La aldosterona , la principal hormona mineralocorticoide , es una hormona esteroide producida por la zona glomerulosa de la corteza suprarrenal en la glándula suprarrenal . [1] [2] Es esencial para laconservación del sodio en el riñón, las glándulas salivales, las glándulas sudoríparas y el colon. [3] Juega un papel central en la regulación homeostática de la presión arterial , los niveles de sodio en plasma (Na + ) y potasio (K + ). Lo hace principalmente al actuar sobre los receptores de mineralocorticoides en elTúbulos distales y conductos colectores de la nefrona . [3] Influye en la reabsorción de sodio y la excreción de potasio (desde y hacia los fluidos tubulares, respectivamente) del riñón , lo que influye indirectamente en la retención o pérdida de agua , la presión arterial y el volumen sanguíneo . [4] Cuando está desregulada, la aldosterona es patógena y contribuye al desarrollo y progresión de la enfermedad cardiovascular y renal . [5] La aldosterona tiene exactamente la función opuesta a la hormona natriurética auricular secretada por lacorazón . [4]
La aldosterona forma parte del sistema renina-angiotensina-aldosterona . Tiene una vida media en plasma de menos de 20 minutos. [6] Los fármacos que interfieren con la secreción o la acción de la aldosterona se usan como antihipertensivos, como el lisinopril, que disminuye la presión arterial al bloquear la enzima convertidora de angiotensina (ECA), lo que lleva a una menor secreción de aldosterona. El efecto neto de estos medicamentos es reducir la retención de sodio y agua, pero aumentar la retención de potasio. En otras palabras, estos medicamentos estimulan la excreción de sodio y agua en la orina, mientras que bloquean la excreción de potasio.
Otro ejemplo es la espironolactona , un diurético ahorrador de potasio del grupo de espirolactonas esteroideas , que disminuye la presión arterial al liberar el líquido del cuerpo mientras retiene el potasio.
Biosíntesis [ editar ]
Los corticosteroides se sintetizan a partir del colesterol en la zona glomerulosa de la corteza suprarrenal . La mayoría de las reacciones esteroidogénicas son catalizadas por enzimas de la familia del citocromo P450. Se encuentran dentro de las mitocondrias y requieren adrenodoxina como cofactor (excepto la 21-hidroxilasa y la 17α-hidroxilasa ).
La aldosterona y la corticosterona comparten la primera parte de sus vías biosintéticas. Las últimas partes están mediadas por la aldosterona sintasa (para la aldosterona) o por la 11β-hidroxilasa (para la corticosterona ). Estas enzimas son casi idénticas (comparten las funciones de 11β-hidroxilación y 18-hidroxilación ), pero la aldosterona sintasa también es capaz de realizar una 18- oxidación . Además, la aldosterona sintasa se encuentra dentro de la zona glomerulosa en el borde exterior de la corteza suprarrenal ; La 11β-hidroxilasa se encuentra en la zona glomerulosa y en la zona fasciculada .
Estimulación [ editar ]
La síntesis de aldosterona es estimulada por varios factores:
- Aumento de la concentración plasmática de angiotensina III, un metabolito de la angiotensina II.
- aumento en los niveles plasmáticos de angiotensina II , ACTH o potasio , que están presentes en proporción a las deficiencias de sodio en plasma. (El aumento del nivel de potasio funciona para regular la síntesis de aldosterona mediante la despolarización de las células en la zona glomerulosa , que abre los canales de calcio dependientes de voltaje ). El nivel de angiotensina II está regulado por la angiotensina I , que a su vez está regulada por la renina , una hormona segregado en los riñones.
- Las concentraciones séricas de potasio son el estimulador más potente de la secreción de aldosterona.
- la prueba de estimulación con ACTH , que a veces se usa para estimular la producción de aldosterona junto con el cortisol para determinar si hay insuficiencia suprarrenal primaria o secundaria . Sin embargo, la ACTH tiene solo un papel menor en la regulación de la producción de aldosterona; Con el hipopituitarismo no hay atrofia de la zona glomerulosa.
- acidosis plasmática
- Los receptores de estiramiento ubicados en las aurículas del corazón. Si se detecta una disminución de la presión arterial, la glándula suprarrenal es estimulada por estos receptores de estiramiento para liberar aldosterona, lo que aumenta la reabsorción de sodio de la orina, el sudor y el intestino. Esto provoca un aumento de la osmolaridad en el líquido extracelular, que eventualmente devolverá la presión arterial a la normalidad.
- adrenoglomerulotropina, un factor lipídico , obtenido de extractos pineales. Estimula selectivamente la secreción de aldosterona. [9]
Función biológica [ editar ]
La aldosterona es la principal de varios miembros endógenos de la clase de mineralocorticoides en humanos. La desoxicorticosterona es otro miembro importante de esta clase. La aldosterona tiende a promover la retención de Na + y agua, y disminuir la concentración de K + en plasma mediante los siguientes mecanismos:
- Actuando sobre las nucleares receptores de mineralocorticoides (MR) dentro de las células principales del túbulo distal y el conducto colector de la nefrona del riñón, que regula al alza y activa el basolateral Na + / K + bombas , que bombea tres iones de sodio fuera de la célula, en el fluido intersticial y dos iones de potasio en la célula del fluido intersticial. Esto crea un gradiente de concentración que resulta en la reabsorción de iones de sodio (Na + ) y agua (que sigue al sodio) en la sangre, y que secreta iones de potasio (K + ) en la orina (lumen del conducto colector).
- La aldosterona regula al alza los canales de sodio epiteliales ( ENaC ) en el conducto colector y el colon, aumentando la permeabilidad de la membrana apical para el Na + y, por lo tanto, la absorción.
- Cl - se reabsorbe junto con los cationes de sodio para mantener el equilibrio electroquímico del sistema.
- La aldosterona estimula la secreción de K + en la luz tubular. [11]
- La aldosterona estimula la reabsorción de Na + y agua de las glándulas intestinales, salivales y sudoríparas a cambio de K + .
- La aldosterona estimula la secreción de H + a través de la H + / ATPasa en las células intercaladas de los túbulos colectores corticales.
- La aldosterona aumenta la expresión de NCC en el túbulo contorneado distal de manera crónica y su actividad de forma aguda. [12]
La aldosterona es responsable de la reabsorción de aproximadamente el 2% del sodio filtrado en los riñones, que es casi igual al contenido total de sodio en la sangre humana en las tasas de filtración glomerular normales . [13]
La aldosterona, que probablemente actúa a través de los receptores de mineralocorticoides, puede influir positivamente en la neurogénesis en el giro dentado . [14]
Receptores de mineralocorticoides [ editar ]
Los receptores de esteroides son intracelulares . El complejo del receptor de mineralocorticoides (MR) de la aldosterona se une en el ADN al elemento específico de respuesta hormonal , lo que conduce a la transcripciónespecífica del gen . Algunos de los genes transcritos son cruciales para el transporte de sodio transepitelial, incluidas las tres subunidades del canal de sodio epitelial (ENaC), las bombas de Na + / K + y su proteína reguladora sérica y la quinasa inducida por glucocorticoides , y el factor inductor de canal , respectivamente .
La MR es estimulada por la aldosterona y el cortisol, pero un mecanismo protege al cuerpo del exceso de estimulación del receptor de aldosterona por los glucocorticoides (como el cortisol), que están presentes en concentraciones mucho más altas que los mineralocorticoides en el individuo sano. El mecanismo consiste en una enzima llamada 11 β-hidroxiesteroide deshidrogenasa (11β-HSD). Esta enzima se localiza junto con los receptores de esteroides suprarrenales intracelulares y convierte el cortisol en cortisona, un metabolito relativamente inactivo con poca afinidad por la RM. El regaliz , que contiene ácido glicirretínico , puede inhibir el 11β-HSD y provocar un síndrome de exceso de mineralocorticoides.
Control de la liberación de aldosterona desde la corteza suprarrenal [ editar ]
Reguladores principales [ editar ]
El papel del sistema renina-angiotensina [ editar ]
La angiotensina participa en la regulación de la aldosterona y es la regulación básica. [16] La angiotensina II actúa de manera sinérgica con el potasio, y la retroalimentación de potasio es prácticamente inoperante cuando no está presente la angiotensina II. [17] Una pequeña parte de la regulación resultante de la angiotensina II debe tener lugar indirectamente por la disminución del flujo sanguíneo a través del hígado debido a la constricción de los capilares. [18] Cuando el flujo sanguíneo disminuye, también lo hace la destrucción de la aldosterona por las enzimas hepáticas.
Aunque la producción sostenida de aldosterona requiere la entrada persistente de calcio a través de los canales de Ca 2+ activados por bajo voltaje , las células aisladas de la zona glomerulosa se consideran no liberables, con voltajes de membrana registrados que son demasiado hiperpolarizados para permitir la entrada de los canales de Ca 2+ . [19] Sin embargo, las células de la zona glomerulosa del ratón dentro de los cortes suprarrenales generan espontáneamente oscilaciones de potencial de membrana de baja periodicidad; Esta excitabilidad eléctrica innata de las células de la zona glomerulosa proporciona una plataforma para la producción de una señal recurrente de canales de Ca 2+ que puede ser controlada por la angiotensina II y el potasio extracelular., los 2 principales reguladores de la producción de aldosterona. [19] Se detectaron canales de Ca 2+ dependientes de voltaje en la zona glomerulosa de la suprarrenal humana, lo que sugiere que los bloqueadores de los canales de Ca 2+ pueden influir directamente en la biosíntesis adrenocortical de la aldosterona in vivo. [20]
La concentración plasmática de potasio [ editar ]
La cantidad de aldosterona secretada es una función indirecta del potasio sérico [21] [22], según lo determinado probablemente por los sensores en la arteria carótida. [23] [24]
[ Editar ] hormona adrenocorticotrópica
La hormona adrenocorticotrópica (ACTH), un péptido hipofisario, también tiene algún efecto estimulante sobre la aldosterona, probablemente al estimular la formación de desoxicorticosterona , un precursor de la aldosterona. [25] La aldosterona aumenta con la pérdida de sangre, [26] el embarazo, [27] y posiblemente con otras circunstancias como el esfuerzo físico, el shock de endotoxinas y las quemaduras. [28] [29]
Reguladores varios [ editar ]
El papel de los nervios simpáticos [ editar ]
La producción de aldosterona también se ve afectada en un grado u otro por el control nervioso, que integra la inversa de la presión de la arteria carótida, [23] dolor, postura, [27] y probablemente emoción (ansiedad, miedo y hostilidad) [30] (incluyendo estrés quirúrgico ). [31] La ansiedad aumenta la aldosterona, [30] que debe haber evolucionado debido al retraso en el tiempo involucrado en la migración de la aldosterona al núcleo celular. [32]Por lo tanto, hay una ventaja para un animal que anticipa una necesidad futura de la interacción con un depredador, ya que un contenido demasiado alto de potasio en el suero tiene efectos muy adversos en la transmisión nerviosa.
El papel de los barorreceptores [ editar ]
Los barorreceptores sensibles a la presión se encuentran en las paredes de los vasos de casi todas las arterias grandes en el tórax y el cuello, pero son particularmente abundantes en los senos de las arterias carótidas y en el arco de la aorta. Estos receptores especializados son sensibles a los cambios en la presión arterial media. Un aumento en la presión detectada da como resultado un aumento de la velocidad de disparo de los barorreceptores y una respuesta de retroalimentación negativa, que reduce la presión arterial sistémica. La liberación de aldosterona provoca la retención de sodio y agua, lo que aumenta el volumen sanguíneo, y un aumento posterior de la presión arterial, que es detectado por los barorreceptores. [33] Para mantener la homeostasis normal, estos receptores también detectan presión arterial baja o volumen sanguíneo bajo, causando la liberación de aldosterona. Esto resulta en la retención de sodio en el riñón, lo que lleva a la retención de agua y aumenta el volumen de sangre. [34]
La concentración plasmática de sodio [ editar ]
Los niveles de aldosterona varían como una función inversa de la ingesta de sodio detectada a través de la presión osmótica. [35] La pendiente de la respuesta de la aldosterona al potasio sérico es casi independiente de la ingesta de sodio. [36] La aldosterona aumenta con un consumo bajo de sodio, pero la tasa de aumento de la aldosterona en plasma a medida que aumenta el potasio en el suero no es mucho más baja con un consumo alto de sodio que en un nivel bajo. Por lo tanto, el potasio está fuertemente regulado en todas las ingestas de sodio por la aldosterona cuando el suministro de potasio es adecuado, lo que generalmente se hace en dietas "primitivas".
La aldosterona retroalimentación [ editar ]
La retroalimentación por la concentración de aldosterona en sí misma es de carácter no morfológico (es decir, diferente de los cambios en el número o estructura de las células) y es deficiente, por lo que las retroalimentaciones electrolíticas predominan a corto plazo. [28]
Condiciones clínicas asociadas [ editar ]
El hiperaldosteronismo es un aumento anormal de los niveles de aldosterona, mientras que el hipoaldosteronismo es un aumento anormal de los niveles de aldosterona.
Una medición de la aldosterona en la sangre puede denominarse concentración plasmática de aldosterona ( PAC), que puede compararse con la actividad de la renina plasmática (PRA) como una proporción de aldosterona / renina .
Hiperaldosteronismo [ editar ]
El aldosteronismo primario , también conocido como hiperaldosteronismo primario , se caracteriza por la sobreproducción de aldosterona por las glándulas suprarrenales , [37] cuando no es el resultado de una secreción excesiva de renina. Conduce a la hipertensión arterial (presión arterial alta) asociada con la hipopotasemia, generalmente una pista diagnóstica. El hiperaldosteronismo secundario , por otro lado, se debe a la hiperactividad del sistema renina-angiotensina .
El síndrome de Conn es un hiperaldosteronismo primario causado por un adenoma productor de aldosterona.
Dependiendo de la causa y otros factores, el hiperaldosteronismo puede tratarse mediante cirugía y / o médicamente, como los antagonistas de la aldosterona .
Hipoaldosteronismo [ editar ]
Una prueba de estimulación con ACTH para la aldosterona puede ayudar a determinar la causa del hipoaldosteronismo , con una respuesta baja de aldosterona que indica un hipoaldosteronismo primario de las glándulas suprarrenales, mientras que una respuesta grande indica un hipoaldosteronismo secundario.
Aleurone (del griego aleuron , harina) es una proteína que se encuentra en los gránulos de proteína de semillasy tubérculos en proceso de maduración . [ aclaración necesaria ] El término también describe uno de los dos tipos de células principales del endospermo , la capa de aleurona . La capa de aleurona es la capa más externa del endospermo, seguida del endospermo con almidón interno. [1] Esta capa de células a veces se denomina endospermo periférico. Se encuentra entre el pericarpio y la capa hialina del endospermo. A diferencia de las células del endospermo almidonado, las células de aleurona permanecen vivas en la madurez.
Proteína Aleurona [ editar ]
Las proteínas de la Aleurona pueden tener dos características morfológicas diferentes, homogéneas y heterogéneas. La aleurona homogénea consiste en cuerpos de proteínas similares (por ejemplo, Phaseolus vulgaris ), mientras que la aleurona heterogénea consiste en gránulos de diferentes formas y tipos de proteínas cubiertas con una membrana (por ejemplo, Ricinus communis ).
Tejido de Aleurona [ editar ]
La capa de aleurona rodea el tejido del endospermo de las semillas de hierba y es morfológica y bioquímicamente distinta de esta. Las células de endospermo con almidón son células grandes, de forma irregular y contienen granos de almidón, mientras que las células de aleurona tienen forma cuboidal y contienen granos de aleurona. [3] En la mayoría de los cereales cultivados ( especies de trigo , centeno , avena , arroz y maíz ) la aleurona es de una sola capa, mientras que la cebada tiene una capa de aleurona multicelular. [4] [5] Las paredes celulares primarias gruesas encierran y protegen las células de aleurona. [6]
La capa de aleurona es importante tanto para la semilla en desarrollo como para la planta madura. El tejido de aleurona acumula grandes cantidades de aceites y lípidos que son útiles durante el desarrollo de la semilla. También es un sitio de almacenamiento de minerales y, en algunas especies, funciona en la latencia de las semillas. La aleurona también puede expresar varias proteínas protectoras de patógenos, incluida la PR-4. Aleurone también sirve como la fracción más beneficiosa en la dieta en muchas transferencias. [7] Además, el tejido de aleurona contiene muchas vacuolas que almacenan proteínas conocidas como cuerpos de proteínas. En los cereales con endospermo con almidón, la aleurona contiene aproximadamente el 30% de las proteínas del núcleo. En el maíz multicolor, los pigmentos de antocianina en la capa de aleurona dan a los granos un color oscuro azulado.
Desarrollo de Aleurona [ editar ]
El desarrollo de la capa de aleurona involucra varias divisiones celulares periclinales , anticlinales y varios pasos de regulación genética. El gen dek1 y la cinasa crinkly4 (cr4) funcionan como reguladores positivos del destino de las células aleurónicas. [8] El gen dek1 normal es necesario para recibir y responder a señales posicionales que determinan el destino de las células aleurónicas durante el desarrollo. [9]
Los mutantes del gen dek1 bloquean la formación de aleurona y hacen que las células se desarrollen como células de endospermo con almidón en lugar de células de aleurona. [10] Esto hace que la semilla carezca de una capa de aleurona. Esta mutación es causada por la inserción de un transposón Mu en el gen dek1 , lo que hace que funcione incorrectamente. Sin embargo, este transposón a veces puede retirarse del gen, restaurando la función de dek1 . Los experimentos en esta área han ayudado a demostrar que las señales que determinan el posicionamiento de la aleurona todavía están presentes en las últimas etapas de desarrollo, y las células de la aleurona todavía responden a estas señales. [11]
De manera similar a la mutación dek1 , los genes con una mutación en el gen cr4 también causan un cambio en el destino de las células aleurónicas. El gen cr4 codifica una quinasa receptora y, por lo tanto, participa en las vías de transducción de señales que involucran el destino de las células aleurónicas. Las plantas con un gen cr4mutado son más cortas de lo normal y producen hojas arrugadas. [12]
Además, varias hormonas influyen en el desarrollo de la capa de aleurona, incluidas la auxina , la citoquinina , el ácido abscísico (ABA) y la giberelina (GA). La auxina y la citoquinina desempeñan un papel en las primeras etapas del desarrollo de la aleurona. La maduración de la aleurona es promovida por ABA, mientras que la germinación es promovida por GA.
Función de Aleurona [ editar ]
La capa de aleurona realiza una variedad de funciones para ayudar a mantener el desarrollo adecuado de la semilla. Un ejemplo de esto es mantener un pH bajo en el apoplasto . En los cereales, la capa de aleurona libera ácidos orgánicos y fosfóricos para mantener el pH del endospermo entre un pH de 3.5 y 4. En la cebada, la capa de aleurona también libera nitrito en el endospermo almidonado y el apoplasto en condiciones anaeróbicas . [13]Además, aunque la función no está clara, una cierta clase de hemoglobinas (Hb) está presente en la capa externa de las células vivas, incluido el tejido de aleurona en semillas de cebada y arroz. [14]
Durante la germinación de la semilla , el embrión de la planta produce la hormona giberelina que activa las células de aleurona para liberar α-amilasa para la hidrólisis del almidón, las proteasas y las proteínas de almacenamiento en el endospermo . Se ha obtenido evidencia de que las proteínas G desempeñan un papel en los eventos de señalización de giberelinas. [15] El desglose del endospermo almidonado suministra azúcares para impulsar el crecimiento de las raíces y la acrospiración . Esta liberación de amilasa se considera la función más importante y exclusiva de la capa de aleurona. Este efecto es inhibido por la hormona vegetal ácido abscísico., que mantiene la semilla latente. Después de completar esta función, las células de aleurona en la semilla en desarrollo se someten a apoptosis .
Los experimentos realizados en la década de 1960 confirmaron que para que la capa de aleurona secretara enzimas que degradan el almidón, el embrión debe estar presente. Tras la eliminación del embrión, las enzimas que degradan el almidón no se liberaron y no se produjo ninguna degradación del tejido del almidón. [dieciséis]
El efecto de la giberelina sobre la aleurona se utiliza en la elaboración de cerveza , específicamente en la producción de malta de cebada, donde el tratamiento asegura que un lote de semillas de cebada germinará de manera uniforme.
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