The aldosteron , juga dikenal sebagai electrocortina, adalah hormon steroid (berasal dari siklopentana perhidrofenantreno) disintesis oleh sebagian glomerulus dari korteks adrenal dan yang berhubungan dengan kontrol kadar natrium, kalium dan air dalam cairan ekstraseluler.
Semua hormon steroid disintesis dari kolesterol yang dapat berasal dari tiga sumber: dari makanan (hampir 80%), dari asetat, atau dari simpanan ester kolesterol di jaringan yang menghasilkan hormon ini (jaringan steroidogens).
Struktur kimiawi hormon aldosteron (Sumber: Wesalius via Wikimedia Commons)
Kolesterol yang masuk ke dalam makanan diangkut dalam plasma darah manusia melalui lipoprotein densitas rendah atau LDL (Low-density Lipoprotein) dan dimasukkan ke dalam sel melalui mekanisme endositosis spesifik.
Albumin dan plasma globulin (protein darah) bertindak sebagai transporter untuk hormon steroid. Transpor aldosteron terjadi melalui mekanisme nonspesifik dan sekitar 50% aldosteron plasma dalam keadaan bebas.
Peningkatan ACTH atau hormon adrenokortikotropin, angiotensin dan kalium plasma, penurunan natrium plasma dan faktor natriuretik atrium, merupakan beberapa faktor yang merangsang sintesis dan pelepasan aldosteron.
Hormon ini berpartisipasi dalam induksi reabsorpsi natrium di saluran pengumpul ginjal, meningkatkan pemasukannya melalui saluran natrium dari saluran ini. Demikian juga, produksi ginjal dan ekskresi kalium dan H + meningkat.
Nilai aldosteron plasma normal bergantung pada asupan natrium; bervariasi antara 80-250 pmol / L dan dapat mencapai 300-900 mmol / L pada pasien dengan diet tinggi natrium.
fitur
Fungsi utama aldosteron adalah mengatur kadar Na + dan air dalam cairan ekstraseluler, serta mengatur sekresi K + dan H + oleh ginjal dan memodifikasi sekresi ion di jaringan lain seperti kelenjar ludah, mukosa usus, dan kelenjar. berkeringat.
Aldosteron meningkatkan absorpsi natrium ginjal dan ekskresi ion kalium dan hidrogen, akibatnya natrium dipertahankan dan eliminasi ion kalium dan hidrogen dalam urin meningkat. Air diserap kembali bersama dengan natrium melalui efek osmotik.
Skema perwakilan dari mekanisme umpan balik aldosteron (Sumber: OpenStax College via Wikimedia Commons)
Karena menangani elektrolit, hormon ini disebut juga dengan hormon mineralokortikoid adrenal. Ini adalah mineralokortikoid alami paling kuat dan diangkut dalam plasma darah dalam bentuk bebas atau dalam hubungannya dengan beberapa protein.
Waktu paruh aldosteron adalah sekitar 15-20 menit dan hati bertanggung jawab untuk eliminasi cepat dengan membentuk metabolit dari aldosteron yang disebut tetrahidroksi aldosteron 3-glukuronida, yang kemudian dihilangkan oleh ginjal melalui urin.
Perpaduan
Nama kimia untuk aldosteron adalah 11β, 21-Dihydroxy-3,20-dioxo-4-pregne-18-al. Sintesisnya terjadi di sel-sel zona glomerulosa atau subkapsular korteks kelenjar adrenal (kelenjar yang sangat penting terletak di daerah atas ginjal).
Sintesis aldosteron dimulai dengan pengangkutan kolesterol dari sel sitosol ke dalam mitokondria.
Langkah pertama adalah konversi kolesterol menjadi kehamilanolon, yang kemudian diubah menjadi progesteron dan kemudian menjadi deoksikortikosteron (DOC), menjadi kortikosteron, dan terakhir menjadi aldosteron.
Pengangkutan kolesterol ke dalam sitosol berair, di mana ia sulit larut, terjadi melalui suatu protein pembawa sterol yang dikenal sebagai "protein pembawa sterol 2" atau SPD-2. Ini adalah protein yang bertugas mengangkut kolesterol ke mitokondria.
Protein lain yang disebut StAR (Steroidogenic Immediate Regulator) memungkinkan masuknya kolesterol ke dalam ruang antar membran (melalui membran luar mitokondria).
Sintesis aldosteron (Sumber: Calvero via Wikimedia Commons)
Di dalam mitokondria, sebagian besar enzim steroidogenik merupakan bagian dari kompleks oksidase sitokrom P450.
Konversi kolesterol menjadi kehamilanolon terjadi oleh enzim pembelahan rantai samping kolesterol, yang lebih dikenal sebagai P450scc. Enzim jenis ini memotong rantai samping kolesterol di mitokondria, serta hidroksilasi pada posisi 20α dan 22 dan memutus ikatan antara karbon 20-22.
Enzim 3β-HSD (3β-hydroxysteroid dehydrogenase) dan Δ5,4isomerase, yang bukan bagian dari kompleks P450, masing-masing memediasi transformasi kehamilan menjadi progesteron dengan hidroksilasi dan isomerisasi.
Reaksi ini terjadi di retikulum endoplasma sel penghasil aldosteron di korteks adrenal.
Enzim P450c21 adalah 21-hidroksilase yang mengubah progesteron menjadi 11-deoksikortikosteron, yang kemudian dihidroksilasi oleh 11β-hidroksilase dan diubah menjadi kortikosteron.
Enzim 18-hidroksilase atau aldosteron sintetase berubah, dengan hidroksilasi, kortikosteron menjadi 18-hidroksikortikosteron, yang, dengan menukar alkohol pada posisi 18 untuk sebuah gugus aldehida, menghasilkan aldosteron.
Bagaimana sekresi diinduksi?
Sekresi dan fungsi aldosteron bergantung pada beberapa elemen, di antaranya adalah faktor natriuretik atau FNA dan angiotensin II. FNA adalah hormon peptida yang disintesis oleh otot atrium dan disekresikan oleh sel-sel ini sebagai respons terhadap peregangan atrium.
Faktor lain, meskipun kurang kuat, juga terkait dengan sekresi aldosteron dan ini adalah: hormon adrenokortikotropin (ACTH), natrium plasma dan kalium.
ACTH atau adrenokortikotropin adalah hormon yang diproduksi oleh hipofisis. Sekresinya dirangsang oleh CRH atau hormon pelepas kortikotropin, yang merupakan hormon yang disintesis dan dilepaskan oleh hipotalamus dan merupakan bagian dari sumbu korteks hipotalamus-hipofisis-adrenal untuk pengaturan sekresi aldosteron.
Mekanisme pengaturan sumbu korteks hipotalamus-hipofisis-adrenal ini adalah mekanisme umpan balik negatif, di mana produk akhir rangsangan akhirnya menghambat sekresi berbagai hormon dari sumbu ini.
Peningkatan angiotensin II disebabkan oleh stimulasi sekresi renin oleh sel granul aparatus juxtaglomerular ginjal. Sel-sel ini mengeluarkan renin yang dirangsang oleh berbagai faktor seperti:
- Penurunan tekanan perfusi ginjal
- Perubahan komposisi cairan tubular yang memandikan makula densa di ginjal atau
- Stimulasi saraf simpatis ginjal dan faktor lainnya
Renin adalah enzim proteolitik yang memecah angiotensinogen dan mengubahnya menjadi angiotensin I, yang diubah menjadi angiotensin II oleh enzim II pengubah angiotensin. Angiotensin II, seperti yang telah dibahas, merangsang pelepasan aldosteron.
Jika asupan natrium meningkat, volume plasma meningkat dan ini, secara refleks, menurunkan tonus simpatis ginjal, yang juga menurunkan produksi renin dan angiotensin. Peningkatan volume plasma menyebabkan peningkatan sekresi FNA.
Baik penurunan angiotensin II dan peningkatan FNA menghasilkan penurunan sekresi aldosteron, yang pada gilirannya meningkatkan ekskresi natrium dan air oleh ginjal dan dengan demikian mengatur konsentrasi ion ini dalam menghadapi perubahan konsumsinya.
Mekanisme aksi
Organ target utama aldosteron adalah ginjal, khususnya tubulus pengumpul dan tubulus distal.
Di area ini, aldosteron memasuki sel dan berikatan dengan reseptor intraseluler. Kompleks pengikat aldosteron dan reseptor berdifusi ke dalam nukleus dan fungsi hormonal dimulai.
Kemampuan aldosteron untuk meningkatkan reabsorpsi natrium disebabkan oleh beberapa mekanisme. Hormon ini meningkatkan jumlah saluran natrium pada batas luminal sel saluran pengumpul.
Hal ini terjadi, di satu sisi, karena merangsang presentasi saluran-saluran ini pada permukaan sel-sel tubulus berbelit-belit distal dan tubulus pengumpul dan, di sisi lain, karena meningkatkan sintesisnya.
Aldosteron secara tidak langsung merangsang pompa natrium / kalium di permukaan basolateral pengumpul sel tubulus. Pompa ini menarik natrium ke dalam cairan interstisial, yang memfasilitasi masuknya natrium ke dalam sel tubular dengan menjaga gradien elektrokimia untuk ion ini tetap tinggi.
Demikian juga, jumlah natrium yang diserap kembali tergantung pada bebannya. Semakin banyak natrium yang dibawa oleh cairan yang masuk ke tabung pengumpul, semakin banyak natrium yang akan diserap, karena semakin besar potensi elektrokimia transepitelial yang mendorong natrium. Ini ditingkatkan dengan aldosteron.
Nilai normal
Nilai normal aldosteron dalam plasma darah bergantung pada asupan natrium dan posisi tubuh yang mengukurnya.
Dalam posisi berbaring (posisi terlentang) dan dilaporkan dalam sistem internasional (SI), dengan asupan natrium yang tinggi (antara 100 hingga 200 mEq / hari natrium), nilainya bervariasi antara 80 dan 250 pmol / L yang, di bawah satuan konvensional, mereka akan menjadi 3 hingga 9 ng / dL.
´ Representasi grafis dari posisi punggung / terlentang (Sumber: BruceBlaus melalui Wikimedia Commons)
Pada posisi berbaring (posisi terlentang) dengan asupan natrium rendah (natrium 10 mEq / hari), nilai normalnya antara 300-900 mmol / L (SI) dan 12-36 ng / dL pada unit konvensional.
Dalam posisi berdiri dan dengan asupan natrium yang tinggi, nilainya bervariasi antara 100 dan 800 mmol / L (SI) dan antara 4 dan 30 ng / dL. Pada posisi yang sama, tetapi dengan asupan natrium yang rendah, nilai normalnya antara 450 dan 3800 mmol / L (SI) atau antara 17 dan 137 ng / dL pada unit konvensional.
Namun setiap laboratorium melaporkan nilai normal sesuai dengan metode pengukuran yang digunakan.
Referensi
- Gardner, DG, Shoback, D., & Greenspan, FS (2007). Endokrinologi dasar & klinis Greenspan. McGraw-Hill Medical,
- Murray, RK, Granner, DK, Mayes, P., & Rodwell, V. (2009). Biokimia bergambar Harper. 28 (hlm. 588). New York: McGraw-Hill.
- Booth, RE, Johnson, JP, & Stockand, JD (2002). Aldosteron. Kemajuan dalam pendidikan fisiologi, 26 (1), 8-20.
- Connell, JM, & Davies, E. (2005). Biologi baru aldosteron. Jurnal Endokrinologi, 186 (1), 1-20.
- Ganong, WF, & Barrett, KE (2012). Ulasan Ganong tentang fisiologi medis. McGraw-Hill Medical.