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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 sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA) del cuerpo , también conocido como eje renina-angiotensina-aldosterona, que aumenta el volumen del líquido extracelular ( plasma sanguíneo , linfa y líquido intersticial ) y causa vasoconstricción arterial . Por lo tanto, aumenta la presión arterial media del cuerpo .

La renina no se considera comúnmente una 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 una 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 la proximidad de las arteriolas aferentes y microvasos similares del riñón desde 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). Este es 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. Disminución de la carga de sodio que llega al túbulo distal. Esta carga se mide mediante la mácula densa del aparato yuxtaglomerular .
  3. Actividad del sistema nervioso simpático , que también controla la presión arterial, actuando a través de los receptores adrenérgicos β 1 .

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

Sistema renina-angiotensina

El sistema renina-angiotensina , que muestra 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 aún más 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 constrictor de todos los vasos sanguíneos. Actúa sobre el músculo liso y, por lo tanto, aumenta la resistencia que plantean estas arterias 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 en el túbulo distal y los conductos colectores de los riñones para aumentar la reabsorción de sodio, intercambiando con potasio para mantener la neutralidad electroquímica y agua, lo que lleva a un aumento del volumen sanguíneo y de la presión arterial. El RAS también actúa sobre el SNC para aumentar la ingesta de agua estimulando la sed , así como para conservar el volumen sanguíneo, al reducir la pérdida urinaria a través de la secreción de vasopresina de la glándula pituitaria posterior .

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

Función

La renina activa el sistema renina-angiotensina utilizando su actividad endopeptidasa para escindir los enlaces peptídicos entre los residuos de leucina y valina en el angiotensinógeno, [11] producido por el hígado , para producir angiotensina I , que luego se convierte en angiotensina II por la ECA , la enzima convertidora de angiotensina principalmente dentro de los capilares de los pulmones. Luego, la angiotensina II contrae los vasos sanguíneos , aumenta la secreción de ADH y aldosterona y estimula el hipotálamo para activar el reflejo de la sed, cada uno de los cuales conduce a un aumento de la presión arterial . Por lo tanto, la función principal de la renina es finalmente causar un aumento de la presión arterial, lo que lleva a la restauración de la presión de perfusión en los riñones.

La renina es secretada por las células renales yuxtaglomerulares, que detectan los cambios en la presión de perfusión renal, a través de receptores de estiramiento en las paredes vasculares. Las células yuxtaglomerulares también son estimuladas para liberar renina mediante señales de la mácula densa . La mácula densa detecta los cambios en el suministro de sodio al túbulo distal y responde a una caída en la carga tubular de sodio estimulando la liberación de renina en las células yuxtaglomerulares. Juntas, la mácula densa y las células yuxtaglomerulares forman el complejo yuxtaglomerular.

La secreción de renina también es estimulada por la estimulación nerviosa simpática, principalmente a través de la activación del receptor adrenérgico β 1. [12]

El receptor de (pro)renina al que se unen la renina y la prorenina está codificado por el gen ATP6ap2, proteína accesoria lisosomal 2 transportadora de ATPasa H(+), que produce un aumento de cuatro veces en la conversión de angiotensinógeno a angiotensina I en comparación con la renina soluble, así como una activación no hidrolítica de la prorenina a través de un cambio conformacional en la prorenina que expone el sitio catalítico al sustrato de angiotensinógeno. Además, la unión de renina y prorenina produce la fosforilación de 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 el 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 causa de una enfermedad renal hereditaria poco común, que hasta ahora se ha encontrado presente en solo 2 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 conduce a la necesidad de diálisis o trasplante de riñón . Muchos pacientes y familias con esta enfermedad (pero no todos) tienen una elevación del potasio sérico y anemia inexplicable relativamente temprano en la vida. Los pacientes con una mutación en este gen pueden tener una tasa variable de pérdida de la función renal, y algunos individuos comienzan a diálisis a los 40 años, mientras que otros pueden no comenzar a diálisis hasta los 70 años. Esta es una enfermedad renal hereditaria poco común que existe en 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 se pueden utilizar para el tratamiento de la hipertensión. [17] [18] Esto se mide mediante la actividad de renina plasmática (PRA).

En la práctica médica actual, la hiperactividad del sistema renina-angiotensina-aldosterona (y la hipertensión resultante) se reduce más comúnmente utilizando 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 oral. Los inhibidores de la ECA o los ARA II también forman parte del tratamiento estándar después de un ataque cardíaco.

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 mide generalmente como la actividad de renina plasmática ( PRA ). La PRA se mide especialmente en caso de ciertas enfermedades que cursan con hipertensión o hipotensión . La PRA también aumenta en ciertos tumores. [20] Una medición de PRA puede compararse con una concentración plasmática de aldosterona (PAC) como una relación PAC/PRA .

Descubrimiento y denominación

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

Véase también

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000143839 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  3. ^ "Referencia PubMed de ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . .
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  5. ^ Imai T, Miyazaki H, Hirose S, Hori H, Hayashi T, Kageyama R, Ohkubo H, Nakanishi S, Murakami K (diciembre de 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 renina humana". The Journal of Biological Chemistry . 263 (7): 3137–3141. doi : 10.1016/S0021-9258(18)69046-5 . PMID  2893797.[ enlace muerto permanente ]
  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. págs. 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. 
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Lectura adicional

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