Jak układ renina-angiotensyna kontroluje ciśnienie krwi?

Układ renina-angiotensyna (RAS) to grupa powiązanych hormonów, które działają razem w celu regulacji ciśnienia krwi i kontrolowania stanu zapalnego. Nazywa się to systemem, ponieważ każda część wpływa na inne części i wszystkie są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania całości.

Układ renina-angiotensyna, współpracujący z nerkami, jest niezwykle ważną częścią systemu regulacji ciśnienia krwi w organizmie. Dokładniej, odbywa się to poprzez klasyczny szlak układu renina-angiotensyna-aldosteron (RAAS).

Niewłaściwa aktywacja szlaku klasycznego może również prowadzić do pewnych szkodliwych skutków, takich jak nadciśnienie, które jest utrzymującym się wysokim ciśnieniem krwi oraz rozwój choroby naczyniowej. Jednak układ renina-angiotensyna promuje również ochronne, przeciwzapalne odpowiedzi poprzez swój alternatywny szlak renina-angiotensyna.

Wspólnie klasyczne i alternatywne szlaki RAS tworzą odpowiedzi, które są sobie przeciwstawne, ale równoważą ich skutki.

Jak działa klasyczna ścieżka RAS

Ważnymi członkami klasycznej ścieżki RAS są:

• Renin
• Angiotensyna I
• angiotensyna II
• Enzym konwertujący angiotensynę 1 (ACE1)
• Aldosteron

Renin

Kiedy ciśnienie krwi spada z jakiegokolwiek powodu, specjalne komórki w nerkach wykrywają zmianę i uwalniają reninę do krwioobiegu. Sama renina tak naprawdę nie wpływa na ciśnienie krwi.

Zamiast tego unosi się i przekształca angiotensynogen w angiotensynę I. Angiotensynogen jest cząsteczką wytwarzaną głównie przez wątrobę i krążącą w krwiobiegu. Nie jest w stanie zmienić ciśnienia krwi jako cząsteczka prekursorowa. Musi zostać przekształcona w aktywną formę angiotensyny.

Angiotensyna I

Angiotensyna I również sama nie wpływa zbytnio na ciśnienie krwi. Zamiast tego większość angiotensyny I jest przekształcana w angiotensynę II, znacznie silniejszy hormon, który powoduje duże zmiany ciśnienia krwi.

Enzym konwertujący angiotensynę 1

Ta druga konwersja, w wyniku której powstaje angiotensyna II, zachodzi głównie w płucach w wyniku działania cząsteczki zwanej enzymem konwertującym angiotensynę. Dokładniej, nazywa się to enzymem konwertującym angiotensynę 1 (ACE1). Ta konwersja może zostać zablokowana przez leki zwane inhibitorami ACE, ważnym rodzajem leków na nadciśnienie.

angiotensyna II

Angiotensyna II jest bardzo silnym hormonem, który może działać bezpośrednio na naczynia krwionośne, powodując ich zwężenie lub zwężenie, zwiększając ciśnienie krwi. Pełni też inną ważną funkcję – stymulację uwalniania aldosteronu.

Aldosteron

Aldosteron jest hormonem, który pomaga zwiększyć ciśnienie krwi, powodując zatrzymanie przez nerki zarówno soli, jak i wody, co z czasem zwiększa ilość płynów w organizmie. Ten wzrost z kolei podnosi ciśnienie krwi.

Inne skutki szlaku RAA: nerwowe i nerkowe

Oprócz naczyń krwionośnych angiotensyna II może również wiązać się z receptorami zlokalizowanymi w różnych obszarach ciała. Reguluje ciśnienie krwi, wysyłając wiadomości do mózgu i nerek, aby pomóc podnieść ciśnienie krwi.

Efekty neuronowe

Angiotensyna II stymuluje obszar mózgu zwany „ośrodkiem pragnienia”, aby zwiększyć ciśnienie krwi. To centrum pragnienia znajduje się w części mózgu zwanej podwzgórzem. Gdy do ośrodka pragnienia angiotensyna II informuje, że ciśnienie krwi jest zbyt niskie, powstaje uczucie pragnienia. Picie wody zwiększa zatem objętość płynów w organizmie i podnosi ciśnienie krwi.

Angiotensyna II stymuluje również reakcję organizmu „walcz lub uciekaj”, aby zwiększyć ciśnienie krwi. Ta reakcja, która zwykle jest aktywowana w sytuacjach stresowych, powoduje, że serce pompuje szybciej i silniej, aby zwiększyć objętość krążenia i ciśnienie krwi.

Skutki nerkowe

Pragnienie to nie jedyna wiadomość z mózgu w odpowiedzi na niskie ciśnienie krwi. Angiotensyna II nakazuje również podwzgórzu zwiększyć produkcję białka zwanego hormonem antydiuretycznym. Hormon ten przemieszcza się z mózgu do nerek i nakazuje nerkom ponowne wchłonięcie wody z moczu.

Angiotensyna II działa również bezpośrednio na nerki, dodatkowo zwiększając ciśnienie krwi i przepływ krwi, nakazując nerkom:

• Zwęź małe naczynia krwionośne, aby zwiększyć ciśnienie krwi
• Zwiększenie retencji sodu i wody
• Reguluj tempo filtrowania płynu przez nerki

Klasyczny szlak RAS i wysokie ciśnienie krwi

Wiadomo, że klasyczny szlak RAS jest ważnym czynnikiem w chorobach serca. Jedną z chorób serca, która jest powszechna w Stanach Zjednoczonych, jest przewlekłe nadciśnienie, znane również jako nadciśnienie. Według Centers for Disease Control and Prevention (CDC) nadciśnienie dotyka około połowy dorosłych w Stanach Zjednoczonych.

Niektóre osoby z nadciśnieniem nie mają możliwej do zidentyfikowania przyczyny. Nazywa się to nadciśnieniem pierwotnym lub samoistnym. Inni ludzie mają nadciśnienie z powodu wtórnych przyczyn. Nadciśnienie wtórne może być spowodowane zaburzeniami równowagi hormonalnej w klasycznym szlaku RAS. Na przykład guz nadnerczy może uwalniać nadmierne ilości aldosteronu i prowadzić do zatrzymania płynów i wysokiego ciśnienia krwi.

Napisano wiele artykułów naukowych, prezentacji konferencyjnych i podręczników na temat znaczenia klasycznego szlaku RAS w regulacji ciśnienia krwi. Jest to obszar badań, który naukowcy nadal prowadzą ponad 50 lat po odkryciu systemu.

Szczegóły układu renina-angiotensyna-aldosteron są nadal badane i mogą pomóc nam lepiej zrozumieć:

• Dlaczego ludzie rozwijają pierwotne (podstawowe) nadciśnienie?
• Dlaczego niektórzy ludzie nie reagują dobrze na typowe leczenie nadciśnienia?
• Dlaczego u niektórych osób z nadciśnieniem występuje więcej powikłań niż u innych?

Inhibitory RAA i wysokie ciśnienie krwi

Kilka skutecznych metod leczenia nadciśnienia zostało opracowanych w bezpośrednim wyniku naszego zrozumienia układu renina-angiotensyna-aldosteron.

• Inhibitory ACE zatrzymują konwersję angiotensyny I do angiotensyny II.

• Blokery receptora angiotensyny (ARB) zapobiegają wiązaniu angiotensyny II z naczyniami krwionośnymi i powodowaniu skurczu naczyń.

• Tabletki na wodę lub diuretyki pomagają pozbyć się płynów, informując organizm o wydalaniu wody i sodu podczas oddawania moczu.

Chociaż lepiej rozumiemy, jak radzić sobie z przewlekłym nadciśnieniem, wciąż odkrywane są drobne szczegóły dotyczące układu renina-angiotensyna-aldosteron.

Jak działa alternatywna ścieżka RAS

Ostatecznie angiotensyna I, angiotensyna II i aldosteron są rozkładane na inne cząsteczki. Niektóre z tych innych cząsteczek działają w ściśle pokrewnym szlaku alternatywnym, który przeciwdziała skutkom szlaku klasycznego. Ważnymi członkami alternatywnej ścieżki są:

• Enzym konwertujący angiotensynę 2
• Angiotensyna-(1-7)
• Angiotensyna-(1-9)

Chociaż klasyczny szlak RAS kontroluje ciśnienie krwi i płyny ustrojowe, ma również uzupełniający negatywny wpływ na organizm, który promuje stan zapalny. Niektóre z odpowiedzi zapalnych klasycznego szlaku RAS obejmują:

• Zwężenie lub zwężenie naczyń krwionośnych
• Wzrost odpowiedzi zapalnych płuc
• Wzrost odpowiedzi komórek na stres
• Zwiększenie arytmii lub nieprawidłowe bicie serca
• Wzrost insulinooporności

Alternatywny szlak RAS przeciwstawia się działaniu angiotensyny II poprzez obniżanie ciśnienia krwi. Ma również reakcje przeciwzapalne. Niektóre z tych odpowiedzi obejmują:

• Rozluźnienie lub rozszerzenie naczyń krwionośnych
• Utrzymuje przepływ krwi i dotlenienie w płucach
• Redukcja reakcji komórek na stres
• Rozluźnienie naczyń wieńcowych serca
• Spadek insulinooporności

Możesz myśleć o alternatywnym systemie RAS jako o hamulcu na klasycznej ścieżce RAA. Ponieważ klasyczny i alternatywny szlak RAA przeciwstawiają się sobie, działają w celu zrównoważenia ich skutków ogólnoustrojowych.

System RAA i COVID-19

Choroba koronawirusa 2019 (COVID-19) lub SARS-CoV-2 doprowadziła do globalnej epidemii, która dotknęła prawie 200 milionów ludzi na całym świecie w lipcu 2021 roku. Choroba wiąże się z poważnymi powikłaniami u osób z istniejącymi wcześniej chorobami sercowo-naczyniowymi, takimi jak nadciśnienie i cukrzyca.

Układ renina-angiotensyna odgrywa ważną rolę w procesie choroby zakaźnej COVID-19.

SARS-CoV-2 wykorzystuje enzym konwertujący angiotensynę 2 (ACE 2) jako „receptor” i punkt wejścia komórkowego do infekowania szerokiego zakresu komórek w ciele. Dokładniej, ACE 2, który jest osadzony na powierzchni komórek, jest rozpoznawany przez białka kolczaste wirusa COVID-19. To rozpoznanie prowadzi do relacji „zamek i klucz”, która otwiera drzwi dla wirusa.

Enzym konwertujący angiotensynę 2 (ACE2)

Chociaż ACE 2 chroni przed szkodliwym działaniem zapalnym angiotensyny II, w obecności wirusa COVID-19, ACE 2 nie może służyć w ten ochronny sposób. Zajmuje się ułatwianiem wnikania wirusa do komórek. Prowadzi to do zmniejszenia odpowiedzi przeciwzapalnych i pogorszenia objawów i infekcji COVID-19.

System RAA jest dobrze scharakteryzowany w chorobach sercowo-naczyniowych, takich jak nadciśnienie, niewydolność serca i choroby nerek. Opracowano kilka leków, które hamują klasyczny szlak RAA i skutecznie pomagają zmniejszyć postęp chorób naczyniowych.

Inhibitory RAA wpływają również pośrednio na alternatywny szlak RAA i proces choroby zakaźnej COVID-19. Ważne jest, aby porozmawiać z lekarzem o ryzyku i korzyściach leczenia inhibitorami RAA.