HET RENINE-ANGIOTENSINE-ALDOSTERONSYSTEEM (RAAS) - BIOLOGIE - 2025

Het renine-angiotensine-aldosteronsysteem (afgekort RAAS) is een kritisch mechanisme dat verantwoordelijk is voor het reguleren van het bloedvolume en de weerstand van het vaatsysteem.

Het is samengesteld uit drie hoofdelementen: renine, angiostensine II en aldosteron. Deze werken als een mechanisme om de bloeddruk langdurig te verhogen in situaties met lage druk. Dit wordt bereikt door de reabsorptie van natrium, de reabsorptie van water en de vasculaire tonus te verhogen.

Bron: Mikael Häggström, via Wikimedia Commons

De organen die bij het systeem betrokken zijn, zijn de nieren, de longen, het vaatstelsel en de hersenen.

In gevallen waarin de bloeddruk daalt, werken verschillende systemen. Op korte termijn wordt de respons van de baroreceptoren waargenomen, terwijl het RAAS-systeem verantwoordelijk is voor de respons op chronische en langdurige situaties.

Wat is de RAAS?

Het renine - angiotensine - aldosteronsysteem is verantwoordelijk voor het reageren op ongunstige omstandigheden zoals hypertensie, hartfalen en niergerelateerde ziekten.

Mechanisme

Renin productie

Een reeks stimuli, zoals verlaagde bloeddruk, bèta-activering of activering door cellen van de macula densa als reactie op een afname van de natriumbelasting, zorgen ervoor dat bepaalde gespecialiseerde (juxtaglomerulaire) cellen renine afscheiden.

In de normale toestand scheiden deze cellen prorenine uit. Na ontvangst van de stimulus wordt de inactieve vorm van prorenine echter gesplitst en wordt het renine. De belangrijkste bron van renine wordt gevonden in de nier, waar de expressie ervan wordt gereguleerd door de genoemde cellen.

Volgens studies bij verschillende soorten - van mensen en honden tot vissen - is het renine-gen in de loop van de evolutie sterk behouden gebleven. De structuur is vergelijkbaar met die van pepsinogeen, een protease dat volgens dit bewijs een gemeenschappelijke oorsprong zou kunnen hebben.

Angiostetin I-productie

Zodra renine in de bloedbaan komt, werkt het op zijn doel: angiotensinogeen. Dit molecuul wordt geproduceerd door de lever en wordt constant in plasma aangetroffen. Renine werkt door angiotensinogeen te splitsen in het molecuul angiotensine I, dat fysiologisch inactief is.

Specifiek splitst renine in zijn actieve toestand in totaal 10 aminozuren die zich aan het N-uiteinde van angiotensinogeen bevinden, voor de productie van angiotensine. Merk op dat in dit systeem de beperkende factor de hoeveelheid renine is die in de bloedbaan aanwezig is.

Het gen dat codeert voor humaan angiotensinogeen bevindt zich op chromosoom 1, terwijl het bij de muis op chromosoom 8 zit. Verschillende homologen van dit gen zijn aanwezig in verschillende gewervelde lijnen.

Angiotensine II-productie

De omzetting van angiostensine I in II wordt gemedieerd door een enzym dat bekend staat als ACE (angiotensin converting enzyme). Dit komt vooral voor in het vasculaire endotheel van specifieke organen, zoals de longen en nieren.

Angiotensine II heeft zijn effecten op de nieren, bijnierschors, arteriolen en hersenen door zich te binden aan specifieke receptoren.

Hoewel de functie van deze receptoren nog niet volledig is opgehelderd, wordt vermoed dat ze kunnen deelnemen aan de productie van vasodilatatie door de vorming van salpeterzuur.

In plasma heeft angiotensine II een halfwaardetijd van slechts enkele minuten, waar het wordt gesplitst door enzymen die verantwoordelijk zijn voor het afbreken van peptiden bij angiotensine III en IV.

Werking van angiotensine II

In de proximale tubulus van de nier is angiotensine II verantwoordelijk voor het verhogen van de uitwisseling van natrium en H. Dit resulteert in een toename van de reabsorptie van natrium.

Verhoogde natriumspiegels in het lichaam hebben de neiging de osmolariteit van bloedvloeistoffen te verhogen, wat leidt tot een verandering in het bloedvolume. Zo wordt de bloeddruk van het lichaam in kwestie verhoogd.

Angiotensine II werkt ook bij de vasoconstrictie van het arteriole systeem. In dit systeem bindt het molecuul aan aan G-proteïne gekoppelde receptoren, waardoor een cascade van secundaire boodschappers ontstaat die resulteert in krachtige vasoconstrictie. Dit systeem zorgt voor een verhoging van de bloeddruk.

Ten slotte werkt angiotensine II ook op het niveau van de hersenen en produceert het drie hoofdeffecten. Ten eerste wordt het gebied van de hypothalamus samengevoegd, waar het de dorstgevoelens stimuleert, om de wateropname door het onderwerp te vergroten.

Ten tweede stimuleert het de afgifte van het diuretisch hormoon. Dit resulteert in een verhoogde reabsorptie van water door het inbrengen van aquaporinekanalen in de nier.

Ten derde verlaagt angiotensine de gevoeligheid van de baroreceptoren, waardoor de reactie op verhoogde bloeddruk afneemt.

Actie van aldosteron

Dit molecuul werkt ook op het niveau van de bijnierschors, met name in de zona glomerulosa. Hier wordt de afgifte van het hormoon aldosteron gestimuleerd - een molecuul van steroïde aard dat zorgt voor een toename van de reabsorptie van natrium en de uitscheiding van kalium in de distale tubuli van de nefronen.

Aldosteron werkt door het inbrengen van luminale natriumkanalen en basolaterale natriumkaliumeiwitten te stimuleren. Dit mechanisme leidt tot een verhoogde reabsorptie van natrium.

Dit fenomeen volgt dezelfde logica als hierboven vermeld: het leidt tot een toename van de osmolariteit van het bloed, waardoor de druk van de patiënt toeneemt. Er zijn echter bepaalde verschillen.

Ten eerste is aldosteron een steroïdhormoon en angiotensine II niet. Het resultaat is dat het zich bindt aan receptoren in de kern en de transcriptie van genen verandert.

Als zodanig kan het uren - of zelfs dagen - duren voordat de effecten van aldosteron zich manifesteren, terwijl angiostensine II snel werkt.

Klinische betekenis

De pathologische werking van dit systeem kan leiden tot de ontwikkeling van ziekten zoals hypertensie, wat leidt tot een verhoogde bloedcirculatie in ongepaste situaties.

Vanuit farmacologisch perspectief wordt het systeem vaak gemanipuleerd bij de behandeling van hartfalen, hypertensie, diabetes mellitus en hartaanvallen. Bepaalde geneesmiddelen, zoals enalapril, losartan, spironolacton, werken om de effecten van RAAS te verminderen. Elke verbinding heeft een bepaald werkingsmechanisme.

Referenties

1. Chappell, MC (2012). Het niet-klassieke renine-angiotensinesysteem en de nierfunctie. Uitgebreide fysiologie, 2 (4), 2733.
2. Grobe, JL, Xu, D., en Sigmund, CD (2008). Een intracellulair renine-angiotensinesysteem in neuronen: feit, hypothese of fantasie. Physiology, 23 (4), 187-193.
3. Rastogi, SC (2007). Essentiële kenmerken van dierfysiologie. New Age International.
4. Sparks, MA, Crowley, SD, Gurley, SB, Mirotsou, M., & Coffman, TM (2014). Klassiek renine-angiotensinesysteem in de nierfysiologie. Uitgebreide fysiologie, 4 (3), 1201-28.
5. Zhuo, JL, Ferrao, FM, Zheng, Y., en Li, XC (2013). Nieuwe grenzen in het intrarenale renine-angiotensinesysteem: een kritische beoordeling van klassieke en nieuwe paradigma's. Frontiers in endocrinology, 4, 166.