Reninova struktura, proizvodnja, izločanje, funkcije

The Renina, Znana tudi kot angiotenzinogeaza, gre za aspartil proteazo, ki ima pomembne posledice pri homeostazi elektrolitov in nadzoru krvnega tlaka pri sesalcih.

Ta beljakovine se izločajo od ledvice do obtočnega hudournika in je odgovoren za povečanje krvnega tlaka pri eksperimentalnih živalih, ko se vbrizgajo izvlečki ledvic.

Reprezentativna shema sistema renin-angiotenzin v človeškem telesu (vir: Mikael Häggström [javna domena] prek Wikimedia Commons)

Ker gre za snov, ki jo proizvaja tkanina in izločena v obtok s ciljem, ki je oddaljen od svojega proizvodnega mesta, se Renin šteje za hormon.

Hormoni so lahko beljakovine ali polipeptidi, imajo steroidni izvor ali izhajajo iz aminokislinskega tirozina. Renin je hormon beljakovinske narave in njegovo katalitično delovanje pomeni encimski klivaji drugih beljakovin (je proteaza).

Ta hormon so odkrili konec 1890 -ih. Vendar pa ni bilo nič drugega kot konec leta 1990, da sta bila natančno določena njen fiziološki izvor in molekularna struktura.

[TOC]

Struktura

Človeški renin je glikoprotein z encimsko aktivnostjo in molekulsko maso nekaj več kot 37 kDa. Molekulo tvorita dve domeni, ločeni z globokim razcepjem, znotraj katere se nahaja njeno aktivno mesto.

Obe domeni renina sta po zaporedju podobni in sta sestavljena predvsem iz β-pločevink.

Različna analiza zaporedja tega proteina razkriva, da ima več kot 30 osnovnih aminokislinskih odpadkov, vključno z več arginini, lizini in histidini.

Poleg tega je znano, da v celotni strukturi obstajajo hidrofobni center in velike hidrofilne površine, ki zagotavljajo stabilnosti beljakovine v različnih okoliščinah.

Aktivno mesto encima se nahaja v razcepu, ki ga tvorita dve domeni, esencialne aminokisline za katalizo.

Proizvodnja

Renin se pojavlja v jukstalomerularnem sistemu ledvice, specializirani strukturi, ki jo najdemo na kontaktnem mestu med distalnim obrisanim tubulusom in njegovim poreklom Glomerulus.

Ta aparat je sestavljen iz treh komponent: zrnate celice, ekstraglomerularne mezangialne celice in gosta makula.

Gosta makula

Gosta makula tvori vrsta kubičnih epitelijskih celic, ki je zelo kompaktna, ki je oblazinjena cev na kontaktnem mestu z glomerulom in ki velja za začetek distalnega konturnega tubulusa.

Vam lahko služi: ribulosa: značilnosti, struktura in funkcije

Mesangialne celice

Ekstraglomerularne mezangialne celice tvorijo trikotno območje med aferentno arteriolo, efektivno arteriolo in gosto makulo, veljajo za podaljšek glomerularnih mezangialnih celic. Imenujejo se tudi agranularne celice.

Zrnate celice

Zrnate celice se imenujejo justalomerularne celice in se nahajajo na stenah aferentnih in efektivnih arteriolov ter na območju ekstraglomerularnih mezangialnih celic.

Te zrnate celice prejmejo to poimenovanje za prisotnost sekrecijskih zrnc v svoji citoplazmi. Zrnce, ki vsebujejo renin, kot tudi predhodnik renina, pro-reein, ki nastanejo iz pred-pr-renine.

Pre-Pro-Rena je prehormon, ki ima 406 aminokislin pri ljudeh. Ta prehormon je podvržen post-translacijski proteolitični klivaji, ki izgubi zaporedje 23 odpadkov na koncu končnega amino konca.

Cleaving pred-Pro-RENIN ga pretvori v proreg, 383 aminokislin. Zadnji klivaji drugega zaporedja na N-terminalnem koncu Proreign je tisto, kar usmerja tvorbo renina, aktivne proteaze 340 aminokislin.

Tako pro-rerin kot Renin je mogoče izločiti v obtok, vendar se zelo malo proreka pretvori v aktivno renin v to vezivno tkivo. Encimi, zadolženi za pretvorbo Renin Renin, so znani kot kalikreini in katopsini.

Ko se renina izloči v obtok, ima polovico življenja, ki ne presega 80 minut in izločanje je zelo regulirano.

Poleg ledvic lahko renin proizvajajo tudi druga tkiva ali organi, kot so testisi, jajčniki, stene arteriole, nadledvična skorja, hipofiza, možgane, amnijske tekočine in drugi.

Čeprav je uporabna za številne živali, študije, ki vključujejo odstranjevanje ledvic.

Izločanje

Izločanje renina se poveča za vrsto dražljajev, ki se pojavijo, ko se volumen zunajcelične tekočine zmanjša, ko se krvni tlak zniža ali ko se simpatična aktivnost v ledvičnih živcih poveča.

Opisanih je več dejavnikov, povezanih z ureditvijo izločanja renina:

- Ledvični perfuzijski tlak, ki so ga zaznali baroreceptorji (raztegljivi receptorji) aferentne arteriole

- Spremembe v volumnu in sestavi tekočine, ki doseže gosto makulo

- Dejavnost simpatičnih živcev ledvic

- Prostaglandini

- Natriuretični atrijski peptid.

Mehanizem baroreceptorjev aferentne arteriole povzroči zmanjšanje izločanja renina, ko se pojavi povečanje tlaka aferentne arteriole na ravni justalomerularne naprave. Njegovo izločanje se poveča, ko se aktivnost baroreceptorjev zmanjša, ko pade tlak.

Vam lahko služi: stroma (histologija)

Drug senzor, povezan z regulacijo izločanja renina, najdemo v gost makuli. Višja je hitrost reabsorpcije Na+ in Cl- ter koncentracija teh elektrolitov v tekočini, ki doseže gosto makulo, nižje je izločanje renina in obratno.

Povečanje aktivnosti ledvičnega simpatičnega živca, pa tudi kroženje kateholaminov z norepinefrinom, ki se sprošča v simpatičnih zaključkih v jukstalomerularnih celicah.

Prostaglandini, natančneje prostacik.

Angiotenzin II zaradi negativnega povratnega učinka zavira izločanje renina z neposrednim učinkom na zrnate celice. Drug hormon, kot je vazopresin, zavira izločanje renina.

Natriuretični atrijski peptid (PNA), ki se pojavlja v srčni atrijski mišici.

Dodaten učinek vseh spodbudnih in zaviralnih dejavnikov je tisto, kar določa stopnjo izločanja renina. Renin se izloča v ledvični krvi, nato pa pusti ledvice, da krožijo po telesu. Vendar pa v ledvičnih tekočinah ostane majhna količina renina.

Funkcije

Renin je encim, ki sam po sebi nima vazoaktivnih funkcij. Edina znana funkcija Renina je rezanje angiotenzinogena na koncu amino terminala, ki ustvari obglavljeno glavo, imenovano angiotenzin I.

Angiotenzinogen je glikoprotein skupine α2 globulinov, ki jih sintetizirajo jetra in je prisoten v krožni krvi.

Ker ima angiotenzin I zelo slabo aktivnost vazopresorja in ga mora druga proteaza obdelati "navzdol", renin sodeluje v začetnih korakih regulacije krvnega tlaka v sistemu, znanem kot renin-angiotenzin.

Angiotenzin II ima zelo kratko polovico (med 1 in 2 minuti). Hitro ga presnavlja več peptidaz, ki ga razdvajajo, in nekateri od teh fragmentov, kot je angiotenzin III, ohranjajo nekaj aktivnosti vazopresorja.

Splošne funkcije sistema Renin -angiotenzin so več in jih je mogoče povzeti na naslednji način:

- Arteriolarna zožitev in povečanje sistoličnega in diastoličnega tlaka. Angiotenzin II je za to funkcijo štiri do osemkrat močnejši od norepinefrina.

Vam lahko služi: hyracotherium: značilnosti, prehrana, vrste, razmnoževanje

- Povečanje izločanja aldosterona zaradi neposrednega učinka angiotenzina II na nadledvično skorjo. Sistem Renin-angiotenzin je glavni regulator izločanja aldosterona.

- Olajša izločanje norepinefrina zaradi neposrednega vpliva na simpatične post-ganglije.

- Vpliva na krčenje mezangialnih celic, kar zmanjšuje hitrost glomerularne filtracije in zaradi neposrednega učinka na ledvične tubule poveča reabsorpcijo natrija.

-  Na ravni možganov ta sistem zmanjšuje občutljivost baroreceptorskega refleksa, ki povečuje učinek vazopresorja angiotenzina II.

- Angiotenzin II spodbuja vnos vode s spodbujanjem mehanizmov žeje. Povečuje izločanje vazopresina in hormona ACTH.

Povezane patologije

Sistem renin-angiotenzin ima zato pomembno vlogo pri hipertenzivnih patologijah, zlasti tistih iz ledvičnega izvora.

Tako zožitev ene od ledvičnih arterij ustvari trajno hipertenzijo, ki jo je mogoče obrniti, če se izvleče ishemična (pokvarjena) ledvica ali se ledvična arterijska zožitev pravočasno sprosti.

Povečanje proizvodnje renina je na splošno povezano z enostransko zožitvijo ledvične arterije, ki povezuje eno od ledvic, kar povzroča hipertenzijo. To klinično stanje je lahko posledica prirojenih napak ali drugih nepravilnosti ledvičnega obtoka.

Farmakološka manipulacija tega sistema je poleg uporabe zaviralcev receptorjev angiotenzina II temeljna orodja za zdravljenje arterijske hipertenzije.

Arterijska hipertenzija je tiha in progresivna bolezen, ki prizadene velik del svetovne populacije, zlasti 50 let, stari odrasli.

Reference

1. Akahane, k., Umeyama, h., Nakagawa, s., Moriguchi, i., Hirose, s., Iizuka, k., & Murakami, J. (1985). Tridimenzionalna struktura človeškega renina. Hipertenzija, 7(1), 3-12.
2. Davis, J., & Freeman, r. (1976). Mehanizmi, ki urejajo renino. Fiziološki pregledi, 56(1), 1-56.
3. Guyton, a., & Hall, J. (2006). Učbenik medicinske fiziologije (11. izd.). Elsevier Inc.
4. Hackenthal, npr., Paul, m., Ganten, d., & Taugner, r. (1990). Morfologija, fiziologija in molekularna biologija Renin Secret. Fiziološki pregledi, 70(4), 1067-1116.
5. Morris, b. (1992). Biologija renina molekular. I: struktura genov in beljakovin, sinteza in obdelava. Časopis za hipertenzijo, 10, 209-214.
6. Murray, r., Bender, d., Botham, k., Kennelly, str., Rodwell, v., & Weil, P. (2009). Harperjeva ilustrirana biokemija (28. izd.). McGraw-Hill Medical.
7. Zahod, J. (1998). Fiziološka osnova medicinske prakse (12ava ed.). Mehika d.F.: PAN -american Medical Uredništvo.