Система ренин-ангиотензин ( RAS ) или система ренин-ангиотензин-альдостерон ( РААС ), является гормоном система , которая регулирует кровяное давление и жидкости и электролитов баланса, а также системное сосудистое сопротивление . [2]
Когда почечный кровоток снижается, юкстагломерулярные клетки в почках превращают предшественник проренин (уже присутствующий в крови) в ренин и выделяют его непосредственно в кровоток . Ренина плазмы затем осуществляет преобразование ангиотензиногена , высвобождаемого печенью , в ангиотензин I . [3] Ангиотензин I затем превращают в ангиотензин II с помощью ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) обнаружено на поверхности сосудистых эндотелиальных клеток, в основном те , из легких . [4]Ангиотензин II - это мощный сосудосуживающий пептид, который вызывает сужение кровеносных сосудов, что приводит к повышению артериального давления. [5] Ангиотензин II также стимулирует секрецию гормона альдостерона [5] из коры надпочечников . Альдостерон заставляет почечные канальцы увеличивать реабсорбцию натрия, что в результате вызывает реабсорбцию воды в кровь, в то же время вызывая выведение калия (для поддержания электролитного баланса). Это увеличивает объем внеклеточной жидкости в организме, что также увеличивает кровяное давление.
Если РАС работает ненормально, артериальное давление будет слишком высоким. Есть несколько типов лекарств, которые включают ингибиторы АПФ , БРА и ингибиторы ренина, которые прерывают различные этапы в этой системе для повышения артериального давления. Эти препараты являются одним из основных способов контроля высокого кровяного давления , сердечной недостаточности , почечной недостаточности и пагубных последствий диабета . [6] [7]
Активация
Система может быть активирована при уменьшении объема крови или падении артериального давления (например, при кровотечении или обезвоживании ). Эта потеря давления интерпретируется барорецепторами в каротидном синусе . Он также может быть активирован уменьшением концентрации хлорида натрия в фильтрате (NaCl) или уменьшением скорости потока фильтрата, что будет стимулировать плотное желтое пятно, чтобы сигнализировать юкстагломерулярным клеткам о выделении ренина. [ необходима цитата ]
- Если перфузия юкстагломерулярного аппарата в плотном пятне почки снижается, то юкстагломерулярные клетки (гранулярные клетки, модифицированные перициты в капилляре клубочков) высвобождают фермент ренин .
- Ренин расщепляет в декапептид из ангиотензиногена , а шаровые белки . Декапептид известен как ангиотензин I .
- Затем ангиотензин I превращается в октапептид , ангиотензин II, с помощью ангиотензин-превращающего фермента (ACE) [8], который, как полагают, обнаруживается в основном в эндотелиальных клетках капилляров по всему телу, в легких и эпителиальных клетках почек. . Одно исследование, проведенное в 1992 году, обнаружило АПФ во всех эндотелиальных клетках кровеносных сосудов. [9]
- Ангиотензин II является основным биологически активным продуктом ренин-ангиотензиновой системы, связываясь с рецепторами внутриклубочковых мезангиальных клеток , заставляя эти клетки сокращаться вместе с окружающими их кровеносными сосудами и вызывая высвобождение альдостерона из клубочковой зоны в коре надпочечников . Ангиотензин II действует как эндокринный , аутокринный / паракринный и внутрикринный гормон.
Сердечно-сосудистые эффекты
Ангиотензин I может иметь незначительную активность, но ангиотензин II является основным биологически активным продуктом. Ангиотензин II по-разному воздействует на организм: [ необходима цитата ]
- На протяжении всего тела, ангиотензин II , вл етс сильным сосудосуживающим из артериол .
- В почках ангиотензин II сужает артериолы клубочков , оказывая большее влияние на эфферентные артериолы, чем на афферентные. Как и в случае с большинством других капилляров в организме, сужение афферентных артериол увеличивает сопротивление артериол, повышая системное артериальное кровяное давление и уменьшая кровоток. Однако почки должны продолжать фильтровать достаточное количество крови, несмотря на это падение кровотока, что требует механизмов для поддержания высокого кровяного давления в клубочках. Для этого ангиотензин II сужает эфферентные артериолы, что заставляет кровь скапливаться в клубочках, повышая клубочковое давление. Таким образом, сохраняется скорость клубочковой фильтрации (СКФ), и фильтрация крови может продолжаться, несмотря на снижение общего почечного кровотока. Поскольку фракция фильтрации, которая представляет собой отношение скорости клубочковой фильтрации (СКФ) к почечному плазменному потоку (ППФ), увеличилась, в нижних перитубулярных капиллярах остается меньше плазменной жидкости. Это, в свою очередь, приводит к снижению гидростатического давления и увеличению онкотического давления (из-за нефильтрованных белков плазмы ) в перитубулярных капиллярах. Эффект пониженного гидростатического давления и повышенного онкотического давления в перитубулярных капиллярах будет способствовать усилению реабсорбции канальцевой жидкости.
- Ангиотензин II снижает медуллярный кровоток через прямую вазу . Это снижает вымывание NaCl и мочевины в мозговом пространстве почек . Таким образом, более высокие концентрации NaCl и мочевины в мозговом веществе способствуют увеличению абсорбции канальцевой жидкости. Кроме того, повышенная реабсорбция жидкости в мозговом веществе увеличивает пассивную реабсорбцию натрия вдоль толстой восходящей ветви петли Генле .
- Ангиотензин II стимулирует Na+
/ H+
обменники, расположенные на апикальных мембранах (обращенных к просвету канальцев) клеток проксимального канальца и толстого восходящего отростка петли Генле в дополнение к Na+
каналы в коллекторных каналах. В конечном итоге это приведет к увеличению реабсорбции натрия. - Ангиотензин II стимулирует гипертрофию клеток почечных канальцев, что приводит к дальнейшей реабсорбции натрия.
- В коре надпочечников ангиотензин II вызывает высвобождение альдостерона . Альдостерон действует на канальцы (например, дистальные извитые канальцы и кортикальные собирательные каналы ) в почках, заставляя их реабсорбировать больше натрия и воды из мочи. Это увеличивает объем крови и, следовательно, повышает кровяное давление. В обмен на реабсорбцию натрия в кровь калий секретируется в канальцы, становится частью мочи и выводится из организма.
- Ангиотензин II вызывает высвобождение антидиуретического гормона (АДГ) [5], также называемого вазопрессином - АДГ вырабатывается в гипоталамусе и выделяется задней долей гипофиза . Как следует из названия, он также проявляет сосудосуживающие свойства, но его основное действие - стимулировать реабсорбцию воды в почках. АДГ также действует на центральную нервную систему, повышая аппетит человека к соли и стимулируя чувство жажды .
Эти эффекты напрямую действуют вместе, повышая кровяное давление, и им противодействует предсердный натрийуретический пептид (ПНП).
Местные ренин-ангиотензиновые системы
Локально экспрессируемые ренин-ангиотензиновые системы были обнаружены в ряде тканей, включая почки , надпочечники , сердце , сосудистую сеть и нервную систему , и имеют множество функций, включая местную регуляцию сердечно-сосудистой системы , в ассоциации или независимо от системного ренина. –Ангиотензиновая система, а также несердечно-сосудистые функции. [8] [10] [11] За пределами почек ренин преимущественно поступает из кровотока, но может секретироваться локально в некоторых тканях; его предшественник проренин высоко экспрессируется в тканях, и более половины циркулирующего проренина имеет внепочечное происхождение, но его физиологическая роль, помимо того, что он служит предшественником ренина, все еще неясна. [12] Вне печени ангиотензиноген поступает из кровотока или локально экспрессируется в некоторых тканях; с ренином они образуют ангиотензин I, и локально экспрессируемый ангиотензинпревращающий фермент , химаза или другие ферменты могут преобразовывать его в ангиотензин II. [12] [13] [14] Этот процесс может быть внутриклеточным или интерстициальным. [8]
В надпочечниках он, вероятно, участвует в паракринной регуляции секреции альдостерона ; в сердце и сосудистой сети он может участвовать в ремоделировании или тонусе сосудов; а в головном мозге , где он в значительной степени не зависит от РАС кровообращения, он может участвовать в местной регуляции артериального давления. [8] [11] [15] Кроме того, как центральная, так и периферическая нервные системы могут использовать ангиотензин для симпатической нейротрансмиссии. [16] Другие места проявления включают репродуктивную систему, кожу и органы пищеварения. Лекарства, нацеленные на системную систему, могут положительно или отрицательно повлиять на экспрессию этих локальных систем. [8]
Ренин-ангиотензиновая система плода
В плода , ренин-ангиотензиновой системы преимущественно система натрий-потери, [ править ] в качестве ангиотензина II , имеет мало или вообще не влияет на уровень альдостерона. Уровни ренина у плода высоки, тогда как уровни ангиотензина II значительно ниже; это происходит из-за ограниченного легочного кровотока, из-за которого АПФ (преимущественно в малом круге кровообращения) не дает максимального эффекта. [ необходима цитата ]
Клиническое значение
- Ингибиторы АПФ ангиотензин-превращающего фермента часто используются для уменьшения образования более мощного ангиотензина II. Каптоприл является примером ингибитора АПФ. АПФ расщепляет ряд других пептидов и в этом качестве является важным регулятором системы кинин-калликреин , так как такое блокирование АПФ может приводить к побочным эффектам. [ необходима цитата ]
- Антагонисты рецепторов ангиотензина II , также известные как блокаторы рецепторов ангиотензина, могут использоваться для предотвращения действия ангиотензина II на его рецепторы .
- Прямые ингибиторы ренина также можно использовать при гипертонии. [17] Препараты, ингибирующие ренин, - это алискирен [18] и исследуемый ремикирен . [19]
- Были исследованы вакцины против ангиотензина II, например CYT006-AngQb . [20] [21]
Смотрите также
- Открытие и разработка блокаторов рецепторов ангиотензина
Рекомендации
- ^ Борон, Уолтер Ф. (2003). «Интеграция солевого и водного баланса (стр. 866–7); надпочечники (стр. 1059)». Медицинская физиология: клеточный и молекулярный подход . Elsevier / Saunders. ISBN 978-1-4160-2328-9.
- ^ Фонтан, Джон Х. (5 мая 2019 г.). «Физиология, ренин-ангиотензиновая система» . NCBI . NIH . Дата обращения 9 мая 2019 .
- ^ Кумар, Аббас; Фаусто, Астер (2010). «11». Патологические основы болезни (8-е изд.). Saunders Elsevier. п. 493. ISBN 978-1-4160-3121-5.
- ^ Голан, Дэвид; Ташджян, Армен; Армстронг, Эрин; Армстронг, апрель (15 декабря 2011 г.). ПРИНЦИПЫ ФАРМАКОЛОГИИ - ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНОВА ЛЕКАРСТВЕННОЙ ТЕРАПИИ . LIPPINCOTT WILLIAMS & WILKINS, предприятие WOLTERS KLUWER. п. 335. ISBN 978-1-60831-270-2.
- ^ а б в Йи А.Х., Бернс Д.Д., Вейдикс Э.Ф. (апрель 2010 г.). «Церебральное солевое истощение: патофизиология, диагностика и лечение». Neurosurg Clin N Am . 21 (2): 339–52. DOI : 10.1016 / j.nec.2009.10.011 . PMID 20380974 .
- ^ «Высокое кровяное давление: заболевания сердца и кровеносных сосудов» . Руководство Merck, домашнее издание .
- ^ Соломон, Скотт Д.; Анавекар, Нагеш (2005). «Краткий обзор ингибирования системы ренин-ангиотензин: акцент на блокаде рецептора ангиотензина II типа 1» . Медицинская кардиология . 9 (2).
- ^ а б в г д Пол М., Поян Мехр А., Кройц Р. (июль 2006 г.). «Физиология местных ренин-ангиотензиновых систем». Physiol. Ред . 86 (3): 747–803. DOI : 10.1152 / Physrev.00036.2005 . PMID 16816138 .
- ^ Роджерсон Ф.М., Чай С.Ю., Шлаве I, Мюррей В.К., Марли П.Д., Мендельсон Ф.А. (июль 1992 г.). «Присутствие ангиотензинпревращающего фермента в адвентиции крупных кровеносных сосудов». J. Hypertens . 10 (7): 615–20. DOI : 10.1097 / 00004872-199207000-00003 . PMID 1321187 .
- ^ Kobori, H .; Nangaku, M .; Навар, LG; Нишияма, А. (1 сентября 2007 г.). «Внутрипочечная система ренин – ангиотензин: от физиологии к патобиологии гипертонии и заболеваний почек» . Фармакологические обзоры . 59 (3): 251–287. DOI : 10,1124 / pr.59.3.3 . PMC 2034302 . PMID 17878513 .
- ^ а б Ehrhart-Bornstein, M; Hinson, JP; Bornstein, SR; Scherbaum, WA; Винсон, GP (апрель 1998 г.). «Внутринадпочечниковые взаимодействия в регуляции стероидогенеза надпочечников» (PDF) . Эндокринные обзоры . 19 (2): 101–43. DOI : 10.1210 / edrv.19.2.0326 . PMID 9570034 .
- ^ а б Нгуен, Г. (март 2011 г.). «Ренин, (про) ренин и рецепторы: обновленная информация». Клиническая наука . 120 (5): 169–78. DOI : 10,1042 / CS20100432 . PMID 21087212 .
- ^ Кумар, Р. Сингх, вице-президент; Бейкер, К.М. (март 2008 г.). «Внутриклеточная ренин-ангиотензиновая система: влияние на ремоделирование сердечно-сосудистой системы». Текущее мнение в нефрологии и гипертонии . 17 (2): 168–73. DOI : 10.1097 / MNH.0b013e3282f521a8 . PMID 18277150 .
- ^ Кумар, Р. Сингх, вице-президент; Бейкер, К.М. (апрель 2009 г.). «Внутриклеточная ренин-ангиотензиновая система в сердце». Текущие отчеты о гипертонии . 11 (2): 104–10. DOI : 10.1007 / s11906-009-0020-у . PMID 19278599 .
- ^ МакКинли, MJ; Альбистон, Алабама; Аллен, AM; Mathai, ML; Май, CN; Макаллен, РМ; Олдфилд, Би Джей; Мендельсон, Ф.А.; Чай, SY (июнь 2003 г.). «Ренин-ангиотензиновая система мозга: расположение и физиологические роли». Международный журнал биохимии и клеточной биологии . 35 (6): 901–18. DOI : 10.1016 / S1357-2725 (02) 00306-0 . PMID 12676175 .
- ^ Патил Дж., Хайнигер Э., Шаффнер Т., Мюлеманн О., Имбоден Х. (апрель 2008 г.). «Ангиотензинергические нейроны в симпатических чревных ганглиях, иннервирующих кровеносные сосуды крысы и мезентериальное сопротивление человека». Regul. Pept . 147 (1–3): 82–7. DOI : 10.1016 / j.regpep.2008.01.006 . PMID 18308407 .
- ^ Представление о прямых ингибиторов ренина в качестве гипотензивных средств архивации 7 декабря 2010 в Wayback Machine
- ^ Градман А., Шмидер Р., Линс Р., Нуссбергер Дж., Чиангс Ю., Бедигиан М. (2005). «Алискирен, новый эффективный при пероральном приеме ингибитор ренина, обеспечивает дозозависимую антигипертензивную эффективность и плацебо-подобную переносимость у пациентов с артериальной гипертензией» . Тираж . 111 (8): 1012–8. DOI : 10.1161 / 01.CIR.0000156466.02908.ED . PMID 15723979 .
- ^ Рихтер WF, Whitby BR, Chou RC (1996). «Распространение ремикирена, мощного перорально активного ингибитора человеческого ренина, у лабораторных животных». Xenobiotica . 26 (3): 243–54. DOI : 10.3109 / 00498259609046705 . PMID 8730917 .
- ^ Tissot AC, Maurer P, Nussberger J, Sabat R, Pfister T, Ignatenko S, Volk HD, Stocker H, Müller P, Jennings GT, Wagner F, Bachmann MF (март 2008 г.). «Влияние иммунизации против ангиотензина II с помощью CYT006-AngQb на амбулаторное кровяное давление: двойное слепое рандомизированное плацебо-контролируемое исследование фазы IIa». Ланцет . 371 (9615): 821–7. DOI : 10.1016 / S0140-6736 (08) 60381-5 . PMID 18328929 .
- ^ Браун, MJ (2009). «Успех и неудача вакцин против компонентов ренин-ангиотензиновой системы». Обзоры природы. Кардиология . 6 (10): 639–47. DOI : 10.1038 / nrcardio.2009.156 . PMID 19707182 .
- Баник А., Сигурдссон Г. Х., Уитли А. М. (1993). «Влияние возраста на сердечно-сосудистую реакцию во время градуированного кровотечения у анестезированных крыс». Res Exp Med (Берл) . 193 (5): 315–21. DOI : 10.1007 / BF02576239 . PMID 8278677 .
Внешние ссылки
- Система ренин-ангиотензин + в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)