Struktur renin, pengeluaran, rembesan, fungsi

The Renina, Juga dikenali sebagai angiotensinogease, ia adalah protease aspartil yang mempunyai implikasi penting dalam homeostasis elektrolit dan kawalan tekanan darah pada mamalia.

Protein ini dirembeskan dari buah pinggang ke torrent peredaran darah dan bertanggungjawab untuk meningkatkan tekanan darah pada haiwan eksperimen apabila ekstrak buah pinggang disuntik.

Skim wakil sistem renin-angiotensin dalam tubuh manusia (Sumber: Mikael Häggström [domain awam] melalui Wikimedia Commons)

Kerana ia adalah bahan yang dihasilkan oleh kain dan dirembeskan kepada peredaran dengan sasaran dari tapak pengeluarannya, Renin dianggap sebagai hormon.

Hormon boleh menjadi protein atau polipeptida, mempunyai asal steroid atau berasal dari tirosin asid amino. Renin adalah hormon sifat protein dan tindakan pemangkinnya membayangkan clivaje enzimatik protein lain (ia adalah protease).

Hormon ini ditemui pada akhir tahun 1890 -an. Walau bagaimanapun, ia tidak lain hanyalah pada akhir tahun 1990 bahawa asal -usul fisiologi dan struktur molekulnya ditentukan dengan tepat.

[TOC]

Struktur

Renin manusia adalah glikoprotein dengan aktiviti enzimatik dan berat molekul lebih dari 37 kDa. Molekul dibentuk oleh dua domain yang dipisahkan oleh celah yang mendalam di mana tapak aktifnya terletak.

Kedua-dua domain renin adalah serupa dalam urutan dan kebanyakannya terdiri daripada lembaran bersalut β.

Analisis yang berbeza mengenai urutan protein ini mendedahkan bahawa ia mempunyai lebih daripada 30 sisa asid amino asas, termasuk beberapa arginin, lisin dan histidin.

Di samping itu, diketahui bahawa sepanjang struktur terdapat pusat hidrofobik dan permukaan hidrofilik yang besar yang memberikan protein kestabilan dalam konteks yang berbeza.

Tapak aktif enzim terletak di dalam celah yang dibentuk oleh dua domain dan asid amino penting untuk pemangkinan adalah dua sisa asid aspartik dalam kedudukan 38 dan 226, itulah sebabnya ini adalah protease "aspartil".

Pengeluaran

Renin berlaku di sistem juxtaglomerular buah pinggang, struktur khusus yang terdapat di tapak hubungan antara tubulus kontur distal dan glomerulus asalnya.

Alat ini terdiri daripada tiga komponen: sel -sel berbutir, sel mesangial extraglomerular dan makula padat.

Macula padat

Macula padat dibentuk oleh deretan sel epitelium padu yang dikaitkan dengan sangat padat yang berlapis tiub di tapak hubungan dengan glomerulus dan yang dianggap sebagai permulaan tubulus kontur distal.

Boleh melayani anda: ribulosa: ciri, struktur dan fungsi

Sel mesangial

Sel mesangial extraglomerular membentuk rantau segi tiga antara arteriola afferent, arteriola efferent dan makula padat, mereka dianggap lanjutan dari sel mesangial glomerular. Mereka juga dipanggil sel agranular.

Sel -sel granular

Sel berbutir dipanggil sel juxtaglomerular dan terletak di dinding arteriole afferent dan efferent dan di kawasan sel mesangial extraglomerular.

Sel -sel berbutir ini menerima denominasi ini untuk kehadiran granul rembesan dalam sitoplasma mereka. Granul yang mengandungi renin, serta pendahuluan renin, pro-reein, yang terbentuk dari pra-pr-renin.

Pra-Pro-Renina adalah prehormon yang mempunyai 406 asid amino pada manusia. Prehormon ini mengalami clivaje proteolitik pasca translasi, yang kehilangan urutan 23 sisa di terminal amino akhir.

Pengecualian pra-Pro-Renin mengubahnya menjadi pro-renah, 383 asid amino. Clivaje posterior urutan lain pada akhir terminal pro-rejim adalah apa yang mengarahkan pembentukan renin, protease aktif 340 asid amino.

Kedua-dua pro-rrenin dan renin boleh dirembeskan kepada peredaran, tetapi sangat sedikit pro-renah ditukar menjadi renin aktif ke dalam tisu penghubung ini. Enzim yang bertanggungjawab penukaran renin renin dikenali sebagai calicreins dan catopsin.

Sebaik sahaja renin dirembeskan kepada peredaran, ia mempunyai separuh hayat tidak melebihi 80 minit dan rembesannya sangat dikawal selia.

Sebagai tambahan kepada buah pinggang, renin boleh dihasilkan oleh tisu atau organ lain seperti buah zakar, ovari, dinding arterioles, korteks adrenal, kelenjar pituitari, otak, cecair amniotik dan lain -lain.

Walaupun ia terpakai bagi banyak haiwan, kajian yang melibatkan penyingkiran buah pinggang menunjukkan bahawa aktiviti renin dalam edaran jatuh secara drastik ke tahap yang sangat dekat dengan sifar.

Rembesan

Rembesan renin meningkat dengan siri rangsangan yang muncul apabila jumlah cecair ekstraselular berkurangan, apabila tekanan darah berkurangan atau apabila aktiviti bersimpati dalam saraf buah pinggang meningkat.

Beberapa faktor yang berkaitan dengan peraturan rembesan renin telah diterangkan:

- Tekanan perfusi buah pinggang yang dikesan oleh baroreceptor (reseptor regangan) dari arteriola afferent

- Perubahan dalam jumlah dan komposisi cecair yang mencapai makula yang padat

- Aktiviti saraf bersimpati buah pinggang

- Prostaglandin

- Peptida atrium natriuretik.

Mekanisme baroreceptor arteriola afferent menyebabkan penurunan rembesan renin apabila peningkatan tekanan arteriola afferent pada tahap peranti juxtaglomerular berlaku. Rembesannya meningkat apabila aktiviti baroreceptor berkurangan apabila tekanan jatuh.

Boleh melayani anda: stroma (histologi)

Sensor lain yang berkaitan dengan peraturan rembesan renin ditemui di makula yang padat. Semakin tinggi kadar reabsorpsi Na+ dan Cl- dan kepekatan elektrolit ini dalam cecair yang mencapai makula padat, semakin rendah rembesan renin dan sebaliknya.

Peningkatan aktiviti saraf simpatik buah pinggang, serta catecholamines yang beredar melalui norepinephrine yang dikeluarkan dalam penamatan simpatik dalam sel juxtaglomerular, meningkatkan rembesan renin.

Prostaglandin, khususnya prostacicline.

Angiotensin II, disebabkan oleh kesan maklum balas negatif, menghalang rembesan renin dengan kesan langsung pada sel -sel berbutir. Hormon lain seperti vasopressin menghalang rembesan renin.

Peptida atrium natriuretik (PNA), yang berlaku dalam otot atrium jantung, menghalang rembesan renin.

Kesan tambahan dari semua faktor merangsang dan menghalang adalah apa yang menentukan kadar rembesan renin. Renin dirembeskan dalam darah buah pinggang dan kemudian meninggalkan buah pinggang untuk beredar di seluruh badan. Walau bagaimanapun, sedikit renin kekal dalam cecair buah pinggang.

Fungsi

Renin adalah enzim yang dengan sendirinya tidak mempunyai fungsi vasoaktif. Satu -satunya fungsi renin yang diketahui adalah untuk memotong angiotensinogen pada akhir terminal amino, menghasilkan dipenggal dipanggil angiotensin i.

Angiotensinogen adalah glikoprotein kumpulan α2 globulin yang disintesis oleh hati dan hadir dalam darah yang beredar.

Oleh kerana angiotensin saya mempunyai aktiviti vasopressor yang sangat miskin dan ia mesti diproses "hiliran" oleh protease yang lain, renin mengambil bahagian dalam langkah awal peraturan tekanan darah, dalam sistem yang dikenali sebagai renin-angiotensin.

Angiotensin II mempunyai separuh hayat yang sangat pendek (antara 1 dan 2 minit). Ia dengan cepat dimetabolisme oleh beberapa peptidase yang memecah -belah dan beberapa serpihan itu, seperti angiotensin III mengekalkan beberapa aktiviti vasopressor.

Fungsi umum sistem renin -aniotensin berganda dan boleh diringkaskan seperti berikut:

- Penyempitan arteriolar dan peningkatan tekanan sistolik dan diastolik. Angiotensin II adalah empat hingga lapan kali lebih kuat daripada norepinephrine untuk fungsi ini.

Boleh melayani anda: Hyracotherium: Ciri -ciri, pemakanan, spesies, pembiakan

- Peningkatan rembesan aldosteron disebabkan oleh kesan langsung angiotensin II pada korteks adrenal. Sistem Renin-Angiotensin adalah pengawal selia utama rembesan aldosteron.

- Ia memudahkan rembesan norepinephrine kerana kesan langsung pada pasca gangliones bersimpati.

- Ia mempengaruhi penguncupan sel mesangial, yang mengurangkan kadar penapisan glomerular dan, disebabkan oleh kesan langsung pada tubulus buah pinggang, meningkatkan reabsorpsi natrium.

-  Di peringkat otak, sistem ini mengurangkan sensitiviti refleks baroreceptor yang meningkatkan kesan vasopressor angiotensin II.

- Angiotensin II merangsang pengambilan air dengan mempromosikan mekanisme dahaga. Meningkatkan rembesan vasopressin dan hormon ACTH.

Patologi yang berkaitan

Oleh itu, sistem renin-angiotensin mempunyai peranan penting dalam patologi hipertensi, terutama yang berasal dari buah pinggang.

Ini adalah bagaimana penyempitan salah satu arteri buah pinggang menjana hipertensi yang berterusan yang boleh diterbalikkan jika buah pinggang iskemia (rosak) diekstrak atau renal arteri dikeluarkan dalam masa.

Peningkatan pengeluaran renin biasanya dikaitkan dengan penyempitan unilateral arteri buah pinggang yang menghubungkan salah satu buah pinggang, yang menyebabkan hipertensi. Keadaan klinikal ini mungkin disebabkan oleh kecacatan kongenital atau keabnormalan lain dari peredaran buah pinggang.

Manipulasi farmakologi sistem ini, sebagai tambahan kepada penggunaan penyekat reseptor angiotensin II, adalah alat asas untuk rawatan hipertensi arteri.

Hipertensi arteri adalah penyakit senyap dan progresif yang mempengaruhi sebahagian besar penduduk dunia, terutama orang dewasa 50 tahun.

Rujukan

1. Akahane, k., Umeyama, h., Nakagawa, s., Moriguchi, i., Hirose, s., Iizuka, k., & Murakami, J. (1985). Struktur tiga dimensi renin manusia. Hipertensi, 7(1), 3-12.
2. Davis, J., & Freeman, r. (1976). Mekanisme yang mengawal selia renin. Kajian fisiologi, 56(1), 1-56.
3. Guyton, a., & Hall, J. (2006). Buku teks fisiologi perubatan (Edisi ke -11.). Elsevier Inc.
4. Hackenthal, e., Paul, m., Ganten, d., & Taugner, r. (1990). Morfologi, Fisiologi, dan Biologi Molekul Reg Secret. Kajian fisiologi, 70(4), 1067-1116.
5. Morris, b. (1992). Biologi Renin Molekul. I: Struktur gen dan protein, sintesis dan pemprosesan. Jurnal Hipertensi, 10, 209-214.
6. Murray, r., Bender, d., Botham, k., Kennelly, ms., Rodwell, v., & Weil, p. (2009). Biokimia Illustrated Harper (Edisi ke -28.). McGraw-Hill Medical.
7. Barat, J. (1998). Asas fisiologi amalan perubatan (12ava ed.). Mexico d.F.: Pan -American Editorial.