L' aldosterone , noto anche come elettrocortina, è un ormone steroideo (derivato dal peridrofenantreno ciclopentano) sintetizzato dalla porzione glomerulare della corteccia surrenale e che riguarda il controllo dei livelli di sodio, potassio e acqua nel fluido extracellulare.
Tutti gli ormoni steroidei sono sintetizzati dal colesterolo che può essere derivato da tre fonti: dalla dieta (quasi l'80%), dall'acetato, o dalle riserve di esteri del colesterolo nei tessuti che producono questi ormoni (tessuti steroidogens).
Struttura chimica dell'ormone aldosterone (Fonte: Wesalius tramite Wikimedia Commons)
Il colesterolo che entra nella dieta viene trasportato nel plasma sanguigno umano per mezzo di lipoproteine a bassa densità o LDL (Low-density Lipoprotein) e viene introdotto nelle cellule da specifici meccanismi di endocitosi.
L'albumina e le plasmoglobuline (proteine del sangue) agiscono come trasportatori per gli ormoni steroidei. Il trasporto dell'aldosterone avviene mediante un meccanismo aspecifico e circa il 50% dell'aldosterone plasmatico è allo stato libero.
Un aumento dell'ACTH o dell'ormone adrenocorticotropina, dell'angiotensina e del potassio plasmatico, una diminuzione del sodio plasmatico e del fattore natriuretico atriale, sono alcuni dei fattori che stimolano la sintesi e il rilascio di aldosterone.
Questo ormone partecipa all'induzione del riassorbimento del sodio nel dotto collettore renale, aumentando il suo ingresso attraverso i canali del sodio di questo dotto. Allo stesso modo, viene promossa la produzione renale e l'escrezione di potassio e H +.
I valori normali di aldosterone plasmatico dipendono dall'assunzione di sodio; variano tra 80-250 pmol / L e possono raggiungere fino a 300-900 mmol / L in pazienti con diete ricche di sodio.
Caratteristiche
La funzione principale dell'aldosterone è quella di regolare i livelli di Na + e acqua nel fluido extracellulare, nonché di regolare la secrezione di K + e H + da parte dei reni e di modificare la secrezione di ioni in altri tessuti come le ghiandole salivari, la mucosa intestinale e le ghiandole. sudato.
L'aldosterone promuove l'assorbimento renale del sodio e l'escrezione di ioni potassio e idrogeno, di conseguenza il sodio viene trattenuto e l'eliminazione urinaria di ioni potassio e idrogeno è aumentata. L'acqua viene riassorbita insieme al sodio per effetto osmotico.
Schema rappresentativo del meccanismo di feedback dell'aldosterone (Fonte: OpenStax College tramite Wikimedia Commons)
Poiché gestisce gli elettroliti, questo ormone è anche chiamato ormone mineralcorticoide surrenale. È il mineralcorticoide naturale più potente e viene trasportato nel plasma sanguigno in forma libera o in associazione con alcune proteine.
L'emivita dell'aldosterone è di circa 15-20 minuti e il fegato è responsabile della sua rapida eliminazione formando un metabolita dell'aldosterone chiamato tetraidrossi aldosterone 3-glucuronide, che viene poi eliminato dal rene attraverso l'urina.
Sintesi
Il nome chimico dell'aldosterone è 11β, 21-Diidrossi-3,20-diosso-4-pregne-18-al. La sua sintesi avviene nelle cellule della zona glomerulosa o sottocapsulare della corteccia delle ghiandole surrenali (ghiandole molto importanti situate nella regione superiore dei reni).
La sintesi dell'aldosterone inizia con il trasporto del colesterolo dal citosol cellulare ai mitocondri.
Il primo passo è la conversione del colesterolo in pregnenolone, che viene poi convertito in progesterone e quindi in desossicorticosterone (DOC), in corticosterone e infine in aldosterone.
Il trasporto del colesterolo nel citosol acquoso, dove è scarsamente solubile, avviene per mezzo di una proteina vettore dello sterolo nota come "proteina vettore dello sterolo 2" o SPD-2. Questa è la proteina incaricata di trasportare il colesterolo ai mitocondri.
Un'altra proteina chiamata StAR (Steroidogenic Immediate Regulator) consente l'ingresso del colesterolo nello spazio intermembrana (attraverso la membrana esterna dei mitocondri).
Sintesi dell'aldosterone (Fonte: Calvero tramite Wikimedia Commons)
All'interno dei mitocondri, la maggior parte degli enzimi steroidogenici fanno parte del complesso citocromo P450 ossidasi.
La conversione del colesterolo in pregnenolone avviene tramite l'enzima di scissione della catena laterale del colesterolo, meglio noto come P450scc. Enzimi di questo tipo tagliano la catena laterale del colesterolo nei mitocondri, così come le idrossilazioni nelle posizioni 20α e 22 e fendono il legame tra i carboni 20-22.
Gli enzimi 3β-HSD (3β-idrossisteroide deidrogenasi) e Δ5,4isomerasi, che non fanno parte del complesso P450, mediano la trasformazione del pregnenolone in progesterone rispettivamente mediante idrossilazione e isomerizzazione.
Questa reazione si verifica nel reticolo endoplasmatico delle cellule produttrici di aldosterone nella corteccia surrenale.
L'enzima P450c21 è una 21-idrossilasi che converte il progesterone in 11-deossicorticosterone, che viene successivamente idrossilato dall'11β-idrossilasi e convertito in corticosterone.
L'enzima 18-idrossilasi o aldosterone sintetasi trasforma, mediante idrossilazione, il corticosterone in 18-idrossicorticosterone, che, scambiando l'alcol in posizione 18 con un gruppo aldeidico, produce aldosterone.
Come viene indotta la secrezione?
Sia la secrezione che la funzione dell'aldosterone dipendono da diversi elementi, tra cui il fattore natriuretico o FNA e l'angiotensina II. L'FNA è un ormone peptidico sintetizzato dal muscolo atriale e secreto da queste cellule in risposta all'allungamento atriale.
Altri fattori, sebbene meno potenti, sono anche legati alla secrezione di aldosterone e questi sono: l'ormone adrenocorticotropina (ACTH), sodio plasmatico e potassio.
L'ACTH o adrenocorticotropina è un ormone prodotto dall'ipofisi. La sua secrezione è stimolata dal CRH o ormone di rilascio della corticotropina, che è un ormone sintetizzato e rilasciato dall'ipotalamo e fa parte dell'asse della corteccia ipotalamo-ipofisi-surrenale per la regolazione della secrezione di aldosterone.
Il meccanismo di regolazione di questo asse della corteccia ipotalamo-ipofisi-surrenale è un meccanismo di feedback negativo, in cui i prodotti finali della stimolazione finiscono per inibire la secrezione dei diversi ormoni di questo asse.
L'aumento dell'angiotensina II è dovuto alla stimolazione della secrezione di renina da parte dei granuli dell'apparato iuxtaglomerulare renale. Queste cellule secernono renina stimolata da vari fattori come:
- Diminuzione della pressione di perfusione renale
- Cambiamenti nella composizione del fluido tubulare che bagna la macula densa nel rene o
- Stimolazione dei nervi simpatici renali e altri fattori
La renina è un enzima proteolitico che scompone l'angiotensinogeno e lo converte in angiotensina I, che viene convertita in angiotensina II dall'enzima di conversione dell'angiotensina II. L'angiotensina II, come discusso, stimola il rilascio di aldosterone.
Se l'assunzione di sodio aumenta, il volume plasmatico aumenta e questo, a sua volta, di riflesso, diminuisce il tono simpatico renale, che diminuisce anche la produzione di renina e angiotensina. L'aumento del volume plasmatico provoca un aumento della secrezione di FNA.
Sia la diminuzione dell'angiotensina II che l'aumento dell'FNA producono una diminuzione della secrezione di aldosterone, che a sua volta aumenta l'escrezione renale di sodio e acqua e quindi regola la concentrazione di questo ione a fronte di cambiamenti nel suo consumo.
Meccanismi d'azione
Il principale organo bersaglio dell'aldosterone è il rene, in particolare il tubulo collettore e il tubulo distale.
In quest'area, l'aldosterone entra nelle cellule e si lega a un recettore intracellulare. Vengono avviati il complesso legante dell'aldosterone e il recettore diffuso nel nucleo e vengono attivate le funzioni ormonali.
La capacità dell'aldosterone di aumentare il riassorbimento del sodio è dovuta a diversi meccanismi. Questo ormone aumenta il numero di canali del sodio al bordo luminale delle cellule del condotto di raccolta.
Ciò si verifica, da un lato, perché stimola la presentazione di questi canali sulla superficie delle cellule del tubulo contorto distale e del tubulo raccoglitore, e, dall'altro, perché ne aumenta la sintesi.
L'aldosterone stimola indirettamente la pompa sodio / potassio sulla superficie basolaterale delle cellule tubulari di raccolta. Questa pompa aspira il sodio nel fluido interstiziale, il che facilita l'ingresso del sodio nella cellula tubolare mantenendo alto il gradiente elettrochimico per questo ione.
Allo stesso modo, la quantità di sodio che viene riassorbita dipende dal carico. Più sodio porta il fluido che entra nel tubo di raccolta, più sodio verrà assorbito, perché maggiore sarà il potenziale elettrochimico transepiteliale che spinge il sodio. Questo è aumentato dall'aldosterone.
Valori normali
I valori normali di aldosterone nel plasma sanguigno dipendono dall'assunzione di sodio e dalla posizione corporea in cui viene misurato.
In posizione sdraiata (posizione supina) e riportata nel sistema internazionale (SI), con un elevato apporto di sodio (tra 100 e fino a 200 mEq / giorno di sodio), i valori variano tra 80 e 250 pmol / L che, sotto le unità convenzionale, sarebbe da 3 a 9 ng / dL.
´Rappresentazione grafica della posizione dorsale / supina (Fonte: BruceBlaus tramite Wikimedia Commons)
In posizione sdraiata (posizione supina) con basso apporto di sodio (10 mEq / giorno di sodio), i valori normali sono compresi tra 300-900 mmol / L (SI) e 12-36 ng / dL nelle unità convenzionali.
In posizione eretta e con elevato apporto di sodio, i valori variano tra 100 e 800 mmol / L (SI) e tra 4 e 30 ng / dL. In questa stessa posizione, ma con un basso apporto di sodio, i valori normali sono compresi tra 450 e 3800 mmol / L (SI) o tra 17 e 137 ng / dL nelle unità convenzionali.
Tuttavia, ogni laboratorio riporta i valori normali secondo il metodo di misurazione utilizzato.
Riferimenti
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