מערכת הרנין-אנגיוטנסין-אלדוסטרון (ראאס) - ביולוגיה - 2025

מערכת הרנין-אנגיוטנסין-אלדוסטרון (RAAS בקיצור) הוא מנגנון קריטי אחראית להסדרת נפח הדם והתנגדות מערכת כלי הדם.

זה מורכב משלושה יסודות עיקריים: רנין, אנגיוסטנסין II ו אלדוסטרון. אלה פועלים כמנגנון להעלאת לחץ הדם למשך זמן רב במצבי לחץ נמוך. זה מושג על ידי הגדלת הספיגה החוזרת של נתרן, ספיגת מים חוזרת וטונוס כלי הדם.

מקור: Mikael Häggström, באמצעות Wikimedia Commons

האיברים המעורבים במערכת הם הכליות, הריאות, מערכת כלי הדם והמוח.

במקרים בהם לחץ הדם יורד, מערכות שונות פועלות. בטווח הקצר נצפתה תגובת הברור-קולטנים ואילו מערכת RAAS אחראית לתגובה למצבים כרוניים וארוכי טווח.

מה זה RAAS?

מערכת הרנין - אנגיוטנסין - אלדוסטרון אחראית לתגובה למצבים שליליים של יתר לחץ דם, אי ספיקת לב ומחלות בכליות.

מַנגָנוֹן

ייצור רנין

סדרה של גירויים, כמו ירידה בלחץ הדם, הפעלת בטא או הפעלה על ידי תאים של ה- macula densa כתגובה לירידה בעומס הנתרן, גורמים להפרשת רין מסוימים של תאים מיוחדים (סמיכים).

במצב הרגיל, תאים אלה מפרישים פרורנין. עם זאת, לאחר קבלת הגירוי, הצורה הבלתי פעילה של פרורנין נסוקת והופכת לרנין. המקור העיקרי לרנין נמצא בכליה, שם הביטוי שלה מוסדר על ידי התאים שהוזכרו.

על פי מחקרים שנערכו במינים שונים - מבני אדם וכלבים לדגים - הגן הרנין השתמר מאוד במהלך ההתפתחות. המבנה שלו דומה לזה של פפסינוגן, פרוטאז אשר על פי עדות זו יכול להיות ממקור משותף.

הפקת אנגיוסטטין I

ברגע שרנין נכנס לזרם הדם הוא פועל על מטרתו: אנגיוטנסינוגן. מולקולה זו מיוצרת על ידי הכבד ונמצאת כל הזמן בפלזמה. רנין פועל על ידי שסתום אנגיוטנסינוגן למולקולה אנגיוטנסין I - שאינה פעילה מבחינה פיזיולוגית.

באופן ספציפי, רנין במצבו הפעיל נסגר בסך הכל 10 חומצות אמינו הממוקמות בקצה ה- N של אנגיוטנסינוגן, לייצור אנגיוטנסין. שימו לב שבמערכת זו הגורם המגביל הוא כמות הרנין הקיימת בזרם הדם.

הגן המקודד לאנגיוטנסינוגן אנושי נמצא בכרומוזום 1 ואילו בעכבר הוא נמצא בכרומוזום 8. הומולוגים שונים של גן זה קיימים בשושלות חוליות שונות.

ייצור אנגיוטנסין II

ההמרה של אנגיוסטנסין I ל- II מתווכת על ידי אנזים המכונה ACE (אנזים המרת אנגיוטנסין). זה נמצא בעיקר באנדותל כלי הדם של איברים ספציפיים, כמו הריאות והכליות.

לאנגיוטנסין II השפעותיו על הכליה, קליפת הכליה, העורקים והמוח על ידי כריכה לקולטנים ספציפיים.

למרות שתפקודם של קולטנים אלה לא הובהר במלואו, יש חשד כי הם עשויים להשתתף בייצור זרימת הדם באמצעות יצירת חומצה חנקתית.

בפלזמה, לאנגיוטנסין II אורך החיים הוא מספר דקות בלבד, שם הוא נקטע על ידי אנזימים האחראים להפרת פפטידים באנגיוטנסין III ו- IV.

פעולה של אנגיוטנסין II

באבובית הפרוקסימלית של הכליה, אנגיוטנסין II אחראי להגדלת חילופי הנתרן ו- H. הדבר מביא לעלייה בספיגת החומר הנתרן.

רמות מוגברת של נתרן בגוף נוטות להגביר את האוסמולולריות של נוזלי הדם, מה שמוביל לשינוי נפח הדם. לפיכך, לחץ הדם של הגוף המדובר מוגבר.

אנגיוטנסין II פועל גם בהתכווצות כלי הדם של מערכת העורקים. במערכת זו, המולקולה נקשרת לקולטנים צמודי חלבון G, ומפעילה מפל של שליחים משניים שמביא להיצרות vasoconstriction חזק. מערכת זו גורמת לעליית לחץ הדם.

לבסוף, אנגיוטנסין II פועל גם ברמת המוח, ומייצר שלוש השפעות עיקריות. ראשית, מצטרף לאזור ההיפותלמוס, שם הוא ממריץ את תחושות הצמא, כדי להגביר את צריכת המים על ידי הנבדק.

שנית, זה ממריץ את שחרור ההורמון המשתן. התוצאה גורמת לעלייה בספיחת המים מחדש, עקב החדרת תעלות אקפורין בכליה.

שלישית, אנגיוטנסין מוריד את הרגישות של קליטני הברור, ומוריד את התגובה לעליית לחץ הדם.

פעולה של אלדוסטרון

מולקולה זו פועלת גם ברמה של קליפת האדרנל, במיוחד באזור הזונה גלומרולוזה. כאן ממריצים את שחרור ההורמון אלדוסטרון - מולקולה בעלת אופי סטרואידים הגורמת לעלייה בספיחתה מחדש של נתרן והפרשת אשלגן בתאורות הדיסטליות של הנפרונים.

אלדוסטרון עובד על ידי גירוי החדרת תעלות נתרן לומיניאליות וחלבוני נתרן אשלגן בסיסי. מנגנון זה מוביל לספיגה חוזרת של נתרן.

תופעה זו עוקבת אחר היגיון זהה לזה שהוזכר לעיל: היא מביאה לעלייה באוסמולולריות של הדם, להגברת הלחץ של המטופל. עם זאת, ישנם הבדלים מסוימים.

ראשית, אלדוסטרון הוא הורמון סטרואידים ואנגיוטנסין II אינו. כתוצאה מכך הוא פועל על ידי כריכה לקולטנים בגרעין ושינוי תעתיק הגנים.

כיוון שכך, השפעות האלדוסטרון עשויות לקחת שעות - או אפילו ימים - להתבטא, בעוד אנגיוסטנסין II פועל במהירות.

משמעות קלינית

תפקודה הפתולוגי של מערכת זו יכול להוביל להתפתחות של מחלות כמו יתר לחץ דם - מה שמוביל לעליית זרימת הדם במצבים לא הולמים.

מנקודת מבט פרמקולוגית, המערכת מתפעלת לעיתים קרובות בניהול של אי ספיקת לב, יתר לחץ דם, סוכרת והתקפי לב. תרופות מסוימות, כגון enalapril, losartan, spironolactone, פועלות להפחתת ההשפעות של RAAS. לכל מתחם יש מנגנון פעולה מסוים.

הפניות

1. Chappell, MC (2012). מערכת הרנין-אנגיוטנסין הלא-קלאסית ותפקוד הכליות. פיזיולוגיה מקיפה, 2 (4), 2733.
2. גרוב, JL, Xu, D., & Sigmund, CD (2008). מערכת רנין-אנגיוטנסין תוך-תאי בנוירונים: עובדה, השערה או פנטזיה. פיזיולוגיה, 23 (4), 187-193.
3. Rastogi, SC (2007). יסודות הפיזיולוגיה של בעלי החיים. ניו אייג 'בינלאומי.
4. Sparks, MA, Crowley, SD, Gurley, SB, Mirotsou, M., & Coffman, TM (2014). מערכת רנין-אנגיוטנסין קלאסית בפיזיולוגיה של הכליות. פיזיולוגיה מקיפה, 4 (3), 1201-28.
5. Zhuo, JL, Ferrao, FM, Zheng, Y., & Li, XC (2013). גבולות חדשים במערכת הרנין-אנגיוטנסין הפנימית: סקירה ביקורתית של פרדיגמות קלאסיות וחדשות. גבולות באנדוקרינולוגיה, 4, 166.