Het aldosteron , ook bekend als electrocortina, is een steroïdhormoon (afgeleid van het perhidrofenantreno cyclopentaan) gesynthetiseerd door het glomerulaire deel van de bijnierschors en dat betrekking heeft op de controle van de niveaus van natrium, kalium en water in de extracellulaire vloeistof.
Alle steroïde hormonen worden gesynthetiseerd uit cholesterol dat kan worden verkregen uit drie bronnen: uit de voeding (bijna 80%), uit acetaat of uit de opslag van cholesterolesters in de weefsels die deze hormonen (weefsels steroïdogenen).
Chemische structuur van het hormoon aldosteron (Bron: Wesalius via Wikimedia Commons)
Cholesterol dat in de voeding terechtkomt, wordt door middel van lipoproteïnen met lage dichtheid of LDL (Low-density Lipoprotein) in menselijk bloedplasma getransporteerd en via specifieke endocytosemechanismen in de cellen gebracht.
Albumine- en plasmaglobulinen (bloedeiwitten) fungeren als transporteurs voor steroïde hormonen. Aldosterontransport vindt plaats via een niet-specifiek mechanisme en ongeveer 50% van aldosteron in plasma bevindt zich in de vrije toestand.
Een toename van ACTH of adrenocorticotropinehormoon, angiotensine en plasmakalium, een afname van plasma-natrium en atriale natriuretische factor zijn enkele van de factoren die de synthese en afgifte van aldosteron stimuleren.
Dit hormoon neemt deel aan de inductie van natriumreabsorptie in het verzamelkanaal van de nieren, waardoor het via de natriumkanalen van dit kanaal meer binnendringt. Evenzo wordt de renale output en uitscheiding van kalium en H + bevorderd.
Normale plasma-aldosteronwaarden zijn afhankelijk van de natriuminname; ze variëren tussen 80-250 pmol / l en kunnen oplopen tot 300-900 mmol / l bij patiënten met een natriumrijk dieet.
Kenmerken
De belangrijkste functie van aldosteron is om de niveaus van Na + en water in de extracellulaire vloeistof te reguleren, evenals om de secretie van K + en H + door de nieren te reguleren en om de secretie van ionen in andere weefsels zoals de speekselklieren, het darmslijmvlies en de klieren te wijzigen. zweterig.
Aldosteron bevordert de opname van natrium in de nieren en de uitscheiding van kalium- en waterstofionen, waardoor natrium wordt vastgehouden en de uitscheiding van kalium- en waterstofionen via de urine wordt verhoogd. Water wordt samen met natrium opnieuw geabsorbeerd door een osmotisch effect.
Representatief schema van het feedbackmechanisme van aldosteron (Bron: OpenStax College via Wikimedia Commons)
Omdat het met elektrolyten omgaat, wordt dit hormoon ook wel het bijniermineraalocorticoïde hormoon genoemd. Het is de krachtigste natuurlijke mineralocorticoïde en wordt in vrije vorm of in combinatie met sommige eiwitten in het bloedplasma getransporteerd.
De halfwaardetijd van aldosteron is ongeveer 15-20 minuten en de lever is verantwoordelijk voor de snelle eliminatie ervan door de vorming van een metaboliet uit aldosteron genaamd tetrahydroxy aldosteron 3-glucuronide, die vervolgens wordt geëlimineerd door de nier via urine.
Synthese
De chemische naam voor aldosteron is 11β, 21-Dihydroxy-3,20-dioxo-4-pregne-18-al. De synthese vindt plaats in de cellen van de zona glomerulosa of subcapsulair van de cortex van de bijnieren (zeer belangrijke klieren in het bovenste deel van de nieren).
De synthese van aldosteron begint met het transport van cholesterol van het celcytosol naar de mitochondriën.
De eerste stap is de omzetting van cholesterol in pregnenolon, dat vervolgens wordt omgezet in progesteron en vervolgens in deoxycorticosteron (DOC), in corticosteron en tenslotte in aldosteron.
Het transport van cholesterol naar het waterige cytosol, waar het slecht oplosbaar is, vindt plaats door middel van een sterol dragereiwit dat bekend staat als "sterol carrier protein 2" of SPD-2. Dit is het eiwit dat verantwoordelijk is voor het transport van cholesterol naar de mitochondriën.
Een ander eiwit genaamd StAR (Steroidogenic Immediate Regulator) zorgt ervoor dat cholesterol de intermembrane ruimte binnenkomt (via het buitenmembraan van de mitochondriën).
Synthese van aldosteron (bron: Calvero via Wikimedia Commons)
In de mitochondriën maken de meeste steroïdogene enzymen deel uit van het cytochroom P450-oxidasecomplex.
De omzetting van cholesterol in pregnenolon vindt plaats door het enzym van de zijketensplitsing van cholesterol, beter bekend als P450scc. Enzymen van dit type snijden de cholesterolzijketen in de mitochondriën, evenals de hydroxylaties op de 20α- en 22-posities, en splitsen de binding tussen koolstofatomen 20-22.
De enzymen 3β-HSD (3β-hydroxysteroid dehydrogenase) en Δ5,4-isomerase, die geen deel uitmaken van het P450-complex, bemiddelen bij de omzetting van pregnenolon in progesteron door respectievelijk hydroxylering en isomerisatie.
Deze reactie vindt plaats in het endoplasmatisch reticulum van aldosteronproducerende cellen in de bijnierschors.
Het enzym P450c21 is een 21-hydroxylase dat progesteron omzet in 11-deoxycorticosteron, dat vervolgens wordt gehydroxyleerd door 11β-hydroxylase en wordt omgezet in corticosteron.
Het enzym 18-hydroxylase of aldosteronsynthetase zet door hydroxylering corticosteron om in 18-hydroxycorticosteron dat, door de alcohol op positie 18 in te wisselen voor een aldehydegroep, aldosteron oplevert.
Hoe wordt secretie veroorzaakt?
Zowel de secretie als de functie van aldosteron zijn afhankelijk van verschillende elementen, waaronder natriuretische factor of FNA en angiotensine II. FNA is een peptidehormoon dat wordt gesynthetiseerd door de atriale spier en wordt uitgescheiden door deze cellen als reactie op atriale rek.
Andere factoren, hoewel minder krachtig, houden ook verband met de uitscheiding van aldosteron en deze zijn: adrenocorticotropine hormoon (ACTH), plasma natrium en kalium.
ACTH of adrenocorticotropine is een hormoon dat wordt geproduceerd door de hypofyse. De secretie ervan wordt gestimuleerd door CRH of corticotropine-releasing hormoon, een hormoon dat wordt gesynthetiseerd en afgegeven door de hypothalamus en dat deel uitmaakt van de hypothalamus-hypofyse-bijnierschors-as voor de regulering van de aldosteronsecretie.
Het regulatiemechanisme van deze hypothalamus-hypofyse-bijnierschors-as is een negatief feedbackmechanisme, waarbij de eindproducten van stimulatie uiteindelijk de secretie van de verschillende hormonen van deze as remmen.
De toename van angiotensine II is het gevolg van stimulatie van de reninesecretie door de granulecellen van het juxtaglomerulaire nierapparaat. Deze cellen scheiden renine uit, gestimuleerd door verschillende factoren, zoals:
- Verlaagde nierperfusiedruk
- Veranderingen in de samenstelling van de buisvormige vloeistof die de macula densa in de nier of
- Stimulatie van renale sympathische zenuwen en andere factoren
Renine is een proteolytisch enzym dat angiotensinogeen afbreekt en omzet in angiotensine I, dat wordt omgezet in angiotensine II door het angiotensine II-omzettingsenzym. Angiotensine II stimuleert, zoals besproken, de afgifte van aldosteron.
Als de natriuminname toeneemt, neemt het plasmavolume toe en dit verlaagt op zijn beurt reflexmatig de renale sympathische tonus, die ook de productie van renine en angiotensine vermindert. De toename van het plasmavolume veroorzaakt een toename van de FNA-secretie.
Zowel de afname van angiotensine II als de toename van FNA veroorzaken een afname van de aldosteronsecretie, wat op zijn beurt de renale uitscheiding van natrium en water verhoogt en dus de concentratie van dit ion reguleert in het licht van veranderingen in het verbruik ervan.
Actiemechanismen
Het belangrijkste doelwitorgaan voor aldosteron is de nier, met name het verzamelbuisje en het distale buisje.
In dit gebied komt aldosteron de cellen binnen en bindt het zich aan een intracellulaire receptor. Het aldosteron-bindende complex en de receptor diffunderen in de kern en hormonale functies worden geïnitieerd.
Het vermogen van aldosteron om de reabsorptie van natrium te verhogen, is te wijten aan verschillende mechanismen. Dit hormoon verhoogt het aantal natriumkanalen aan de luminale rand van verzamelbuiscellen.
Dit gebeurt enerzijds omdat het de presentatie van deze kanalen op het oppervlak van de cellen van de distale ingewikkelde tubulus en verzamelbuisje stimuleert, en anderzijds omdat het hun synthese verhoogt.
Aldosteron stimuleert indirect de natrium / kaliumpomp op het basolaterale oppervlak van het verzamelen van tubuluscellen. Deze pomp zuigt natrium in de interstitiële vloeistof, wat de intrede van natrium in de buisvormige cel vergemakkelijkt door de elektrochemische gradiënt voor dit ion hoog te houden.
Evenzo is de hoeveelheid natrium die wordt geresorbeerd, afhankelijk van de belasting. Hoe meer natrium de vloeistof die de verzamelbuis binnendringt naar binnen brengt, hoe meer natrium zal worden geabsorbeerd, want hoe groter het transepitheliale elektrochemische potentieel dat natrium duwt, zal zijn. Dit wordt verhoogd door aldosteron.
Normale waarden
De normale waarden van aldosteron in het bloedplasma zijn afhankelijk van de natriuminname en de lichaamshouding waarin het wordt gemeten.
In liggende positie (rugligging) en gerapporteerd volgens het internationale systeem (SI), met een hoge natriumopname (tussen 100 en tot 200 mEq / dag natrium), variëren de waarden tussen 80 en 250 pmol / L, die onder eenheden conventioneel, zouden ze 3 tot 9 ng / dL zijn.
´Grafische weergave van de rug- / rugligging (Bron: BruceBlaus via Wikimedia Commons)
In liggende positie (rugligging) met een lage natriumopname (10 mEq / dag natrium), liggen de normale waarden tussen 300-900 mmol / L (SI) en 12-36 ng / dL in conventionele eenheden.
In staande positie en met een hoge natriumopname variëren de waarden tussen 100 en 800 mmol / L (SI) en tussen 4 en 30 ng / dL. In dezelfde positie, maar met een lage natriuminname, liggen de normale waarden tussen 450 en 3800 mmol / L (SI) of tussen 17 en 137 ng / dL in conventionele eenheden.
Elk laboratorium rapporteert echter normale waarden volgens de gebruikte meetmethode.
Referenties
- Gardner, DG, Shoback, D., en Greenspan, FS (2007). Greenspan's fundamentele en klinische endocrinologie. McGraw-Hill Medical,
- Murray, RK, Granner, DK, Mayes, P., & Rodwell, V. (2009). Harper's geïllustreerde biochemie. 28 (p.588). New York: McGraw-Hill.
- Booth, RE, Johnson, JP, & Stockand, JD (2002). Aldosteron. Vooruitgang in het fysiologieonderwijs, 26 (1), 8-20.
- Connell, JM en Davies, E. (2005). De nieuwe biologie van aldosteron. Journal of Endocrinology, 186 (1), 1-20.
- Ganong, WF en Barrett, KE (2012). Ganong's review van medische fysiologie. McGraw-Hill Medical.