Reninstruktur, produktion, utsöndring, funktioner

De Renina, Även känd som angiotensinogeas, det är ett aspartylproteas som har viktiga konsekvenser vid elektrolythomeostas och blodtryckskontroll hos däggdjur.

Detta protein utsöndras från njurarna till cirkulationslockan och ansvarar för att öka blodtrycket hos experimentella djur när njurextrakt injiceras.

Representativt schema för renin-angiotensinsystemet i människokroppen (Källa: Mikael Hägström [Public Domain] via Wikimedia Commons)

Eftersom det är ett ämne som produceras av ett tyg och utsöndras till cirkulationen med ett mål bort från sin produktionsplats, betraktas Renin som ett hormon.

Hormoner kan vara proteiner eller polypeptider, har steroid ursprung eller härstammar från aminosyra -tyrosin. Renin är ett hormon av proteinnatur och dess katalytiska verkan innebär den enzymatiska clivaje av andra proteiner (det är ett proteas).

Detta hormon upptäcktes i slutet av 1890 -talet. Det var emellertid inget annat än i slutet av 1990 som dess fysiologiska ursprung och molekylstruktur bestämdes exakt.

[TOC]

Strukturera

Mänskligt renin är ett glykoprotein med enzymatisk aktivitet och en molekylvikt på drygt 37 kDa. Molekylen bildas av två domäner separerade av en djup klyftan inom vilken dess aktiva plats finns.

Båda domänerna i Renin är liknande i sekvensen och består främst av ß-pläterade ark.

Olika analyser av sekvensen för detta protein avslöjar att det har mer än 30 grundläggande aminosyravfall, inklusive flera argininer, lysiner och histidiner.

Dessutom är det känt att det i hela strukturen finns hydrofobt centrum och stora hydrofila ytor som ger stabilitetsprotein i olika sammanhang.

Det aktiva stället för enzymet är beläget i klyftan som bildas av de två domänerna och de essentiella aminosyrorna för katalys är två asparaginsyravfall i position 38 och 226, varför detta är ett "aspartil" -proteas.

Produktion

Reninen förekommer i njurarnas juvaglomerulära system, en specialiserad struktur som finns på kontaktplatsen mellan den distala konturerade tubulus och dess ursprung glomerulus.

Denna apparat består av tre komponenter: de granulära cellerna, de extraglomerulära mesangialcellerna och den täta makula.

Tät makula

Den täta makula bildas av en rad med kubiska epitelceller kopplade mycket kompakt som klädde röret på kontaktplatsen med glomerulus och som anses början på den distala konturerade tubulus.

Kan tjäna dig: Ribulosa: Egenskaper, struktur och funktioner

Mesangialceller

Extraglomerulära mesangialceller bildar en triangulär region mellan den afferenta arteriola, den efferenta arteriola och den täta makula, de anses vara en förlängning av de glomerulära mesangialcellerna. De kallas också agranulära celler.

Granulära celler

Granulära celler kallas juxaglomerulära celler och är belägna på väggarna i afferenta och efferenta arterioler och i området extraglomerulära mesangialceller.

Dessa granulära celler får detta valör för närvaro av utsöndringsgranuler i deras cytoplasma. Granuler som innehåller renin, såväl som en föregångare till Renin, pro-reein, som är bildad av pre-pr-renin.

Pre-pro-renina är ett prehormon som har 406 aminosyror hos människor. Detta förhormon genomgår en post-translationell proteolytisk clivaje, som förlorar en sekvens av 23 avfall vid dess terminala aminoänd.

Pre-pro-renins klivande omvandlar det till pro-regent, 383 aminosyror. Den bakre clivajeen i en annan sekvens vid den N-terminala änden av pro-regent är det som riktar bildningen av renin, ett aktivt proteas av 340 aminosyror.

Både pro-renin och renin kan utsöndras till cirkulation, men mycket lite pro-regent omvandlas till aktivt renin till denna bindväv. Enzymerna som ansvarar för omvandling av renin renin är kända som kalicreins och katopsiner.

När Renin utsöndras till cirkulationen har den ett halvt liv som inte överstiger 80 minuter och utsöndringen är mycket reglerad.

Förutom njuren kan renin produceras av andra vävnader eller organ som testiklar, äggstockar, väggarna i arteriolerna, binjurbarken, hypofysen, hjärnan, amniotisk vätska och andra.

Även om det är tillämpligt för många djur, visar studier som involverar avlägsnande av njurarna att reninaktiviteten i cirkulation faller drastiskt till nivåer mycket nära noll.

Utsöndring

Reninens utsöndring ökar med en serie stimuli som visas när volymen på den extracellulära vätskan minskar, när blodtrycket minskar eller när den sympatiska aktiviteten i njurens nerver ökar.

Flera faktorer relaterade till regleringen av reninsekretion har beskrivits:

- Njurperfusionstrycket upptäckt av baroreceptorerna (sträckningsreceptorer) från den afferenta arteriola

- Förändringar i vätskans volym och sammansättning som når den täta makula

- Njurens sympatiska nerver aktivitet

- Prostaglandiner

- Den natriuretiska förmakspeptiden.

Baroreceptormekanismen för den afferenta arteriola orsakar en minskning av reninsekretion när en ökning av trycket från den afferenta arteriola på nivån av juxtaglomerular anordningen inträffar. Dess utsöndring ökar när baroreceptoraktiviteten minskar när trycket sjunker.

Kan tjäna dig: stroma (histologi)

En annan sensor relaterad till regleringen av reninsekretion finns i den täta makula. Ju högre reabsorptionshastigheten för Na+ och Cl- och koncentrationen av dessa elektrolyter i vätskan som når den täta makula, desto lägre utsöndring av renin och vice versa.

Ökningen av njurens sympatisk nervaktivitet, liksom cirkulerande katekolaminer genom noradrenalin frisatt i sympatiska avslutningar i juxtaglomerulära celler, ökar reninutsöndring.

Prostaglandins, särskilt prostacicline.

Angiotensin II, på grund av en negativ återkopplingseffekt, hämmar reninsekretion genom direkt effekt på granulära celler. Ett annat hormon som vasopressin hämmar reninsekretion.

Den natriuretiska förmakspeptiden (PNA), som förekommer i hjärtmuskeln, hämmar reninsekretion.

Den extra effekten av alla stimulerande och hämmande faktorer är det som bestämmer reninsekretionshastigheten. Renin utsöndras i njurblod och lämnar sedan njurarna för att cirkulera i hela kroppen. Men en liten mängd renin förblir i njurvätskor.

Funktioner

Renin är ett enzym som i sig inte har vasoaktiva funktioner. Den enda kända funktionen av Renin är att klippa angiotensinogen vid aminoterminaländen och generera en halshuggad angiotensin I.

Angiotensinogen är ett glykoprotein i gruppen av a2 -globuliner syntetiserade av levern och är närvarande i det cirkulerande blodet.

Sedan angiotensin har jag en mycket dålig vasopressoraktivitet och den måste bearbetas "nedströms" av ett annat proteas, Renin deltar i de första stegen för blodtrycksreglering, i ett system som kallas renin-angiotensin.

Angiotensin II har en mycket kort halvliv (mellan 1 och 2 minuter). Det metaboliseras snabbt av flera peptidaser som fragmenterar det och några av dessa fragment, såsom angiotensin III behåller viss vasopressoraktivitet.

De allmänna funktionerna i renin -angiotensinsystemet är flera och kan sammanfattas enligt följande:

- Arteriolar sammandragning och ökning av systoliskt och diastoliskt tryck. Angiotensin II är fyra till åtta gånger kraftfullare än norepinefrin för denna funktion.

Kan tjäna dig: Hyracotherium: Egenskaper, näring, arter, reproduktion

- Ökning av aldosteronsekretion på grund av direkt effekt av angiotensin II på binjurens cortex. Renin-angiotensinsystemet är den huvudsakliga regulatorn för aldosteronsekretion.

- Det underlättar norepinefrinsekretion på grund av direkt effekt på sympatiska post-gangliones.

- Det påverkar mesangial cellkontraktion, som minskar den glomerulära filtreringshastigheten och på grund av direkt effekt på njurrör, ökar natriumreabsorptionen.

-  På hjärnivå minskar detta system känsligheten hos baroreceptorreflexen som förbättrar angiotensin II vasopressoreffekten.

- Angiotensin II stimulerar vattenintaget genom att främja törstmekanismer. Ökar utsöndringen av vasopressin och ACTH -hormon.

Relaterade patologier

Renin-angiotensinsystemet har därför en viktig roll i hypertensiva patologier, särskilt de med njurens ursprung.

Detta är hur sammandragningen av en av njurartärerna genererar långvarig hypertoni som kan vändas om den ischemiska (defekt) njuren extraheras eller njurarteriell sammandragning släpps i tid.

En ökning av reninproduktionen är i allmänhet förknippad med den ensidiga sammandragningen av njurartären som förbinder en av njurarna, vilket orsakar hypertoni. Detta kliniska tillstånd kan bero på medfödda defekter eller andra avvikelser i njurcirkulationen.

Den farmakologiska manipulationen av detta system, utöver användningen av blockerare av angiotensin II -receptorer, är de grundläggande verktygen för behandling av arteriell hypertoni.

Arteriell hypertoni är en tyst och progressiv sjukdom som påverkar en stor del av världens befolkning, särskilt 50 -åriga vuxna.

Referenser

1. Akahane, K., Umeyama, h., Nakagawa, s., Moriguchi, jag., Hiros, s., Iizuka, k., & Murakami, J. (1985). Tredimensionell struktur av mänsklig renin. Hypertoni, 7(1), 3-12.
2. Davis, J., & Freeman, r. (1976). Mekanismer som reglerar renin -bortfall. Fysiologiska recensioner, 56(1), 1-56.
3. Guyton, a., & Hall, J. (2006). Lärobok för medicinsk fysiologi (11: e upplagan.). Elsevier Inc.
4. Hackenthal, E., Paul, m., Ganten, D., & Taugner, r. (1990). Morfologi, fysiologi och molekylärbiologi för Renin Secret. Fysiologiska recensioner, 70(4), 1067-1116.
5. Morris, b. (1992). Reninmolekylär biologi. I: Gen- och proteinstruktur, syntes och bearbetning. Journal of Hypertension, 10, 209-214.
6. Murray, r., Bender, D., Botham, K., Kennelly, s., Rodwell, V., & Weil, s. (2009). Harpers illustrerade biokemi (28: e upplagan.). McGraw-Hill Medical.
7. West, J. (1998). Fysiologisk grund för medicinsk praxis (12AVA ED.). Mexiko D.F.: PAN -amerikansk medicinsk redaktion.