RENIN: YAPI, ÜRETIM, SALGILAMA, IŞLEVLER - BIYOLOJI - 2025

Renin da angiotensinogenasa olarak bilinen, elektrolit homeostaz ve memelilerde kan basıncı kontrolünde önemli etkileri vardır bir aspartil proteazdır.

Bu protein böbrekten kan dolaşımına salgılanır ve böbrek özleri enjekte edildiğinde deney hayvanlarında kan basıncının yükselmesinden sorumludur.

İnsan vücudundaki Renin-Angiotensin sisteminin temsili şeması (Kaynak: Mikael Häggström, Wikimedia Commons aracılığıyla)

Bir doku tarafından üretilen ve üretim yerinden uzakta bir hedefle dolaşıma salgılanan bir madde olduğu için renin bir hormon olarak kabul edilir.

Hormonlar, proteinler veya polipeptitler olabilir, steroidal bir kökene sahip olabilir veya amino asit tirozinden türetilebilir. Renin, doğası gereği bir protein hormonudur ve katalitik etkisi, diğer proteinlerin enzimatik bölünmesini içerir (bir proteazdır).

Bu hormon 1890'ların sonlarında keşfedildi, ancak fizyolojik kökeninin ve moleküler yapısının tam olarak belirlenmesi 1990'ların sonlarına kadar değildi.

yapı

İnsan renin, enzimatik aktiviteye ve moleküler ağırlığı 37 kDa'nın biraz üzerinde olan bir glikoproteindir. Molekül, içinde aktif bölgesinin bulunduğu derin bir yarıkla ayrılmış iki alandan oluşur.

Her iki renin alanı da sırayla benzerdir ve esas olarak β-katlı tabakalardan oluşur.

Bu proteinin dizisinin farklı analizleri, çeşitli argininler, lizinler ve histidinler dahil olmak üzere 30'dan fazla temel amino asit kalıntısına sahip olduğunu ortaya koymaktadır.

Ayrıca, farklı bağlamlarda proteine ​​stabilite sağlayan yapı boyunca hidrofobik merkezlerin ve büyük hidrofilik yüzeylerin bulunduğu bilinmektedir.

Enzimin aktif bölgesi, iki alan tarafından oluşturulan yarıkta bulunur ve kataliz için gerekli amino asitler, 38 ve 226 pozisyonlarında iki aspartik asit kalıntısıdır, bu nedenle bu bir "aspartil" proteazdır.

Üretim

Renin, böbreğin jukstaglomerüler aparatında üretilir; bu, distal kıvrımlı tübül ile orijin glomerülü arasındaki temas bölgesinde bulunan özel bir yapıdır.

Bu aparat üç bileşenden oluşur: granül hücreler, ekstraglomerüler mezanjiyal hücreler ve makula densa.

Yoğun makula

Makula densa, tüpü glomerulus ile temas bölgesinde hizalayan ve distal kıvrımlı tübülün başlangıcı olarak kabul edilen, birbirine yakın bir dizi kübik epitel hücrelerinden oluşur.

Mezanjiyal hücreler

Ekstraglomerüler mezanjiyal hücreler, afferent arteriyol, efferent arteriyol ve makula densa arasında üçgen bir bölge oluştururken bulunurlar, bunlar glomerüler mesanjiyal hücrelerin bir uzantısı olarak kabul edilirler. Ayrıca agranüler hücreler olarak da adlandırılırlar.

Granül hücreler

Granül hücreler, jukstaglomerüler hücreler olarak adlandırılır ve afferent ve efferent arteriyollerin duvarlarında ve ekstraglomerüler mezanjiyal hücreler alanında bulunur.

Bu granül hücreler, sitoplazmalarında salgı granüllerinin varlığı ile adlandırılır. Pre-pro-renin'den oluşan, renin ve bir renin öncüsü olan pro-renin içeren granüller.

Pre-pro-renin, insanlarda 406 amino asit içeren bir prehormondur. Bu önhormon, bir post-translasyonel proteolitik bölünmeye uğrar, böylece amino terminal ucunda 23 kalıntılık bir sekans kaybeder.

Pre-pro-renin'in bölünmesi, onu 383 amino asit uzunluğunda pro-renin'e dönüştürür. Pro-renin'in N-terminalinde başka bir dizinin müteakip bölünmesi, aktif bir 340 amino asit proteaz olan renin oluşumunu yöneten şeydir.

Hem pro-renin hem de renin dolaşıma salgılanabilir, ancak çok az pro-renin bu bağ dokusunda aktif renin'e dönüşür. Pro-renin'in renin'e dönüşümünden sorumlu enzimler, kallikreinler ve katepsinler olarak bilinir.

Renin dolaşıma salgılandıktan sonra, 80 dakikadan fazla olmayan bir yarılanma ömrüne sahiptir ve salgılama yüksek düzeyde düzenlenir.

Böbreğe ek olarak renin, testisler, yumurtalıklar, arteriyol duvarları, adrenal korteks, hipofiz, beyin, amniyotik sıvı ve diğerleri gibi diğer dokular veya organlar tarafından da üretilebilir.

Birçok hayvana uygulanabilir olmasına rağmen, böbreklerin çıkarılmasını içeren çalışmalar, dolaşımdaki renin aktivitesinin çarpıcı bir şekilde sıfıra çok yakın seviyelere düştüğünü göstermektedir.

Salgı

Renin sekresyonu, hücre dışı sıvının hacmi azaldığında, arteriyel basınç düştüğünde veya böbrek sinirlerinde sempatik aktivite arttığında ortaya çıkan bir dizi uyaranla artar.

Renin sekresyonunun düzenlenmesiyle ilgili birkaç faktör tanımlanmıştır:

- Afferent arteriyolün baroreseptörleri (streç reseptörleri) tarafından tespit edilen renal perfüzyon basıncı

- Makula dansasına ulaşan sıvının hacim ve bileşimindeki değişiklikler

- Renal sempatik sinirlerin aktivitesi

- Prostaglandinler

- Atriyal natriüretik peptid.

Afferent arteriyolün baroreseptör mekanizması, jukstaglomerüler aparat seviyesinde afferent arteriyolün basıncında bir artış olduğunda renin sekresyonunda bir azalmaya neden olur. Basınç düştükçe baroreseptör aktivitesi azaldığında salgılanması artar.

Renin salgılanmasının düzenlenmesiyle ilgili bir başka sensör de makula densasında bulunur. Na + ve Cl- yeniden absorpsiyon hızı ve bu elektrolitlerin makula densaya ulaşan sıvıda konsantrasyonu ne kadar yüksekse, renin sekresyonu o kadar düşüktür ve bunun tersi de geçerlidir.

Jukstaglomerüler hücrelerde sempatik uçlarda salınan norepinefrin yoluyla dolaşan katekolaminlerin yanı sıra renal sempatik sinirlerin artan aktivitesi, renin sekresyonunu artırır.

Prostaglandinler, özellikle prostasiklinler, jukstaglomerüler aparatın granül hücreleri üzerinde doğrudan etki ile renin salgılanmasını uyarır.

Anjiyotensin II, negatif geri besleme etkisi yoluyla, granül hücreler üzerinde doğrudan etki yaparak renin salgılanmasını inhibe eder. Vazopressin gibi başka bir hormon da renin salgılanmasını engeller.

Kalp atriyal kasında üretilen atriyal natriüretik peptid (ANP), renin sekresyonunu inhibe eder.

Tüm uyarıcı ve inhibe edici faktörlerin birleşik etkisi, renin salgılanma oranını belirleyen şeydir. Renin böbrek kanına salgılanır ve daha sonra böbrekleri vücutta dolaşıma bırakır. Bununla birlikte, böbrek sıvılarında az miktarda renin kalır.

Özellikleri

Renin, kendi başına vazoaktif fonksiyonlara sahip olmayan bir enzimdir. Renin'in bilinen tek işlevi, anjiyotensinojeni amino ucunda keserek, Angiotensin I adlı bir dekapeptid üretmektir.

Anjiyotensinojen, karaciğer tarafından sentezlenen α2 globülin grubundan bir glikoproteindir ve dolaşımdaki kanda bulunur.

Anjiyotensin I çok zayıf vazopressör aktivitesine sahip olduğundan ve başka bir proteaz tarafından "aşağı yönde" işlenmesi gerektiğinden, renin, renin-anjiyotensin olarak bilinen bir sistemde kan basıncı regülasyonunun ilk adımlarına katılır.

Anjiyotensin II'nin çok kısa bir yarı ömrü vardır (1 ila 2 dakika arasında). Onu parçalayan çeşitli peptidazlar tarafından hızla metabolize edilir ve bu parçalardan bazıları, örneğin Angiotensin III, bazı vazopresör aktivitesini korur.

Renin -anjiyotensin sisteminin genel işlevleri çoktur ve şu şekilde özetlenebilir:

- Arteriyolar daralma ve sistolik ve diyastolik basınçta artış. Anjiyotensin II, bu işlev için norepinefrinden dört ila sekiz kat daha etkilidir.

- Anjiyotensin II'nin adrenal korteks üzerindeki doğrudan etkisine bağlı olarak aldosteron salgısının artması. Renin-anjiyotensin sistemi aldosteron salgılanmasının ana düzenleyicisidir.

- Ganglionik sonrası sempatik nöronlar üzerinde doğrudan etki yaparak norepinefrin salgılanmasını kolaylaştırır.

- Glomerüler filtrasyon hızını azaltan ve renal tübüller üzerindeki direkt etkisinden dolayı sodyum reabsorbsiyonunu artıran mezanjiyal hücrelerin kasılmasını etkiler.

- Beyin düzeyinde, bu sistem, Anjiyotensin II'nin vazopresör etkisini artıran baroreseptör refleksinin duyarlılığını azaltır.

- Anjiyotensin II, susuzluk mekanizmalarını teşvik ederek su alımını uyarır. Vazopressin ve ACTH hormonunun salgılanmasını artırır.

İlgili patolojiler

Bu nedenle renin-anjiyotensin sistemi, hipertansif patolojilerde, özellikle renal orijinli olanlarda önemli bir role sahiptir.

Böbrek arterlerinden birinin daralmasının, iskemik (kusurlu) böbrek çıkarılırsa veya renal arter daralması zamanla serbest bırakılırsa geri döndürülebilen sürekli hipertansiyon oluşturmasının nedeni budur.

Renin üretiminde bir artış, genellikle böbreklerden birini bağlayan renal arterin tek taraflı daralması ile ilişkilidir ve bu da hipertansiyona neden olur. Bu klinik durum, doğuştan kusurlara veya diğer renal dolaşım anormalliklerine bağlı olabilir.

Bu sistemin farmakolojik manipülasyonu, anjiyotensin II reseptör blokerlerinin kullanımına ek olarak, arteriyel hipertansiyonun tedavisi için temel araçlardır.

Yüksek tansiyon, dünya nüfusunun büyük bir bölümünü, özellikle 50 yaşın üzerindeki yetişkinleri etkileyen sessiz ve ilerleyici bir hastalıktır.

Referanslar

1. Akahane, K., Umeyama, H., Nakagawa, S., Moriguchi, I., Hirose, S., Iizuka, K. ve Murakami, J. (1985). İnsan Renininin Üç Boyutlu Yapısı. Hipertansiyon, 7 (1), 3-12.
2. Davis, J. ve Freeman, R. (1976). Renin Salımını Düzenleyen Mekanizmalar. Fizyolojik İncelemeler, 56 (1), 1-56.
3. Guyton, A. ve Hall, J. (2006). Tıbbi Fizyoloji Ders Kitabı (11. baskı). Elsevier Inc.
4. Hackenthal, E., Paul, M., Ganten, D. ve Taugner, R. (1990). Renin Salgısının Morfolojisi, Fizyolojisi ve Moleküler Biyolojisi. Fizyolojik İncelemeler, 70 (4), 1067-1116.
5. Morris, B. (1992). Renin Moleküler Biyolojisi. I: Gen ve protein yapısı, sentezi ve işlenmesi. Hipertansiyon Dergisi, 10, 209–214.
6. Murray, R., Bender, D., Botham, K., Kennelly, P., Rodwell, V. ve Weil, P. (2009). Harper's Illustrated Biochemistry (28. baskı). McGraw-Hill Medical.
7. West, J. (1998). Tıbbi Uygulamaların Fizyolojik Temelleri (12. baskı). Mexico DF: Editoryal Médica Panamericana.