Estrutura renina, produção, secreção, funções

O Renina, Também conhecido como angiotensinogease, é uma protease de aspartil que tem implicações importantes na homeostase eletrolítica e controle da pressão arterial em mamíferos.

Esta proteína é secretada do rim para a torrente circulatória e é responsável por aumentar a pressão arterial em animais experimentais quando os extratos renais são injetados.

Esquema representativo do sistema renina-angiotensina no corpo humano (fonte: Mikael Häggström [domínio público] via Wikimedia Commons)

Como é uma substância produzida por um tecido e secretada para a circulação com um alvo longe de seu local de produção, a renina é considerada um hormônio.

Os hormônios podem ser proteínas ou polipeptídeos, têm origem esteróide ou derivam de aminoácidos tirosina. A renina é um hormônio da natureza da proteína e sua ação catalítica implica o clivaje enzimático de outras proteínas (é uma protease).

Este hormônio foi descoberto no final da década de 1890. No entanto, não passava de não ser nada além de 1990 que sua origem fisiológica e estrutura molecular foram determinadas exatamente.

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Estrutura

A renina humana é uma glicoproteína com atividade enzimática e um peso molecular de pouco mais de 37 kDa. A molécula é formada por dois domínios separados por uma fenda profunda na qual seu local ativo está localizado.

Ambos os domínios da renina são semelhantes em sequência e são compostos principalmente de folhas banhadas β.

Diferentes análises da sequência desta proteína revelam que possui mais de 30 resíduos básicos de aminoácidos, incluindo várias argininas, lisinas e histidinas.

Além disso, sabe -se que, ao longo da estrutura, existem centro hidrofóbico e grandes superfícies hidrofílicas que fornecem proteína de estabilidade em diferentes contextos.

O local ativo da enzima está localizado na fenda formada pelos dois domínios e os aminoácidos essenciais para catálise são dois desperdícios de ácido aspártico nas posições 38 e 226, e é por isso que isso é uma protease "aspartil".

Produção

A renina ocorre no sistema justaglomerular do rim, uma estrutura especializada encontrada no local de contato entre o tubulo com contornos distais e sua origem glomerulus.

Este aparelho consiste em três componentes: as células granulares, as células mesangiais extraglomerulares e a densa mácula.

Macula densa

A densa mácula é formada por uma fileira de células epiteliais cúbicas ligadas muito compactas que estofam o tubo no local de contato com o glomérulo e que é considerado o início do tubulo distal contorno.

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Células mesangiais

As células mesangiais extraglomerulares estão formando uma região triangular entre a arteriola aferente, a arteriola eferente e a densa mácula, elas são consideradas uma extensão das células mesangiais glomerulares. Eles também são chamados de células agrânulos.

Células granulares

As células granulares são chamadas de células justaglomerulares e estão localizadas nas paredes de arteríolas aferentes e eferentes e na área de células mesangiais extraglomerulares.

Essas células granulares recebem essa denominação pela presença de grânulos de secreção em seu citoplasma. Grânulos que contêm renina, bem como um precursor de renina, pró-reein, que é formado a partir de pré-pr-reenina.

Pré-pro-renina é um pré-hormônio que tem 406 aminoácidos em humanos. Este pré-hormônio passa por um clivaje proteolítico pós-translacional, que perde uma sequência de 23 resíduos em seu final de amino terminal.

A cliving de pré-renin o converte em pró-reign, 383 aminoácidos. O clivaje posterior de outra sequência no extremo n-terminal do pró-reinune é o que direciona a formação do renina, uma protease ativa de 340 aminoácidos.

Tanto a pró-rrenina quanto a renina podem ser secretadas para a circulação, mas muito pouco pró-reign é convertido em renina ativa nesse tecido conjuntivo. As enzimas encarregadas da conversão de renina renina são conhecidas como calicreinas e catopsinas.

Uma vez que a renina é secretada para a circulação, ela tem meia -vida não superior a 80 minutos e a secreção é altamente regulamentada.

Além do rim, a renina pode ser produzida por outros tecidos ou órgãos, como testículos, ovários, paredes das arteríolas, o córtex adrenal, a glândula pituitária, o cérebro, o líquido amniótico e outros.

Embora seja aplicável a muitos animais, estudos que envolvem a remoção dos rins mostram que a atividade renina em circulação cai drasticamente para níveis muito próximos de zero.

Secreção

A secreção da renina aumenta por uma série de estímulos que aparecem quando o volume do líquido extracelular diminui, quando a pressão arterial diminui ou quando a atividade simpática nos nervos renais aumenta.

Vários fatores relacionados à regulamentação da secreção de renina foram descritos:

- A pressão de perfusão renal detectada pelos barorreceptores (receptores de alongamento) da arteriola aferente

- Mudanças no volume e composição do líquido que atinge a densa mácula

- Atividade de nervos simpáticos renais

- Prostaglandins

- O peptídeo atrial natriurético.

O mecanismo de barorreceptores da arteriola aferente causa uma diminuição na secreção de renina quando um aumento na pressão da arteriola aferente no nível do dispositivo justaglomerular ocorre. Sua secreção aumenta quando a atividade do barorreceptor diminui quando a pressão cai.

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Outro sensor relacionado à regulamentação da secreção de renina é encontrado na densa mácula. Quanto maior a taxa de reabsorção de Na+ e Cl- e a concentração desses eletrólitos no líquido que atinge a densa mácula, menor a secreção de renina e vice-versa.

O aumento da atividade do nervo simpático renal, bem como as catecolaminas circulantes através da norepinefrina liberada em terminações simpáticas em células justaglomerulares, aumenta a secreção de renina.

Prostaglandinas, especificamente prostaciclina.

A angiotensina II, devido a um efeito de feedback negativo, inibe a secreção de renina por efeito direto nas células granulares. Outro hormônio como a vasopressina inibe a secreção de renina.

O peptídeo atrial natriurético (PNA), que ocorre no músculo atrial cardíaco, inibe a secreção de renina.

O efeito adicional de todos os fatores estimulantes e inibitórios é o que determina a taxa de secreção renina. A renina é secretada no sangue renal e depois deixa os rins para circular por todo o corpo. No entanto, uma pequena quantidade de renina permanece em fluidos renais.

Funções

Renin é uma enzima que por si só não possui funções vasoativas. A única função conhecida da renina é cortar angiotensinogênio no final do terminal amino, gerando um decapitado chamado angiotensina I.

A angiotensinogênio é uma glicoproteína do grupo de globulinas de α2 sintetizada pelo fígado e está presente no sangue circulante.

Como a angiotensina I tem uma atividade vasopressora muito ruim e deve ser processada "a jusante" por outra protease, a renina participa dos passos iniciais da regulação da pressão arterial, em um sistema conhecido como renina-angiotensina.

A angiotensina II tem uma meia -vida muito curta (entre 1 e 2 minutos). É rapidamente metabolizado por várias peptidases que o estão fragmentando e alguns desses fragmentos, como a angiotensina III, retêm alguma atividade vasopressora.

As funções gerais do sistema renina -angiotensina são múltiplas e podem ser resumidas da seguinte forma:

- Constrição arteriolar e aumento da pressão sistólica e diastólica. A angiotensina II é quatro a oito vezes mais poderosa que a noradrenalina para esta função.

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- Aumento da secreção de aldosterona devido ao efeito direto da angiotensina II no córtex adrenal. O sistema renina-angiotensina é o principal regulador da secreção de aldosterona.

- Facilita a secreção de norepinefrina devido ao efeito direto sobre os pós-ganglions simpáticos.

- Ele influencia a contração celular mesanga, que diminui a taxa de filtração glomerular e, devido ao efeito direto nos túbulos renais, aumenta a reabsorção de sódio.

-  No nível do cérebro, esse sistema diminui a sensibilidade do reflexo de barorreceptores, o que aumenta o efeito vasopressor da angiotensina II.

- A angiotensina II estimula a ingestão de água promovendo mecanismos de sede. Aumenta a secreção de vasopressina e hormônio ACTH.

Patologias relacionadas

O sistema renina-angiotensina, portanto, tem um papel importante nas patologias hipertensivas, especialmente as de origem renal.

É assim que a constrição de uma das artérias renais gera hipertensão sustentada que pode ser revertida se o rim isquêmico (defeituoso) for extraído ou a constrição arterial renal for liberada no tempo.

Um aumento na produção de renina está geralmente associado à constrição unilateral da artéria renal que conecta um dos rins, que causa hipertensão. Esta condição clínica pode ser devida a defeitos congênitos ou outras anormalidades da circulação renal.

A manipulação farmacológica deste sistema, além do uso de bloqueadores dos receptores da angiotensina II, são as ferramentas fundamentais para o tratamento da hipertensão arterial.

A hipertensão arterial é uma doença silenciosa e progressiva que afeta uma grande parte da população mundial, especialmente adultos de 50 anos.

Referências

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