Struktur renin, produksi, sekresi, fungsi

Itu Renina, Juga dikenal sebagai angiotensinogease, ini adalah protease aspartil yang memiliki implikasi penting dalam homeostasis elektrolit dan kontrol tekanan darah pada mamalia.

Protein ini disekresikan dari ginjal ke torrent peredaran darah dan bertanggung jawab untuk meningkatkan tekanan darah pada hewan percobaan ketika ekstrak ginjal disuntikkan.

Skema perwakilan sistem renin-angiotensin dalam tubuh manusia (Sumber: Mikael Häggström [domain publik] melalui Wikimedia Commons)

Karena merupakan zat yang diproduksi oleh kain dan disekresikan ke sirkulasi dengan target yang jauh dari lokasi produksinya, Renin dianggap sebagai hormon.

Hormon dapat berupa protein atau polipeptida, memiliki asal steroid atau berasal dari asam amino tirosin. Renin adalah hormon sifat protein dan aksi katalitiknya menyiratkan clivaje enzimatik dari protein lain (ini adalah protease).

Hormon ini ditemukan pada akhir tahun 1890 -an. Namun, itu tidak lain adalah pada akhir tahun 1990 bahwa asal fisiologis dan struktur molekulnya ditentukan dengan tepat.

[TOC]

Struktur

Renin manusia adalah glikoprotein dengan aktivitas enzimatik dan berat molekul lebih dari 37 kDa. Molekul ini dibentuk oleh dua domain yang dipisahkan oleh sumbing dalam di mana situs aktifnya berada.

Kedua domain renin serupa secara berurutan dan terutama terdiri dari lembaran berlapis β.

Analisis yang berbeda dari urutan protein ini mengungkapkan bahwa ia memiliki lebih dari 30 limbah asam amino dasar, termasuk beberapa arginin, lisin dan histidin.

Selain itu, diketahui bahwa di seluruh struktur ada pusat hidrofobik dan permukaan hidrofilik besar yang menyediakan protein stabilitas dalam konteks yang berbeda.

Situs aktif enzim terletak di sumbing yang dibentuk oleh dua domain dan asam amino esensial untuk katalisis adalah dua limbah asam aspartat di posisi 38 dan 226, yang mengapa ini adalah protease "aspartil".

Produksi

Renin terjadi dalam sistem juxtaglomerular ginjal, struktur khusus yang ditemukan di lokasi kontak antara tubulus berkontur distal dan asalnya glomerulus.

Peralatan ini terdiri dari tiga komponen: sel granular, sel mesangial ekstraglomerular dan makula yang padat.

Makula padat

Makula lebat dibentuk oleh deretan sel epitel kubik yang dihubungkan sangat kompak yang melapisi tabung di lokasi kontak dengan glomerulus dan yang dianggap sebagai awal dari tubulus berkontur distal.

Dapat melayani Anda: ribulosa: karakteristik, struktur dan fungsi

Sel mesangial

Sel mesangial ekstraglomerulus membentuk daerah segitiga antara arteriola aferen, arteriola eferen dan makula yang padat, mereka dianggap sebagai perpanjangan dari sel mesangial glomerulus. Mereka juga disebut sel agranular.

Sel granular

Sel granular disebut sel juxtaglomerular dan terletak di dinding arteriol aferen dan eferen dan di area sel mesangial ekstraglomerulus.

Sel -sel granular ini menerima denominasi ini untuk keberadaan butiran sekresi dalam sitoplasma mereka. Butiran yang mengandung renin, serta prekursor renin, pro-rein, yang dibentuk dari pra-pr-renine.

Pra-Pro-Renina adalah prasangka yang memiliki 406 asam amino pada manusia. Prehormon ini mengalami clivaje proteolitik pasca-translasi, yang kehilangan urutan 23 limbah di ujung amino terminalnya.

Cliving Pra-Pro-Renin mengubahnya menjadi pro-perhiasan, 383 asam amino. Clivaje posterior dari urutan lain di ujung N-terminal pro-pemerintahan adalah apa yang mengarahkan pembentukan renin, protease aktif 340 asam amino.

Baik pro-rrenin dan renin dapat disekresikan untuk diedarkan, tetapi sangat sedikit pro-pemerintahan yang dikonversi menjadi renin aktif menjadi jaringan ikat ini. Enzim yang bertanggung jawab atas konversi renin renin dikenal sebagai calicreins dan catopins.

Setelah renin disekresikan ke sirkulasi, ia memiliki setengah kehidupan tidak melebihi 80 menit dan sekresi sangat diatur.

Selain ginjal, renin dapat diproduksi oleh jaringan atau organ lain seperti testis, ovarium, dinding arteriol, korteks adrenal, kelenjar hipofisis, otak, cairan ketuban dan lainnya.

Meskipun berlaku untuk banyak hewan, penelitian yang melibatkan penghapusan ginjal menunjukkan bahwa aktivitas renin yang beredar turun secara drastis ke level yang sangat dekat dengan nol.

Sekresi

Sekresi renin meningkat dengan serangkaian rangsangan yang muncul ketika volume cairan ekstraseluler berkurang, ketika tekanan darah berkurang atau ketika aktivitas simpatis pada saraf ginjal meningkat.

Beberapa faktor yang terkait dengan regulasi sekresi renin telah dijelaskan:

- Tekanan perfusi ginjal yang terdeteksi oleh baroreseptor (reseptor peregangan) dari arteriola aferen

- Perubahan volume dan komposisi cairan yang mencapai makula padat

- Aktivitas saraf simpatis ginjal

- Prostaglandin

- Peptida atrium natriuretik.

Mekanisme baroreseptor arteriola aferen menyebabkan penurunan sekresi renin ketika peningkatan tekanan arteriola aferen pada tingkat perangkat juxtaglomerular terjadi. Sekretinya meningkat ketika aktivitas baroreseptor berkurang saat tekanan turun.

Dapat melayani Anda: Stroma (histologi)

Sensor lain yang terkait dengan regulasi sekresi renin ditemukan dalam makula yang padat. Semakin tinggi laju reabsorpsi Na+ dan Cl- dan konsentrasi elektrolit ini dalam cairan yang mencapai makula padat, semakin rendah sekresi renin dan sebaliknya.

Peningkatan aktivitas saraf simpatis ginjal, serta katekolamin yang bersirkulasi melalui norepinefrin yang dilepaskan dalam terminasi simpatik dalam sel juxtaglomerular, meningkatkan sekresi renin.

Prostaglandin, khususnya prostasik.

Angiotensin II, karena efek umpan balik negatif, menghambat sekresi renin dengan efek langsung pada sel granular. Hormon lain seperti vasopresin menghambat sekresi renin.

Natriuretik atrium peptida (PNA), yang terjadi pada otot atrium jantung, menghambat sekresi renin.

Efek tambahan dari semua faktor stimulasi dan penghambatan adalah apa yang menentukan tingkat sekresi renin. Renin disekresikan dalam darah ginjal dan kemudian meninggalkan ginjal untuk beredar ke seluruh tubuh. Namun, sejumlah kecil renin tetap dalam cairan ginjal.

Fungsi

Renin adalah enzim yang dengan sendirinya tidak memiliki fungsi vasoaktif. Satu -satunya fungsi renin yang diketahui adalah memotong angiotensinogen di ujung terminal amino, menghasilkan pemenggalan yang disebut angiotensin I.

Angiotensinogen adalah glikoprotein dari kelompok α2 globulin yang disintesis oleh hati dan hadir dalam darah yang bersirkulasi.

Karena angiotensin I memiliki aktivitas vasopresor yang sangat buruk dan harus diproses "hilir" oleh protease lain, renin berpartisipasi dalam langkah awal regulasi tekanan darah, dalam sistem yang dikenal sebagai renin-angiotensin.

Angiotensin II memiliki waktu paruh yang sangat pendek (antara 1 dan 2 menit). Ini dengan cepat dimetabolisme oleh beberapa peptidase yang memecah -belahnya dan beberapa fragmen tersebut, seperti angiotensin III mempertahankan beberapa aktivitas vasopresor.

Fungsi umum dari sistem renin -angiotensin berganda dan dapat diringkas sebagai berikut:

- Penyempitan arteriolar dan peningkatan tekanan sistolik dan diastolik. Angiotensin II empat hingga delapan kali lebih kuat dari norepinefrin untuk fungsi ini.

Dapat melayani Anda: hyracotherium: karakteristik, nutrisi, spesies, reproduksi

- Peningkatan sekresi aldosteron karena efek langsung angiotensin II pada korteks adrenal. Sistem renin-angiotensin adalah regulator utama sekresi aldosteron.

- Ini memfasilitasi sekresi norepinefrin karena efek langsung pada pasca-ganglion yang simpatik.

- Ini mempengaruhi kontraksi sel mesangial, yang mengurangi laju filtrasi glomerulus dan, karena efek langsung pada tubulus ginjal, meningkatkan reabsorpsi natrium.

-  Pada tingkat otak, sistem ini mengurangi sensitivitas refleks baroreseptor yang meningkatkan efek vasopresor angiotensin II.

- Angiotensin II merangsang asupan air dengan mempromosikan mekanisme haus. Meningkatkan sekresi vasopresin dan hormon ACTH.

Patologi terkait

Sistem renin-angiotensin karena itu memiliki peran penting dalam patologi hipertensi, terutama yang berasal dari ginjal.

Ini adalah bagaimana penyempitan salah satu arteri ginjal menghasilkan hipertensi berkelanjutan yang dapat dibalik jika ginjal iskemik (rusak) diekstraksi atau penyempitan arteri ginjal dilepaskan pada waktunya.

Peningkatan produksi renin umumnya dikaitkan dengan penyempitan unilateral dari arteri ginjal yang menghubungkan salah satu ginjal, yang menyebabkan hipertensi. Kondisi klinis ini mungkin disebabkan oleh cacat bawaan atau kelainan sirkulasi ginjal lainnya.

Manipulasi farmakologis dari sistem ini, di samping penggunaan blocker reseptor angiotensin II, adalah alat mendasar untuk pengobatan hipertensi arterial.

Hipertensi arteri adalah penyakit diam dan progresif yang mempengaruhi sebagian besar populasi dunia, terutama orang dewasa berusia 50 tahun.

Referensi

1. Akahane, k., Umeyama, h., Nakagawa, s., Moriguchi, i., Hirose, s., Iizuka, k., & Murakami, J. (1985). Struktur tiga dimensi manusia renin. Hipertensi, 7(1), 3-12.
2. Davis, J., & Freeman, R. (1976). Mekanisme Mengatur Renin Delase. Ulasan Fisiologis, 56(1), 1-56.
3. Guyton, a., & Hall, J. (2006). Buku Teks Fisiologi Medis (Edisi ke -11.). Elsevier Inc.
4. Hackenthal, e., Paul, m., Ganten, d., & Taugner, R. (1990). Morfologi, fisiologi, dan biologi molekuler dari Renin Secret. Ulasan Fisiologis, 70(4), 1067-1116.
5. Morris, b. (1992). Biologi Renin Molekul. I: Gen dan struktur protein, sintesis dan pemrosesan. Jurnal Hipertensi, 10, 209-214.
6. Murray, r., Bender, d., Botham, k., Kennelly, hlm., Rodwell, v., & Weil, p. (2009). Biokimia Illustrated Harper (Edisi ke -28.). McGraw-Hill Medical.
7. Barat, J. (1998). Dasar fisiologis dari praktik medis (12ava ed.). Meksiko d.F.: Editorial Pan -American Medical.