Роль альдостерону в регуляції функцій організму

Синтез альдостерону

Альдостерон - гормон ліпідної природи, являється похідним від молекули холестерину, синтезується та виділяється клітинами клубочкової зони кори наднирників.
Так як це гормон є похідним холестерину, то цей холестерин нам потрібно звідкись взяти: на клітинній мембрані є спеціальні рецептори до ліпопротеїнів низької щільності(рецептор має назву LDL-R).Коли ліпопротеїн з'єднується з рецептором, то відбувається рецептор-залежний ендоцитоз, в результаті чого ліпопротеїн разом з своїм холестерином опиняється в клітині.Ну а далі спеціальні ферменти просто беруть і вивільнюють цей холестерин з ліпопротеїну, ось так цей ліпід потрапляє в клітину.
Насправді, по синтезу багато чого не скажеш, як він синтезується ви можете зараз бачити на зображенні нижче, єдине що варто зазначити - дуже важливими ферментами в цьому процесі є 18-гідроксилаза та 11-гідроксилаза, тому-що в деяких випадках організм може утворювати антитіла до цих білків, в результаті чого порушується утворення альдостерону - виникає гіпоальдостеронізм.

Регуляція виділення альдостерону

Виділення альдостерону відбувається у відповідь на підвищення в крові рівня іонів калію, а також у відповідь на ангіотензин ІІ.А стосовно АКТГ(адренокортикотропний гормон), то він має мінімальний вплив на секрецію альдостерону.
На мембрані клітини пучкової зони наднирників є рецептори до АКТГ та ангіотензину ІІ(виділяється нирками у відповідь на зниження рівня натрію в крові).Ці рецептори є з'єднаними з Gs-білками, тобто, в результаті зв'язування ліганду з цим рецептором, у нас активується аденілатциклаза.Ця аденілатциклаза перетворює АТФ в цАМФ, а останній в свою чергу стимулює фермент протеїнкіназу А.Ось ця кіназа буде фосфорилювати спеціальні фактори транскрипції, одним із яких є CREBP(cAMP Responsible Element Binding Protein), який прямує в ядро і стимулює транскрипцію певних генів(білків-ферментів), які потрібні для утворення альдостерону.Наприклад, стимулюється утворення тієї ж самої 21-гідроксилази.Ну і окрім цього, протеїнкіназа А забезпечує посттрансляційну модифікацію ферментів, тобто, фосфорилює їх, таким чином вони набувають каталітичної активності.
Взагалом, всі ці процеси стимулюють синтез альдостерону.
Тепер з приводу калію: якщо в крові зменшився рівень натрію, але підвищився рівень калію, то у відповідь на це в клітині активуються певні механізми(поки не зрозуміло), які забезпечують підвищення активності ферментів синтезу альдостерону.
Тепер з приводу пригнічення синтезу альдостерону: на клітинній мембрані є рецептор до натрійуретичного пептиду(цей пептид виділяється міокардом у відповідь на гіперволемію - збільшення об'єму циркулюючої крові).Цей рецептор є зв'язаним з Gi-білком, тобто, він буде пригнічувати аденілатциклазу, в результаті зменшується утворення цАМФ, відповідно, зменшується активність протеїнкінази, відповідно, зменшується активність транскрипційних факторів та ферментів, які задіяні у синтез альдостерону - синтезу цього гормону зупиняється.

Механізм дії альдостерону

Так як цей гормон являється жиророзчинним, то йому немає потреби з'єднуватись з рецептором на поверхні клітини, натомість, він просто спокійно проходить через біліпідний шар мембрани та потрапляє в цитоплазму, звідки прямує в ядро.Тут знаходиться ядерний рецептор, який з'єднується з нашим альдостероном, в результаті чого утворюється комплекс.І ось цей комплекс стимулює експресію певних генів(білків), які і забезпечують клітинну відповідь.

Біологічні ефекти альдостерону

Так як альдостерон виділяється у відповідь на зниження концентрації натрію в крові, то за всіма законами біохімії, цей гормон буде намагатись підвищувати рівень натрію.
Для того, щоб досягти своєї мети, цей гормон прямує в дистальні відділи нефрону(дистальні звивисті канальці та збірні трубочки).Під дією цього гормону тут стимулюється утворення трьох видів іонних каналів:

• Калієвий канал
• Натрієвий канал
• Натрій-калієвий насос

Натрієвий та калієвий канали прямують і вбудовуються в ту поверхню клітинної мембрани, яка обернена в просвіт нефрону.Коли натрій-калієвий насос прямує і вбудовується в базолатеральну поверхню(та поверхня, що обернена до міжклітинної речовини, судин).
Ми сказали раніше, що умови для виділення альдостерону - підвищення концентрації калію в крові, відповідно, нам потрібно цей калій вигнати з організму.Натрій-калієвий насос перекачує калій з крові в цитоплазму клітини, а натрій буде навпаки, виходити з клітини в міжклітинну речовину.
Далі, цей калій, що потрапив в клітину вийде з неї за допомогою новосинтезованих калієвих каналів - потрапляє в просвіт нефрону, а далі прямує прямо в сечовий міхур і виводиться з організму.
Натрій навпаки: за допомогою новосинтезованих натрієвих каналів, він реабсорбується з первинної сечі в клітину, а далі за допомогою натрій-калієвої помпи - в кров.
Ось так ми забезпечуємо підтримку концентрацій калію та натрію в крові.

Патології

Недостатність альдостерону

• Ренін-незалежний стан
• Ренін-залежний стан
• Резистентність

Ренін-незалежний гіпоальдостеронізм виникає внаслідок мутації ферментів, які відповідають за синтез альдостерону, наприклад, мутації 18-гідроксилази, або ж аутоімунна реакція проти цього ферменту.Також, сюди можна віднести ураження/вродженні вади наднирників.Тобто, тут проблема напряму в процесах утворення та секреції альдостерону.

Ренін-залежний гіпоальдостеронізм виникає внаслідок порушення утворення ангіотензину ІІ(бо він являється основним стимулятором для виділення альдостерону).Наприклад, не утворюється ренін, а це означає, що не утворюється і ангіотензин ІІ, відповідно, немає кому стимулювати виділення альдостерону.Це може виникати знову ж таки внаслідок мутацій нирок, можливо довготривале лікування певними групами препаратів(НПЗС), тощо.Тобто, тут з утворенням та секрецією альдостерону все в нормі, просто немає кому стимулювати ці процеси(підвищення калію стимулює, але це не так суттєво).

Резистентність виникає внаслідок мутації рецепторів до альдостерону, тобто, ангіотензин є, альдостерон є, але рецепторів - немає.Відповідно, альдостерон просто не може реалізувати свої ефекти. Симптоми:

• Гіперкаліємія
• Порушення роботи серця
• Гіпо/гіпертензія
• Слабкість м'язів
• Нудота

Гіперальдостеронізм

• Первинний гіперальдостеронізм(синдром Конна)
• Вторинний гіперальдостеронізм

Первинний гіперальдостеронізм виникає внаслідок проблем з наднирниками:

• Гіперплазія
• Аденома
• Генетичні порушення

В тому чи іншому випадку, наднирники синтезують дуже багато альдостерону, і цей процес майже ніяк не можна контролювати.

Вторинний гіперальдостеронізм виникає внаслідок підвищення рівня реніну або зменшення натрійуретичного пептиду в крові, коли з наднирниками все в нормі.
Наприклад, внаслідок закупорки ниркової артерії атеросклеротичною бляшкою, нирки не отримують достатньо крові, відповідно, зменшується об'єм фільтруючої крові та зменшується кількість натрію в первинній сечі - ці показники являються стимулами для виділення реніну, який є першою ланкою в ренін-ангіотензин-альдостероновій системі.В результаті у нас утворюється багато ангіотензину, який прямує в наднирники та стимулює тут утворення та секрецію альдостерону.
Тепер згадуємо, що одним із пригнічуючих факторів в утворенні альдостерону був натрійуретичний пептид, відповідно, якщо його немає, то наднирники постійно будуть синтезувати альдостерон.
Симптоми:

• Гіпокаліємія
• Гіпертензія
• Диспное
• Нерегулярне серцебиття
• Висипання на шкірі