aldosteroneยังเป็นที่รู้จัก electrocortina เป็นฮอร์โมนเตียรอยด์ (มาจาก cyclopentane perhidrofenantreno) ที่สังเคราะห์โดยส่วนไตของเยื่อหุ้มสมองต่อมหมวกไตและที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมระดับของโซเดียมโพแทสเซียมและน้ำในของเหลว
ฮอร์โมนสเตียรอยด์ทั้งหมดสังเคราะห์จากคอเลสเตอรอลที่ได้มาจากสามแหล่ง: จากอาหาร (เกือบ 80%) จากอะซิเตทหรือจากที่เก็บของเอสเทอร์คอเลสเตอรอลในเนื้อเยื่อที่ผลิตฮอร์โมนเหล่านี้ (เนื้อเยื่อ steroidogens)
โครงสร้างทางเคมีของฮอร์โมนอัลโดสเตอโรน (ที่มา: Wesalius ผ่าน Wikimedia Commons)
คอเลสเตอรอลที่เข้าสู่อาหารจะถูกขนส่งในเลือดของมนุษย์โดยใช้ไลโปโปรตีนความหนาแน่นต่ำหรือ LDL (ไลโปโปรตีนความหนาแน่นต่ำ) และถูกนำเข้าสู่เซลล์โดยกลไกของเอนโดไซโทซิสเฉพาะ
อัลบูมินและโกลบูลินในพลาสมา (โปรตีนในเลือด) ทำหน้าที่เป็นตัวขนส่งฮอร์โมนสเตียรอยด์ การขนส่งอัลโดสเตอโรนเกิดขึ้นโดยกลไกที่ไม่เฉพาะเจาะจงและประมาณ 50% ของแอลโดสเตอโรนในพลาสมาอยู่ในสถานะอิสระ
การเพิ่มขึ้นของฮอร์โมน ACTH หรือ adrenocorticotropin แองจิโอเทนซินและโพแทสเซียมในพลาสมาการลดลงของโซเดียมในพลาสมาและปัจจัยเกี่ยวกับการเกิด atrial เป็นปัจจัยบางอย่างที่กระตุ้นการสังเคราะห์และการปลดปล่อยอัลโดสเตอโรน
ฮอร์โมนนี้มีส่วนร่วมในการเหนี่ยวนำการดูดซึมโซเดียมในท่อรวบรวมไตเพิ่มการเข้าสู่ช่องโซเดียมของท่อนี้ ในทำนองเดียวกันการส่งออกของไตและการขับโพแทสเซียมและ H + จะได้รับการส่งเสริม
ค่าอัลโดสเตอโรนในพลาสมาปกติขึ้นอยู่กับปริมาณโซเดียม มีความแตกต่างกันระหว่าง 80-250 pmol / L และสามารถเข้าถึงได้ถึง 300-900 mmol / L ในผู้ป่วยที่รับประทานอาหารที่มีโซเดียมสูง
คุณสมบัติ
หน้าที่หลักของอัลโดสเตอโรนคือการควบคุมระดับของ Na + และน้ำในของเหลวนอกเซลล์รวมทั้งควบคุมการหลั่ง K + และ H + โดยไตและปรับเปลี่ยนการหลั่งของไอออนในเนื้อเยื่ออื่น ๆ เช่นต่อมน้ำลายเยื่อบุลำไส้และต่อม ขับเหงื่อ
อัลโดสเตอโรนส่งเสริมการดูดซึมโซเดียมของไตและการขับโพแทสเซียมและไฮโดรเจนอิออนเป็นผลให้โซเดียมยังคงอยู่และการกำจัดโพแทสเซียมและไฮโดรเจนไอออนในปัสสาวะจะเพิ่มขึ้น น้ำจะถูกดูดซึมกลับมาใช้ใหม่พร้อมกับโซเดียมผ่านผลออสโมติก
แผนผังตัวแทนของกลไกการตอบรับอัลโดสเตอโรน (ที่มา: OpenStax College ผ่าน Wikimedia Commons)
เนื่องจากมันจัดการกับอิเล็กโทรไลต์ฮอร์โมนนี้จึงเรียกว่าฮอร์โมน adrenal mineralocorticoid เป็น Mineralocorticoid ธรรมชาติที่มีศักยภาพมากที่สุดและถูกขนส่งในพลาสมาในเลือดในรูปแบบอิสระหรือร่วมกับโปรตีนบางชนิด
ครึ่งชีวิตของอัลโดสเตอโรนอยู่ที่ประมาณ 15-20 นาทีและตับมีหน้าที่ในการกำจัดอย่างรวดเร็วโดยสร้างเมตาโบไลต์จากอัลโดสเตอโรนที่เรียกว่าเตตระไฮดรอกซีอัลโดสเตอโรน 3-glucuronide ซึ่งจะถูกกำจัดโดย ไตผ่านปัสสาวะ
สังเคราะห์
ชื่อทางเคมีของ aldosterone คือ11β, 21-Dihydroxy-3,20-dioxo-4-pregne-18-al การสังเคราะห์เกิดขึ้นในเซลล์ของ zona glomerulosa หรือ subcapsular ของเยื่อหุ้มสมองของต่อมหมวกไต (ต่อมที่สำคัญมากซึ่งอยู่บริเวณส่วนบนของไต)
การสังเคราะห์อัลโดสเตอโรนเริ่มต้นด้วยการขนส่งคอเลสเตอรอลจากเซลล์ไซโทซอลเข้าสู่ไมโทคอนเดรีย
ขั้นตอนแรกคือการเปลี่ยนคอเลสเตอรอลไปเป็น Pregnenolone ซึ่งจะถูกเปลี่ยนเป็นฮอร์โมนโปรเจสเตอโรนแล้วเปลี่ยนเป็น deoxycorticosterone (DOC) เป็นคอร์ติโคสเตอโรนและสุดท้ายเป็นอัลโดสเตอโรน
การขนส่งคอเลสเตอรอลไปยังไซโตซอลในน้ำซึ่งละลายน้ำได้ไม่ดีเกิดขึ้นโดยโปรตีนตัวพาสเตอรอลที่เรียกว่า "สเตอรอลพาหะโปรตีน 2" หรือ SPD-2 นี่คือโปรตีนที่รับผิดชอบในการขนส่งคอเลสเตอรอลไปยังไมโทคอนเดรีย
โปรตีนอีกชนิดหนึ่งเรียกว่า StAR (Steroidogenic Immediate Regulator) ช่วยให้การเข้าสู่คอเลสเตอรอลในช่องว่างระหว่างเยื่อหุ้มเซลล์ (ผ่านเยื่อหุ้มชั้นนอกของไมโตคอนเดรีย)
การสังเคราะห์อัลโดสเตอโรน (ที่มา: Calvero ผ่าน Wikimedia Commons)
ภายในไมโทคอนเดรียเอนไซม์สเตียรอยด์ส่วนใหญ่เป็นส่วนหนึ่งของไซโตโครมพี 450 ออกซิเดสคอมเพล็กซ์
การเปลี่ยนคอเลสเตอรอลไปเป็น Pregnenolone เกิดขึ้นจากเอนไซม์เคลลาเวจโซ่ด้านข้างของคอเลสเตอรอลหรือที่รู้จักกันดีในชื่อ P450scc เอนไซม์ประเภทนี้ตัดห่วงโซ่ด้านคอเลสเตอรอลในไมโตคอนเดรียรวมทั้งไฮดรอกซิเลชันที่ตำแหน่ง20αและ 22 และตัดพันธะระหว่างคาร์บอน 20-22
เอนไซม์3β-HSD (3β-hydroxysteroid dehydrogenase) และΔ5,4isomeraseซึ่งไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของ P450 complex จะเป็นสื่อกลางในการเปลี่ยน Pregnenolone เป็น progesterone โดยการไฮดรอกไซเลชันและไอโซเมอไรเซชันตามลำดับ
ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นในเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมของเซลล์ที่สร้างอัลโดสเตอโรนในเยื่อหุ้มสมองต่อมหมวกไต
เอนไซม์ P450c21 เป็น 21-hydroxylase ที่แปลง progesterone เป็น 11-deoxycorticosterone ซึ่งต่อมาถูกไฮดรอกซิเลสโดย 11yl-hydroxylase และเปลี่ยนเป็น corticosterone
เอนไซม์ 18-hydroxylase หรือ aldosterone synthetase จะเปลี่ยนรูปโดยการไฮดรอกซิเลชันคอร์ติโคสเตอโรนเป็น 18-hydroxycorticosterone ซึ่งโดยการแลกเปลี่ยนแอลกอฮอล์ที่ตำแหน่ง 18 สำหรับกลุ่มอัลดีไฮด์จะทำให้ได้อัลโดสเตอโรน
การหลั่งเกิดขึ้นได้อย่างไร?
ทั้งการหลั่งและการทำงานของอัลโดสเตอโรนขึ้นอยู่กับองค์ประกอบหลายประการซึ่ง ได้แก่ ปัจจัยทางธรรมชาติวิทยาหรือ FNA และแองจิโอเทนซิน II FNA เป็นฮอร์โมนเปปไทด์ที่สังเคราะห์โดยกล้ามเนื้อหัวใจห้องบนและหลั่งโดยเซลล์เหล่านี้เพื่อตอบสนองต่อการยืดของหัวใจห้องบน
ปัจจัยอื่น ๆ แม้ว่าจะมีศักยภาพน้อยกว่า แต่ก็เกี่ยวข้องกับการหลั่งของอัลโดสเตอโรนเช่นกัน: ฮอร์โมน adrenocorticotropin (ACTH), โซเดียมในพลาสมาและโพแทสเซียม
ACTH หรือ adrenocorticotropin เป็นฮอร์โมนที่ผลิตโดยต่อมใต้สมอง การหลั่งของมันถูกกระตุ้นโดย CRH หรือฮอร์โมนปล่อยคอร์ติโคโทรปินซึ่งเป็นฮอร์โมนที่สังเคราะห์และปล่อยออกมาโดยไฮโปทาลามัสและเป็นส่วนหนึ่งของแกนเยื่อหุ้มสมองใต้สมอง - ต่อมใต้สมอง - ต่อมหมวกไตเพื่อควบคุมการหลั่งของอัลโดสเตอโรน
กลไกการกำกับดูแลของแกนเยื่อหุ้มสมองใต้สมอง - ต่อมใต้สมอง - ต่อมหมวกไตนี้เป็นกลไกตอบรับเชิงลบซึ่งผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการกระตุ้นจะยับยั้งการหลั่งของฮอร์โมนที่แตกต่างกันของแกนนี้
การเพิ่มขึ้นของแองจิโอเทนซิน II เกิดจากการกระตุ้นการหลั่งเรนินโดยเซลล์เม็ดของเครื่องไตเทียม เซลล์เหล่านี้จะหลั่งเรนินที่กระตุ้นโดยปัจจัยต่างๆเช่น:
- ความดันในการเจาะเลือดลดลง
- การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของของเหลวในท่อที่อาบ macula densa ในไตหรือ
- การกระตุ้นเส้นประสาทซิมพาเทติกของไตและปัจจัยอื่น ๆ
เรนินเป็นเอนไซม์โปรตีโอไลติกที่ย่อยสลายแองจิโอเทนซิโนเจนและเปลี่ยนเป็นแองจิโอเทนซิน I ซึ่งถูกเปลี่ยนเป็นแองจิโอเทนซิน II โดยเอนไซม์ที่เปลี่ยนแองจิโอเทนซิน II Angiotensin II ตามที่กล่าวไว้กระตุ้นการปลดปล่อยอัลโดสเตอโรน
หากปริมาณโซเดียมเพิ่มขึ้นปริมาณในพลาสมาจะเพิ่มขึ้นและในทางกลับกันการสะท้อนกลับจะช่วยลดเสียงที่เห็นอกเห็นใจของไตซึ่งจะช่วยลดการผลิตเรนินและแองจิโอเทนซิน การเพิ่มขึ้นของปริมาณพลาสม่าทำให้การหลั่ง FNA เพิ่มขึ้น
ทั้งการลดลงของแองจิโอเทนซิน II และการเพิ่มขึ้นของ FNA ทำให้การหลั่งของอัลโดสเตอโรนลดลงซึ่งจะเพิ่มการขับโซเดียมและน้ำออกทางไตและควบคุมความเข้มข้นของไอออนนี้เมื่อเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงในการบริโภค
กลไกการดำเนินการ
อวัยวะเป้าหมายหลักของอัลโดสเตอโรนคือไตโดยเฉพาะท่อรวบรวมและท่อส่วนปลาย
ในบริเวณนี้อัลโดสเตอโรนจะเข้าสู่เซลล์และจับกับตัวรับภายในเซลล์ อัลโดสเตอโรนที่มีผลผูกพันคอมเพล็กซ์และตัวรับจะแพร่กระจายไปยังนิวเคลียสและเริ่มการทำงานของฮอร์โมน
ความสามารถของอัลโดสเตอโรนในการเพิ่มการดูดซึมโซเดียมเกิดจากกลไกหลายประการ ฮอร์โมนนี้จะเพิ่มจำนวนช่องโซเดียมที่ขอบด้านข้างของการเก็บเซลล์ท่อ
สิ่งนี้เกิดขึ้นในแง่หนึ่งเนื่องจากกระตุ้นการนำเสนอของช่องเหล่านี้บนพื้นผิวของเซลล์ของท่อที่ซับซ้อนส่วนปลายและการรวบรวมท่อและในทางกลับกันเนื่องจากมันเพิ่มการสังเคราะห์
อัลโดสเตอโรนจะกระตุ้นปั๊มโซเดียม / โพแทสเซียมทางอ้อมบนพื้นผิวด้านข้างของเซลล์ที่เก็บเซลล์ท่อ ปั๊มนี้ดึงโซเดียมเข้าไปในของเหลวคั่นระหว่างหน้าซึ่งจะช่วยให้โซเดียมเข้าสู่เซลล์ท่อได้โดยการทำให้การไล่ระดับสีไฟฟ้าเคมีสำหรับไอออนนี้สูง
ในทำนองเดียวกันปริมาณโซเดียมที่ถูกดูดซึมกลับขึ้นอยู่กับโหลด ยิ่งโซเดียมที่ของเหลวเข้าสู่ท่อรวบรวมนำเข้ามามากเท่าใดโซเดียมก็จะถูกดูดซึมได้มากขึ้นเท่านั้นเนื่องจากศักยภาพทางเคมีไฟฟ้าทางผิวหนังที่ผลักโซเดียมจะมีมากขึ้น เพิ่มขึ้นโดย aldosterone
ค่าปกติ
ค่าปกติของอัลโดสเตอโรนในเลือดขึ้นอยู่กับปริมาณโซเดียมและตำแหน่งของร่างกายที่วัดได้
ในท่านอน (ท่านอนหงาย) และรายงานภายใต้ระบบสากล (SI) โดยมีการบริโภคโซเดียมสูง (โซเดียมระหว่าง 100 ถึง 200 mEq / วัน) ค่าจะแตกต่างกันระหว่าง 80 ถึง 250 pmol / L ซึ่งภายใต้หน่วย ธรรมดาพวกเขาจะเป็น 3 ถึง 9 ng / dL
´การแสดงภาพกราฟิกของตำแหน่งหลัง / หงาย (ที่มา: BruceBlaus ผ่าน Wikimedia Commons)
ในท่านอน (ท่านอนหงาย) โดยบริโภคโซเดียมต่ำ (โซเดียม 10 mEq / วัน) ค่าปกติจะอยู่ระหว่าง 300-900 mmol / L (SI) และ 12-36 ng / dL ในหน่วยทั่วไป
ในท่ายืนและมีปริมาณโซเดียมสูงค่าจะแตกต่างกันระหว่าง 100 ถึง 800 mmol / L (SI) และระหว่าง 4 ถึง 30 ng / dL ในตำแหน่งเดียวกันนี้ แต่เมื่อบริโภคโซเดียมต่ำค่าปกติจะอยู่ระหว่าง 450 ถึง 3800 mmol / L (SI) หรือระหว่าง 17 ถึง 137 ng / dL ในหน่วยทั่วไป
อย่างไรก็ตามแต่ละห้องปฏิบัติการรายงานค่าปกติตามวิธีการวัดที่ใช้
อ้างอิง
- การ์ดเนอร์, DG, Shoback, D. , & Greenspan, FS (2007) ต่อมไร้ท่อขั้นพื้นฐานและทางคลินิกของกรีนสแปน การแพทย์ McGraw-Hill
- Murray, RK, Granner, DK, Mayes, P. , & Rodwell, V. (2009). ภาพประกอบชีวเคมีของฮาร์เปอร์ 28 (น. 588) นิวยอร์ก: McGraw-Hill
- บูธ RE, Johnson, JP, & Stockand, JD (2002) aldosterone ความก้าวหน้าในการศึกษาสรีรวิทยา, 26 (1), 8-20.
- Connell, JM, & Davies, E. (2005). ชีววิทยาใหม่ของอัลโดสเตอโรน วารสารต่อมไร้ท่อ, 186 (1), 1-20.
- Ganong, WF, & Barrett, KE (2012). การทบทวนสรีรวิทยาทางการแพทย์ของ Ganong การแพทย์ McGraw-Hill