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Renina

La renina ( etimología y pronunciación ), también conocida como angiotensinogenasa , es una proteína y enzima proteasa aspártica secretada por los riñones que participa en el si...

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La renina ( etimología y pronunciación ), también conocida como angiotensinogenasa , es una proteína y enzima proteasa aspártica secretada por los riñones que participa en el sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA) del cuerpo, el cual aumenta el volumen de líquido extracelular ( plasma sanguíneo , linfa y líquido intersticial ) y provoca vasoconstricción arterial . Por lo tanto, aumenta la presión arterial media del cuerpo .

La renina no se suele denominar hormona , aunque tiene un receptor, el receptor de (pro)renina, también conocido como receptor de renina y receptor de prorenina (véase también más abajo), [ 4 ] así como actividad enzimática con la que hidroliza el angiotensinógeno a angiotensina I .

Bioquímica y fisiología

Estructura

La estructura primaria del precursor de la renina consta de 406 aminoácidos, con un presegmento y un prosegmento que contienen 20 y 46 aminoácidos, respectivamente. La renina madura contiene 340 aminoácidos y tiene una masa de 37 kDa . [ 5 ]

Secreción

La enzima renina es secretada por los pericitos en las proximidades de las arteriolas aferentes y microvasos similares del riñón a partir de células especializadas del aparato yuxtaglomerular —las células yuxtaglomerulares— en respuesta a tres estímulos:

  1. Una disminución de la presión arterial (que podría estar relacionada con una disminución del volumen sanguíneo), detectada por los barorreceptores (células sensibles a la presión), constituye el vínculo causal más directo entre la presión arterial y la secreción de renina (los otros dos métodos operan a través de vías más largas).
  2. Una disminución en la carga de sodio que llega al túbulo distal. Esta carga se mide mediante la mácula densa del aparato yuxtaglomerular .
  3. La actividad del sistema nervioso simpático , que también controla la presión arterial, actúa a través de los receptores adrenérgicos β 1 .

La renina humana se secreta mediante al menos dos vías celulares: una vía constitutiva para la secreción de la prorrenina precursora y una vía regulada para la secreción de la renina madura. [ 6 ]

Sistema renina-angiotensina

El sistema renina-angiotensina , mostrando el papel de la renina en la base [ 7 ]

La enzima renina circula en el torrente sanguíneo e hidroliza (descompone) el angiotensinógeno secretado por el hígado en el péptido angiotensina I.

La angiotensina I se escinde en los pulmones por la enzima convertidora de angiotensina (ECA) unida al endotelio en angiotensina II , el péptido más vasoactivo. [ 8 ] [ 9 ] La angiotensina II es un potente vasoconstrictor de todos los vasos sanguíneos. Actúa sobre el músculo liso y, por lo tanto, aumenta la resistencia que estas arterias ofrecen al corazón, y así, para el mismo gasto cardíaco, aumentará la presión arterial.

La angiotensina II también actúa sobre las glándulas suprarrenales y libera aldosterona , que estimula las células epiteliales del túbulo distal y los conductos colectores de los riñones para aumentar la reabsorción de sodio, intercambiándolo con potasio para mantener la neutralidad electroquímica, y de agua, lo que conlleva un aumento del volumen sanguíneo y de la presión arterial.

El sistema renina-angiotensina (SRA) también actúa sobre el sistema nervioso central (SNC) para aumentar la ingesta de agua estimulando la sed , así como para conservar el volumen sanguíneo, reduciendo la pérdida de orina mediante la secreción de vasopresina por la glándula pituitaria posterior .

La concentración normal de renina en el plasma humano adulto es de 1,98–24,6  ng/L en posición erguida. [ 10 ]

Función

La renina activa el sistema renina-angiotensina mediante su actividad endopeptidasa, que escinde los enlaces peptídicos entre los residuos de leucina y valina del angiotensinógeno [ 11 ] , producido por el hígado , para generar angiotensina I , la cual se convierte posteriormente en angiotensina II por acción de la ECA , la enzima convertidora de angiotensina presente principalmente en los capilares pulmonares. La angiotensina II, a su vez, contrae los vasos sanguíneos , aumenta la secreción de ADH y aldosterona , y estimula el hipotálamo para activar el reflejo de la sed, lo que conlleva un aumento de la presión arterial . Por lo tanto, la función principal de la renina es, en última instancia, provocar un aumento de la presión arterial, lo que conduce a la restauración de la presión de perfusión en los riñones.

La renina es secretada por las células yuxtaglomerulares del riñón, las cuales detectan cambios en la presión de perfusión renal mediante receptores de estiramiento en las paredes vasculares. Estas células también son estimuladas para liberar renina por señales provenientes de la mácula densa . La mácula densa detecta cambios en el aporte de sodio al túbulo distal y responde a una disminución en la carga tubular de sodio estimulando la liberación de renina en las células yuxtaglomerulares. En conjunto, la mácula densa y las células yuxtaglomerulares conforman el complejo yuxtaglomerular.

La secreción de renina también es estimulada por la estimulación del sistema nervioso simpático, principalmente a través de la activación del receptor adrenérgico β1 . [ 12 ]

El receptor de (pro)renina al que se unen la renina y la prorrenina está codificado por el gen ATP6ap2 , proteína accesoria lisosomal 2 transportadora de H(+) de la ATPasa, lo que resulta en un aumento de cuatro veces en la conversión de angiotensinógeno a angiotensina I en comparación con la mostrada por la renina soluble, así como en la activación no hidrolítica de la prorrenina a través de un cambio conformacional en la prorrenina que expone el sitio catalítico al sustrato angiotensinógeno. Además, la unión de la renina y la prorrenina resulta en la fosforilación de los residuos de serina y tirosina de ATP6AP2. [ 13 ]

El nivel de ARNm de renina parece estar modulado por la unión de HADHB , HuR y CP1 a una región reguladora en la región 3' UTR . [ 14 ]

Genética

El gen de la renina, REN , abarca 12 kb de ADN y contiene 8 intrones. [ 15 ] Produce varios ARNm que codifican diferentes isoformas de REN .

Las mutaciones en el gen REN pueden ser hereditarias y son la causa de una enfermedad renal hereditaria poco frecuente, que hasta ahora solo se ha detectado en dos familias. Esta enfermedad es autosómica dominante , lo que significa que se caracteriza por una probabilidad de herencia del 50 % y es una enfermedad renal crónica de progresión lenta que requiere diálisis o trasplante de riñón . Muchos pacientes y familias con esta enfermedad, aunque no todos, presentan niveles elevados de potasio sérico y anemia inexplicable a una edad relativamente temprana. Los pacientes con una mutación en este gen pueden tener una tasa variable de pérdida de la función renal; algunos individuos comienzan la diálisis a los 40 años, mientras que otros pueden no necesitarla hasta los 70. Se trata de una enfermedad renal hereditaria poco frecuente que afecta a menos del 1 % de las personas con enfermedad renal. [ 16 ]

Aplicaciones clínicas

Un sistema renina-angiotensina hiperactivo produce vasoconstricción y retención de sodio y agua. Estos efectos provocan hipertensión . Por lo tanto, los inhibidores de la renina pueden utilizarse para el tratamiento de la hipertensión. [ 17 ] [ 18 ] Esto se mide mediante la actividad de la renina plasmática (ARP).

En la práctica médica actual, la hiperactividad del sistema renina-angiotensina-aldosterona (y la hipertensión resultante) se reduce con mayor frecuencia mediante inhibidores de la ECA (como ramipril y perindopril) o bloqueadores de los receptores de angiotensina II (ARA II, como losartán, irbesartán o candesartán) en lugar de un inhibidor directo de la renina por vía oral. Los inhibidores de la ECA o los ARA II también forman parte del tratamiento estándar tras un infarto de miocardio.

El diagnóstico diferencial del cáncer de riñón en un paciente joven con hipertensión incluye el tumor de células yuxtaglomerulares ( reninoma ), el tumor de Wilms y el carcinoma de células renales , todos los cuales pueden producir renina. [ 19 ]

Medición

La renina se suele medir como la actividad de renina plasmática ( ARP ). La ARP se mide especialmente en casos de ciertas enfermedades que se presentan con hipertensión o hipotensión . La ARP también está elevada en ciertos tumores. [ 20 ] Una medición de ARP se puede comparar con una concentración plasmática de aldosterona (CPA) como una relación CPA/ARP .

Descubrimiento y denominación

El nombre renina = ren + -in , " riñón " + " compuesto ". La pronunciación más común en inglés es / ˈ r iː n ɪ n / ( e larga ); / ˈ r ɛ n ɪ n / ( e corta ) también es común, pero usar / ˈ r iː n ɪ n / permite reservar / ˈ r ɛ n ɪ n / para rennin . La renina fue descubierta, caracterizada y nombrada en 1898 por Robert Tigerstedt , profesor de fisiología , y su alumno, Per Bergman, en el Instituto Karolinska de Estocolmo . [ 21 ] [ 22 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 GRCh38: Versión 89 de Ensembl: ENSG00000143839 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ↑ "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  3. ↑ "Referencia de PubMed sobre el ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE . UU .
  4. ↑ Nguyen G (marzo de 2011). "Renina, (pro)renina y receptor: una actualización". Clin Sci (Lond) . 120 (5): 169– 178. doi : 10.1042/CS20100432 . PMID 21087212 . 
  5. ↑ Imai T, Miyazaki H, Hirose S, Hori H, Hayashi T, Kageyama R, Ohkubo H, Nakanishi S, Murakami K (dic. 1983). "Clonación y análisis de secuencia de ADNc para el precursor de la renina humana" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 80 (24): 7405– 7409. Bibcode : 1983PNAS...80.7405I . doi : 10.1073 / pnas.80.24.7405 . PMC 389959. PMID 6324167 .  
  6. ↑ Pratt RE, Flynn JA, Hobart PM, Paul M, Dzau VJ (marzo de 1988). "Diferentes vías secretoras de renina de células de ratón transfectadas con el gen de la renina humana" . The Journal of Biological Chemistry . 263 (7): 3137–3141 . doi : 10.1016/S0021-9258(18)69046-5 . PMID 2893797 . 
  7. ↑ Boulpaep EL, Boron WF (2005). «Integración del equilibrio de sal y agua; la glándula suprarrenal». Fisiología médica: un enfoque celular y molecular . St. Louis, MO: Elsevier Saunders. pp. 866–867 , 1059. ISBN  978-1-4160-2328-9.
  8. ^ Fujino T, Nakagawa N, Yuhki K, Hara A, Yamada T, Takayama K, Kuriyama S, Hosoki Y, Takahata O, Taniguchi T, Fukuzawa J, Hasebe N, Kikuchi K, Narumiya S, Ushikubi F (septiembre de 2004). "Disminución de la susceptibilidad a la hipertensión renovascular en ratones que carecen del receptor IP de prostaglandina I2" . La Revista de Investigación Clínica . 114 (6): 805– 812. doi : 10.1172/JCI21382 . PMC 516260 . PMID 15372104 .  
  9. ↑ Brenner & Rector's The Kidney , 7.ª ed., Saunders, 2004, págs. 2118-2119. Texto completo con suscripción a MDConsult. Archivado el 7 de febrero de 2015 en Wayback Machine.
  10. ↑ "Manual del Centro de Referencia de Laboratorio" . Programa Regional de Medicina de Laboratorio de Hamilton.
  11. ↑ Zhou MS, Schulman IH, Zeng Q (octubre de 2012). "Vínculo entre el sistema renina-angiotensina y la resistencia a la insulina: implicaciones para la enfermedad cardiovascular" . Medicina Vascular . 17 (5): 330– 341. doi : 10.1177/1358863X12450094 . PMID 22814999 . 
  12. ↑ Kopp U, Aurell M, Nilsson IM, Ablad B (septiembre de 1980). "El papel de los receptores beta-1-adrenérgicos en la respuesta de liberación de renina a la estimulación gradual del nervio simpático renal". Pflügers Archiv . 387 (2): 107– 113. doi : 10.1007/BF00584260 . PMID 6107894. S2CID 25873845 .  
  13. ↑ Nguyen G, Delarue F, Burcklé C, Bouzhir L, Giller T, Sraer JD (junio de 2002). "Papel fundamental del receptor de renina/prorrenina en la producción de angiotensina II y las respuestas celulares a la renina" . The Journal of Clinical Investigation . 109 (11): 1417– 1427. doi : 10.1172/JCI14276 . PMC 150992. PMID 12045255 .  
  14. ↑ Adams DJ, Beveridge DJ, van der Weyden L, Mangs H, Leedman PJ, Morris BJ (noviembre de 2003). "HADHB, HuR y CP1 se unen a la región distal 3' no traducida del ARNm de la renina humana y modulan diferencialmente la expresión de la renina" . The Journal of Biological Chemistry . 278 (45): 44894– 44903. doi : 10.1074/jbc.M307782200 . PMID 12933794 . 
  15. ↑ Hobart PM, Fogliano M, O'Connor BA, Schaefer IM, Chirgwin JM (agosto de 1984). "Gen de la renina humana: estructura y análisis de secuencia" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 81 (16): 5026– 5030. Bibcode : 1984PNAS...81.5026H . doi : 10.1073/pnas.81.16.5026 . PMC 391630. PMID 6089171 .  
  16. ↑ Zivná M, Hůlková H, Matignon M, Hodanová K, Vylet'al P, Kalbácová M, Baresová V, Sikora J, Blazková H, Zivný J, Ivánek R, Stránecký V, Sovová J, Claes K, Lerut E, Fryns JP, Hart PS, Hart TC, Adams JN, Pawtowski A, Clemessy M, Gasc JM, Gübler MC, Antignac C, Elleder M, Kapp K, Grimbert P, Bleyer AJ, Kmoch S (2009). "Mutaciones dominantes del gen de la renina asociadas con hiperuricemia de aparición temprana, anemia e insuficiencia renal crónica" . Soy. J. hum. Genet . 85 (2): 204– 213. doi : 10.1016/j.ajhg.2009.07.010 . PMC 2725269 . PMID 19664745 .  
  17. ↑ Presentación sobre inhibidores directos de la renina como fármacos antihipertensivos. Archivada el 7 de diciembre de 2010 en Wayback Machine.
  18. ↑ Ram CV (septiembre de 2009). "Inhibición directa de la renina: un enfoque fisiológico para tratar la hipertensión y las enfermedades cardiovasculares". Future Cardiology . 5 (5): 453– 465. doi : 10.2217/fca.09.31 . PMID 19715410 . 
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  20. ↑ Programa de Medicina de Laboratorio Regional de Hamilton - Manual del Centro de Referencia de Laboratorio. Renin Direct.
  21. ↑ Phillips MI, Schmidt-Ott KM (dic. 1999). "El descubrimiento de la renina hace 100 años". News in Physiological Sciences . 14 (6): 271– 274. doi : 10.1152/physiologyonline.1999.14.6.271 . PMID 11390864. S2CID 22118033 .  
  22. ↑ Tigerstedt R, Bergman PG (1898). "Niere und Kreislauf" [ Riñón y Circulación ] . Skandinavisches Archiv für Physiologie (en alemán). 8 : 223– 271. doi : 10.1111/j.1748-1716.1898.tb00272.x .

Lecturas adicionales

  • Stefanska A, Kenyon C, Christian HC, Buckley C, Shaw I, Mullins JJ, Péault B (diciembre de 2016). " Los pericitos del riñón humano producen renina" . Kidney International . 90 (6): 1251– 1261. doi : 10.1016/j.kint.2016.07.035 . PMC 5126097. PMID 27678158 .  
  • Kmoch S, Živná M, Bleyer AJ (2015). "Nefropatía hiperuricémica juvenil familiar tipo 2" . En Adam MP, Everman DB, Mirzaa GM, Pagon RA, Wallace SE, Bean LJ, Gripp KW, Amemiya A (eds.). GeneReviews [Internet] . Seattle (WA): Universidad de Washington, Seattle. págs. 1993–2014 . PMID 21473025 .