів, таких як зниження артеріального тиску, бета-активація або активація клітинами макули денси у відповідь на зменшення натрієвої навантаження, викликають певні спеціалізовані (юкстагломерулярні) клітини, які виділяють ренін.

У нормальному стані ці клітини виділяють проренін. Однак після отримання подразника неактивна форма прореніну розщеплюється і перетворюється на ренін. Основне джерело реніну знаходиться в нирці, де його експресія регулюється згаданими клітинами.

Згідно з дослідженнями різних видів - від людей і собак до риб - ген реніну був дуже збережений у процесі еволюції. Його структура схожа на структуру пепсиногену, протеази, яка, згідно з цим свідченням, могла мати спільне походження.

Виробництво ангіостетину I

Після того як ренін потрапляє в кров, він діє на свою ціль: ангіотензиноген. Ця молекула виробляється печінкою і постійно знаходиться в плазмі. Ренін діє, розщеплюючи ангіотензиноген в молекулі ангіотензину I - фізіологічно неактивний.

Зокрема, ренін у своєму активному стані розщеплює загалом 10 амінокислот, розташованих на N-кінці ангіотензиногену, для виробництва ангіотензину. Зауважимо, що в цій системі обмежуючим фактором є кількість реніну, що існує в крові.

Ген, який кодує людський ангіотензиноген, розташований на хромосомі 1, тоді як у миші - на хромосомі 8. Різні гомологи цього гена присутні у різних хребетних лініях.

Виробництво ангіотензину II

Перетворення ангіостенсину I у II опосередковується ферментом, відомим як АПФ (ангіотензинперетворюючий фермент). В основному це знаходиться в ендотелії судин конкретних органів, таких як легені та нирки.

Ангіотензин II надає свою дію на нирки, кору надниркових залоз, артеріоли та мозок, зв’язуючись із специфічними рецепторами.

Хоча функція цих рецепторів до кінця не з'ясована, підозрюється, що вони можуть брати участь у виробництві вазодилатації за рахунок вироблення азотної кислоти.

У плазмі ангіотензин II має період напіввиведення лише кілька хвилин, де він розщеплюється ферментами, відповідальними за деградацію пептидів при ангіотензині III та IV.

Дія ангіотензину II

У проксимальній канальці нирки ангіотензин II відповідає за посилення обміну натрію та H. Це призводить до збільшення реабсорбції натрію.

Підвищений рівень натрію в організмі, як правило, збільшує осмолярність рідин крові, що призводить до зміни об’єму крові. Таким чином, артеріальний тиск у розглянутого органу підвищується.

Ангіотензин II також діє у вазоконстрикції артеріолової системи. У цій системі молекула зв’язується з рецепторами, пов'язаними з білком G, викликаючи каскад вторинних месенджерів, що призводить до потужної звуження судин. Ця система викликає підвищення артеріального тиску.

Нарешті, ангіотензин II також діє на рівні мозку, виробляючи три основні ефекти. Спочатку приєднується область гіпоталамуса, де він стимулює відчуття спраги, щоб збільшити споживання води суб'єктом.

По-друге, він стимулює вивільнення сечогінного гормону. Це призводить до збільшення реабсорбції води за рахунок введення каналів аквапорину в нирку.

По-третє, ангіотензин знижує чутливість барорецепторів, зменшуючи реакцію на підвищення артеріального тиску.

Дія альдостерону

Ця молекула також діє на рівні кори надниркових залоз, зокрема в зоні гломерулози. Тут стимулюється вивільнення гормону альдостерону - молекули стероїдного характеру, яка викликає збільшення реабсорбції натрію та виведення калію в дистальні канальці нефронів.

Альдостерон діє, стимулюючи введення люмінальних каналів натрію та базолатеральних білків натрію калію. Цей механізм призводить до посиленої реабсорбції натрію.

Це явище слідує тій же логіці, що і вищезгадана: воно призводить до збільшення осмолярності крові, підвищення тиску пацієнта. Однак є певні відмінності.

По-перше, альдостерон - це стероїдний гормон, а ангіотензин II - ні. Як результат, він працює, зв'язуючись з рецепторами в ядрі і змінюючи транскрипцію генів.

Таким чином, наслідки альдостерону можуть проявлятися години, а то й дні, тоді як ангіостенсин II діє швидко.

Клінічне значення

Патологічне функціонування цієї системи може призвести до розвитку таких захворювань, як гіпертонія - що призводить до посилення кровообігу в невідповідних ситуаціях.

З фармакологічної точки зору системою часто керують управління серцевою недостатністю, гіпертонією, цукровим діабетом та інфарктами. Деякі препарати, такі як еналаприл, лозартан, спіронолактон, працюють на зменшення ефекту РААС. Кожна сполука має певний механізм дії.

Список літератури

1. Chappell, MC (2012). Некласична система реніну-ангіотензину та функції нирок. Комплексна фізіологія, 2 (4), 2733.
2. Grobe, JL, Xu, D., і Sigmund, CD (2008). Внутрішньоклітинна система ренін-ангіотензину в нейронах: факт, гіпотеза чи фантазія. Фізіологія, 23 (4), 187-193.
3. Растогі, СК (2007). Основи фізіології тварин. New Age International.
4. Sparks, MA, Crowley, SD, Gurley, SB, Mirotsou, M., & Coffman, TM (2014). Класична система реніну-ангіотензину у фізіології нирок. Комплексна фізіологія, 4 (3), 1201-28.
5. Чжуо, Дж. Л., Феррао, FM, Чжен, Ю., Лі, XC (2013). Нові кордони в внутрішньоренальній системі ренін-ангіотензину: критичний огляд класичних та нових парадигм. Межі в ендокринології, 4, 166.