Struktura reniny, produkcja, wydzielanie, funkcje

Renina, Znany również jako angiotensynogeaza, jest to proteaza aspartylowa, która ma ważne implikacje w homeostazie elektrolitowej i kontroli ciśnienia krwi u ssaków.

Białko to jest wydzielane od nerki do torrentu krążenia i jest odpowiedzialne za zwiększenie ciśnienia krwi u zwierząt eksperymentalnych, gdy wstrzyknięto ekstrakty nerek.

Reprezentatywny schemat systemu renin-angiotensyny w ludzkim ciele (źródło: Mikael Häggström [domena publiczna] przez Wikimedia Commons)

Ponieważ jest to substancja wytwarzana przez tkaninę i wydzieloną do krążenia z celem z dala od miejsca produkcji, renin jest uważany za hormon.

Hormony mogą być białkami lub polipeptydami, mieć pochodzenie steroidowe lub wywrzeć z aminokwasowych tyrozyny. Renina jest hormonem o naturze białka, a jej katalityczne działanie implikuje enzymatyczny klivaje innych białek (jest to proteaza).

Ten hormon został odkryty pod koniec lat 90. XIX wieku. Jednak pod koniec 1990 r. Było to tylko określenie jego fizjologicznego pochodzenia i struktury molekularnej dokładnie określone.

[TOC]

Struktura

Ludzka renina jest glikoproteiną o aktywności enzymatycznej i masie cząsteczkowej nieco ponad 37 kDa. Cząsteczka jest tworzona przez dwie domeny oddzielone głęboką szczeliną, w której znajduje się jej miejsce aktywne.

Obie domeny reniny są podobne w sekwencji i składają się głównie z arkuszy β.

Inna analiza sekwencji tego białka ujawnia, że ​​ma on ponad 30 podstawowych odpadów aminokwasowych, w tym kilka arginin, lizyny i histydyny.

Ponadto wiadomo, że w całej strukturze znajduje się centrum hydrofobowe i duże powierzchnie hydrofilowe, które zapewniają białko stabilności w różnych kontekstach.

Aktywne miejsce enzymu znajduje się w szczelinie utworzonej przez dwie domeny, a niezbędne aminokwasy do katalizy to dwa odpady kwasu asparaginowego w pozycjach 38 i 226, dlatego jest to proteaza „aspartil”.

Produkcja

Renina występuje w układzie końcowym nerki, wyspecjalizowanej strukturze, która znajduje się w miejscu styku między dystalnym wyprofilowanym kanalikiem a jej początkowym kłębuszkiem.

Ten aparat składa się z trzech składników: komórek ziarnistych, pozaglomerowych komórek mezangialnych i gęstej plamki.

Gęsta plamka

Gęsta plamka jest tworzona przez rzędu sześciennych komórek nabłonkowych połączonych bardzo kompaktowych, które tapicerowały rurkę w miejscu styku z kłębuszkiem kłębuszkowym, który jest uważany za początek dystalnego wyprofilowanego kanalika.

Może ci służyć: Ribulosa: Charakterystyka, struktura i funkcje

Komórki mezangialne

Komórki mezangialne ekstraglomerularne tworzą trójkątny obszar między aferentną tętniczką, oprawą i gęstą plamką, są uważane za przedłużenie kłębuszkowych komórek mezangialnych. Są one również nazywane komórkami agranularnymi.

Komórki ziarniste

Komórki ziarniste nazywane są komórkami serwisowymi i znajdują się na ścianach aferentnych i echmerennych tętniczek oraz w obszarze pozaglomerowych komórek mezangialnych.

Te ziarniste komórki otrzymują tę denominację dla obecności granulek wydzielania w ich cytoplazmie. Granulki zawierające reninę, a także prekursor reniny, pro-retrina, który powstaje z przed renonem.

Pre-Pro-Renina jest prehormonem, który ma 406 aminokwasów u ludzi. Ten prehormon ulega potranslacyjnym proteolitycznym Crivaje, który traci sekwencję 23 odpadów na końcowym końcu aminowym.

Kliviving przedpro-renin przekształca ją w pro-reign, 383 aminokwasy. Klivaje tylny innej sekwencji na N-końcowym końcu pro-Reign jest tym, co kieruje tworzeniem reniny, aktywnej proteazy 340 aminokwasów.

Zarówno pro-rerenina, jak i renina mogą być wydzielane do krążenia, ale bardzo mało proreign jest przekształcane w aktywną reninę w tę tkankę łączną. Enzymy odpowiedzialne za konwersję reniny reniny są znane jako kalikreiny i katopsyny.

Po wydzielaniu reniny do krążenia ma półfinię nie przekracza 80 minut, a wydzielanie jest wysoce regulowane.

Oprócz nerek, renina może być wytwarzana przez inne tkanki lub narządy, takie jak jądra, jajniki, ściany tętniczek, kora nadnercza, przysadka mózgowa, mózg, płyn owodniowy i inne.

Chociaż dotyczy to wielu zwierząt, badania obejmujące usunięcie nerków pokazują, że aktywność reniny w krążeniu spada drastycznie do poziomów bardzo zbliżonych do zera.

Wydzielanie

Wydzielanie reniny wzrasta przez szereg bodźców, które pojawiają się, gdy objętość płynu pozakomórkowego zmniejsza.

Opisano kilka czynników związanych z regulacją wydzielania reniny:

- Ciśnienie perfuzji nerek wykryte przez baroreceptory (receptory rozciągające) aferentnej tętnicy

- Zmiany objętości i składu cieczy, które dociera do gęstej plamki

- Aktywność nerwów współczulnych nerek

- Prostaglandyny

- Natriuretyczny peptyd przedsionkowy.

Mechanizm baroreceptora aferentnej tętnicy powoduje zmniejszenie wydzielania reniny, gdy następuje wzrost ciśnienia aferentnej tętnicy na poziomie urządzenia?. Jego wydzielanie wzrasta, gdy aktywność baroreceptorów maleje, gdy ciśnienie spada.

Może ci służyć: Stroma (histologia)

Kolejny czujnik związany z regulacją wydzielania reniny znajduje się w gęstej plamce. Im wyższa szybkość reabsorpcji Na+ i Cl i stężenie tych elektrolitów w cieczy, która dociera do gęstej plamki, tym niższe wydzielanie reniny i odwrotnie.

Wzrost aktywności nerwu współczulnego nerki, a także krążące katecholaminy przez noradrenalinę uwalniane w terminach współczulnych w komórkach końcowych, zwiększa wydzielanie reniny.

Prostaglandyny, szczególnie prostacykina.

Angiotensyna II, z powodu ujemnego efektu sprzężenia zwrotnego, hamuje wydzielanie reniny przez bezpośredni wpływ na komórki ziarniste. Kolejny hormon, taki jak wazopresyna, hamuje wydzielanie reniny.

Natriuretyczny peptyd przedsionkowy (PNA), który występuje w mięśniu przedsionkowym serca, hamuje wydzielanie reniny.

Dodatkowym efektem wszystkich czynników stymulujących i hamujących determinuje wskaźnik wydzielania reniny. Renina jest wydzielana w krwi nerkowej, a następnie pozostawia nerki do krążenia w całym ciele. Jednak niewielka ilość reniny pozostaje w płynach nerkowych.

Funkcje

Renin jest enzymem, który sam w sobie nie ma funkcji wazoaktywnych. Jedyną znaną funkcją reniny jest przecięcie angiotensynogenu na końcowym końcu aminowym, generując ścięcie o nazwie angiotensyna I.

Angiotensynogen jest glikoproteiną grupy globulin α2 syntetyzowanych przez wątrobę i jest obecny w krążącej krwi.

Ponieważ angiotensyna I ma bardzo słabą aktywność wazopresora i musi być przetworzona „w dół” przez inną proteazę, renina uczestniczy w początkowych etapach regulacji ciśnienia krwi, w układzie znanym jako renina-angiotensyna.

Angiotensyna II ma bardzo krótką półfinię (od 1 do 2 minut). Szybko metabolizuje go kilka peptydaz, które go fragmentują, a niektóre z tych fragmentów, takie jak angiotensyna III, zachowują pewną aktywność wazopresora.

Ogólne funkcje systemu renin -angiotensyny są wiele i można je podsumować w następujący sposób:

- Zwężenie i wzrost ciśnienia skurczowego i rozkurczowego. Angiotensyna II jest cztery do ośmiu razy silniejsza niż noradrenalina dla tej funkcji.

Może ci służyć: hyracotherium: cechy, odżywianie, gatunki, reprodukcja

- Wzrost wydzielania aldosteronu z powodu bezpośredniego wpływu angiotensyny II na kora nadnerczy. System renin-angiotensyny jest głównym regulatorem wydzielania aldosteronu.

- Ułatwia wydzielanie noradrenaliny z powodu bezpośredniego wpływu na współczulne po ganglionie.

- Wpływa na skurcz komórki mezangialnego, który zmniejsza szybkość filtracji kłębuszkowej i, ze względu na bezpośredni wpływ na kanaliki nerkowe, zwiększa reabsorpcję sodu.

-  Na poziomie mózgu układ ten zmniejsza wrażliwość odruchu baroreceptora, co wzmacnia działanie wazopresora angiotensyny II.

- Angiotensyna II stymuluje spożycie wody poprzez promowanie mechanizmów pragnienia. Zwiększa wydzielanie wazopresyny i hormonu ACTH.

Powiązane patologie

System reniny-angiotensyny odgrywa zatem ważną rolę w patologii nadciśnieniowej, zwłaszcza pochodzenia nerek.

W ten sposób zwężenie jednej z tętnic nerkowych generuje trwałe nadciśnienie tętnicze, które można odwrócić, jeśli niedokrwienna (wadliwa) nerka jest wydobywana lub zwężenie tętnicze nerkowe jest uwalniane w czasie.

Wzrost produkcji reniny jest ogólnie związany z jednostronnym zwężeniem tętnicy nerkowej, która łączy jedną z nerek, co powoduje nadciśnienie tętnicze. Ten stan kliniczny może wynikać z wad wrodzonych lub innych nieprawidłowości krążenia nerkowego.

Farmakologiczna manipulacja tego układu, oprócz zastosowania blokerów receptorów angiotensyny II, są podstawowymi narzędziami do leczenia nadciśnienia tętniczego.

Nadciśnienie tętnicze jest cichą i postępującą chorobą, która dotyka dużej części populacji świata, zwłaszcza 50 -letnich dorosłych.

Bibliografia

1. Akahane, k., Umeyama, godz., Nakagawa, s., Moriguchi, ja., Hirose, s., Iizuka, k., & Murakami, J. (1985). Trójwymiarowa struktura ludzkiej reniny. Nadciśnienie, 7(1), 3-12.
2. Davis, J., & Freeman, r. (1976). Mechanizmy regulujące renin delease. Recenzje fizjologiczne, 56(1), 1-56.
3. Guyton, a., & Hall, j. (2006). Podręcznik fizjologii medycznej (11 wyd.). Elsevier Inc.
4. Hackenthal, e., Paul, m., Ganten, zm., & Taugner, r. (1990). Morfologia, fizjologia i biologia molekularna reniny Secret. Recenzje fizjologiczne, 70(4), 1067-1116.
5. Morris, ur. (1992). Biologia reniny molekularnej. I: Struktura genu i białka, synteza i przetwarzanie. Journal of Hypertension, 10, 209-214.
6. Murray, r., Bender, d., Botham, k., Kennelly, s. 1., Rodwell, v., I Weil, p. (2009). Ilustrowana biochemia Harpera (28. wyd.). McGraw-Hill Medical.
7. West, J. (1998). Fizjologiczne podstawy praktyki medycznej (12ava ed.). Meksyk d.F.: Pan -american Medical Editorial.