Ce este sistemul Renină-Angiotensină-Aldosteron?

• De Dr. Osman Shabir, PhDReviewed by Sophia Coveney, B.Sc.

  Sistemul renină-angiotensină-aldosteron (RAAS), sau sistemul renină-angiotensină (RAS) este un regulator al tensiunii arteriale și al funcției cardiovasculare. Disregularea RAAS este implicată în hipertensiunea arterială, în afecțiuni cardiovasculare și renale, iar medicamentele care vizează RAAS pot ameliora aceste afecțiuni.

  Disfuncția RAAS este, de asemenea, considerată a fi implicată în severitatea COVID-19, iar vizarea RAAS poate fi o potențială strategie terapeutică pentru complicațiile COVID-19.

  Credit imagine: kurhan/.com

  • Ce este sistemul renină-angiotensină-aldosteron (RAAS)?
  • Renina
  • Angiotensina
  • Aldosteron
  • Disfuncționalitatea RAAS
  • RAAS și COVID-19
  • Rezumat
  • Dr. Osman Shabir
  • Citate

  Ce este sistemul renină-angiotensină-aldosteron (RAAS)?

  Sistemul RAAS este un sistem endocrin (hormonal) multiorganic complex, implicat în reglarea tensiunii arteriale prin echilibrarea nivelurilor de lichide și electroliți, precum și în reglarea tonusului rezistenței vasculare &. RAAS reglează absorbția de sodiu și apă în rinichi, având astfel un impact direct asupra tensiunii arteriale sistemice.

  În mod obișnuit, RAAS este activat atunci când există o scădere a tensiunii arteriale (volum sanguin redus) pentru a crește reabsorbția de apă și electroliți în rinichi; ceea ce compensează scăderea volumului sanguin, crescând astfel tensiunea arterială.

  Renina

  Celulele juxtaglomerulare din rinichi abundă într-o proteină precursoare inactivă numită prorenină, care este secretată în mod constant. Scăderea tensiunii arteriale activează celulele juxtaglomerulare, ceea ce duce la scindarea proreninei în forma sa activă – renina, care este apoi secretată în sânge.

  Angiotensina

  Renina acționează asupra angiotensinei (produsă continuu de ficat) pentru a scinda o peptidă de 10 aminoacizi de la extremitatea N-terminală pentru a forma angiotensina I (inactivă). Angiotensina-enzima de conversie a angiotensinei (ACE) scindează în continuare angiotensina I pentru a forma angiotensina II – care este principala peptidă activă a RAAS. ACE se găsește în principal în endoteliile vasculare ale plămânilor și rinichilor.

  Angiotensina II se leagă de receptorii angiotensinei de tip I A (AT1AR) sau B (AT1BR), precum și de cei de tip II (AT2R). Angiotensina II este un vasoconstrictor puternic, ceea ce duce la creșterea tensiunii arteriale. În mod normal, dacă tensiunea arterială este prea mare, peptida natriuretică atrială (ANP) – secretată de celulele musculare cardiace – duce la reducerea volumului sanguin, ceea ce duce la reducerea tensiunii arteriale.

  Legăturarea angiotensinei II la AT1R poate duce la o cascadă de inflamații, constricție și promovarea aterosclerozei. Mai mult, aceste evenimente pot duce, de asemenea, la rezistență la insulină și tromboză, în timp ce legarea la AT2R are efecte opuse: vasodilatația reduce agregarea plachetară și îmbunătățește activitatea insulinei.

  Angiotensina II acționează, de asemenea, la nivelul creierului, unde se poate lega de hipotalamus pentru a stimula setea în vederea creșterii aportului de apă. Acționând asupra glandei hipofizare, angiotensina II stimulează, de asemenea, secreția de vasopresină; cunoscută și sub numele de hormon antidiuretic, care crește retenția de apă în rinichi prin adăugarea de canale de apă (aquaporină) în canalul colector.

  Structura angiotensinei II. Image Credit: StudioMolekuul/.com

  Aldosteron

  Angiotensina II stimulează secreția de aldosteron este produsă de zona glomeruloasă a cortexului suprarenal (glanda suprarenală) și este implicată în retenția de sodiu în rinichi și în alte glande. Retenția apei și a sodiului duce la creșterea volumului sanguin și, prin urmare, a tensiunii arteriale.

  Disfuncționalitatea RAAS

  Primarele patologii ale RAAS alterat includ hipertensiunea cronică, insuficiența renală și cardiacă. RAAS anormal de activ duce la hipertensiune cronică și, astfel, tensiunea arterială ridicată trebuie contrabalansată.

  Inhibitorii de ACE sunt medicamente utilizate în mod obișnuit în tratamentul și managementul hipertensiunii arteriale și al insuficienței cardiace. Inhibarea ACE previne conversia angiotensinei I în angiotensină II, menținând astfel angiotensina inactivă.

  Legăturarea angiotensinei II la AT1R poate induce, de asemenea, disfuncții cardiace, inclusiv hipertrofie, aritmie și insuficiență funcțională ventriculară. Excesul de angiotensină II poate duce, de asemenea, la modificări inflamatorii de amploare, cum ar fi leziuni ale organelor induse de citokine, pe lângă creșterea permeabilității membranare și apoptoza celulelor epiteliale.

  Cum angiotensina II este un vasoconstrictor, atenuarea determină vasodilatație, reducând astfel nivelul tensiunii arteriale sistemice. Inhibitorii ECA duc, de asemenea, la creșterea producției de bradikinină – care este un vasodilatator. Alte medicamente includ blocantele receptorilor de angiotensină (ARB) – care blochează legarea angiotensinei II la ATR-uri. Inhibitorii ACE și BRA sunt, de asemenea, medicamente eficiente în tratamentul insuficienței cardiace și al complicațiilor diabetului.

  În rinichi, stenoza arterială renală duce la scăderea volumului de sânge care intră în rinichi; în consecință, celulele juxtaglomerulare percep o scădere a volumului de sânge și se activează RAAS. Acest lucru, în mod negativ, mărește și mai mult tensiunea arterială care este nepotrivită pentru circulația sistemică, precum și creșterea tonusului arterial. Astfel, inhibitorii ECA și BRA pot fi, de asemenea, utilizați la pacienții cu stenoză arterială renală pentru a limita activarea inadecvată a RAAS.

  RAAS și COVID-19

  Virusul care provoacă COVID-19, coronavirusul 2 al sindromului respirator acut sever (SARS-CoV-2), utilizează ACE2 pentru a intra în celulele epiteliale respiratorii (împreună cu TMPRSS2). Atunci când SARS-CoV-2 se leagă de ACE2, activitatea ACE2 este reglată în jos, împiedicând funcția normală a acesteia și conducând la simptome respiratorii de tuse și edem, precum și la o creștere a angiotensinei II.

  SARS-CoV-2 se leagă de receptorul ACE2 pe celulele umane. Credit imagine: Kateryna Kon/.com

  În plus, a fost sugerată, de asemenea, o legătură între disfuncția RAAS în hipertensiunea arterială și bolile cardiovasculare și creșterea complicațiilor și a mortalității COVID-19 (RAAS-SCoV-axa).

  Complicațiile și ratele de mortalitate ale COVID-19 sunt mai mari la pacienții cu hipertensiune arterială și boli cardiace/cardiovasculare și pot reflecta un RAAS aberant (creșterea angiotensinei II și reducerea ACE2).

  După cum s-a menționat anterior, legarea angiotensinei II la AT1R poate conduce la inflamație care duce la leziuni tisulare provenite din celulele epiteliale pulmonare. Acest lucru poate duce la sindromul de detresă respiratorie acută (ARDS). Legarea angiotensinei II la AT2R poate inversa efectele negative ale legării AT1R (discutate mai sus).

  Cu toate acestea, este important de remarcat faptul că expresia AT2R este relativ scăzută la adulții sănătoși normali, astfel că efectele primare de modulare asupra angiotensinei II sunt mediate de ACE2, transformând angiotensina II în angiotensina-(1-7/1-9) protectoare pentru plămâni (opunându-se ACE).

  Expresia crescută a ACE2 poate fi compensatorie la pacienții cu boli cardiovasculare și insuficiență cardiacă. Într-adevăr, gripa și coronavirusurile (împreună cu formele virale de pneumonie), tind să înregistreze o expresie redusă a ACE2 și o creștere a angiotensinei II.

  Există astfel o teorie conform căreia cei cu RAAS hiperactiv (expresie crescută a angiotensinei II și ACE2) ar putea avea un risc mai mare de a dezvolta o patologie severă ca urmare a infecției cu SARS-CoV-2.

  La adulții sănătoși, expresia ACE2 este scăzută, iar expresia ACE2 poate fi un predictor independent pentru riscul și gravitatea COVID-19, deoarece virusul SARS-CoV-2 utilizează ACE2.

  În plus, femeile au o expresie mai mare a AT2R în comparație cu bărbații (deoarece ACE2 se află pe cromozomul X), iar acest lucru poate reflecta faptul că infecțiile și complicațiile COVID-19 tind să fie mai mari la bărbați.

  Inhibitorii ACE și BRA duc la creșterea nivelului de renină și de angiotensină I (inactivă) și inhibă conversia angiotensinei I în II, protejând astfel organismul de efectele negative ale legării angiotensinei II la AT1R (așa cum s-a discutat).

  BRA, însă, duc la creșterea nivelului de angiotensină II. Aceasta este apoi direcționată către modularea ACE2 și legarea AT2R pentru a avea efecte protectoare. Astfel, ARB-urile pot fi mai bune decât inhibitorii ACE la reechilibrarea căii RAAS. ARB au fost postulate ca o cale terapeutică pentru COVID-19.

  Tratarea pacienților cu BPOC cu ARB poate duce la scăderea mortalității și la reducerea nevoii de ventilație mecanică. Mai mult, cei care iau ARB înainte de spitalizare pentru pneumonie au o rată de mortalitate mai mică în comparație cu cei care nu folosesc ARB.

  Există multe asocieri între nivelurile de angiotensină II și predicția mortalității pentru gripă, iar cei care folosesc inhibitori ai RAAS (ARB) adesea nu au nevoie de intubație la cei cu pneumonie virală. Acest lucru pare să fie la fel și în cazul COVID-19, iar medicamentele RAAS pot fi protectoare în reducerea complicațiilor și a nevoii de spitalizare.

  În timp ce posibilitatea de a utiliza ARB sau IECA ca terapie pentru COIVD-19 trebuie încă analizată și cercetată în continuare, studii precum cel al lui Wang et al. (2021) sugerează că utilizarea IECA și ARB este sigură pentru a trata pneumonia indusă de COVID-19.

  Studii recente, cum ar fi studiul clinic randomizat efectuat de Lopes et al. (2021), au ajuns la concluzia că cei care iau deja IECA sau BRA înainte de internarea în spital nu ar trebui să întrerupă tratamentul dacă sunt spitalizați cu COVID-19 ușoară până la moderată.

  Pentru a rezuma legătura dintre COVID-19 și RAAS, SARS-CoV-2 se leagă de ACE2 pentru a intra în celulele epiteliale respiratorii. În mod normal, legarea angiotensinei II de AT1R provoacă efecte negative, iar aceste efecte pot fi modulate prin legarea ACE2 și AT2R.

  Cu toate acestea, SARS-CoV-2 reduce expresia ACE2, ducând astfel la leziuni pulmonare printr-o cascadă de inflamație. Inhibitorii ACE și BRA pot reechilibra calea RAAS pentru a favoriza funcția ACE2 pentru a se opune efectelor negative ale angiotensinei II și transformarea acesteia în angiotensină-(1-7) protectoare pentru plămâni.

  Mulți pacienți cu pneumonie virală și BPOC care iau BRA tind să aibă un prognostic mai bun decât cei care nu iau – în special în ceea ce privește spitalizarea și mortalitatea. Inutil să mai spunem că asocierea dintre SARS-CoV-2 și interacțiunea ACE2 ca parte a RAAS (RAAS-SCoV-axă) este încă slab înțeleasă și are nevoie de multe investigații suplimentare în acest stadiu.

  Rezumat

  În rezumat, sistemul renină-angiotensină-aldosteron (RAAS) este un regulator critic al tensiunii arteriale (volumul sanguin & echilibrul electrolitic), precum și al tonusului vascular & rezistența. În mod normal, renina este secretată dacă tensiunea arterială este prea scăzută, activând astfel angiotensina II pentru a crește tensiunea arterială și rezistența vasculară.

  Activarea anormală a RAAS duce la hipertensiune cronică, insuficiență cardiacă și afecțiuni renale și poate fi un factor de predicție pentru riscul de complicații în COVID-19. Medicamentele care inhibă calea RAAS, cum ar fi inhibitorii ACE și ARB, sunt tratamente eficiente pentru hipertensiune și insuficiență cardiacă și poate o opțiune importantă pentru minimizarea complicațiilor COVID-19.

  • Crowley & Coffman, 2012. Progrese recente care implică sistemul renină-angiotensină. Exp Cell Res. 318(9): 1049-1056. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22410251/
  • Fountain & Lipton, 2019. Fiziologie, Sistemul renină-angiotensină. StatPearls . Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29261862/
  • Ingraham et al, 2020. Înțelegerea axei Renin-Angiotensină-Aldosteron-SARS-CoV-Axis: O revizuire cuprinzătoare. Eur Respir J.: 2000912. (epub ahead of print) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7236830/
  • Lopes et al., 2021. Efectul întreruperii vs. continuarea inhibitorilor enzimei de conversie a angiotensinei și a blocantelor receptorilor de angiotensină ii asupra zilelor de viață și de ieșire din spital la pacienții internați cu covid 19: S studiu clinic randomizat. JAMA. 2021;325(3):254-264. https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2775280
  • Sparks et al, 2015. Sistemul renină-angiotensină clasic în fiziologia rinichiului. Compr Physiol. 4(3): 1201-1228. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24944035/
  • Wang și colab., 2021. Inhibitorii enzimei de conversie a angiotensinei (ACEI) sau blocantele receptorilor de angiotensină (ARB) pot fi sigure pentru pacienții cu COVID-19. BMC Infect Dis. 21(114). https://bmcinfectdis.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12879-021-05821-5
  • Wu et al., 2018. Sistemul renină-angiotensină și funcțiile cardiovasculare. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 38(7): e108-e116.

Scris de

Dr. Osman Shabir

Osman este cercetător asociat postdoctoral la Universitatea din Sheffield, studiind impactul bolilor cardiovasculare (ateroscleroză) asupra funcției neurovasculare în demența vasculară și boala Alzheimer, folosind modele preclinice și tehnici de neuroimagistică. El își are sediul în cadrul Departamentului de Infecție, Imunitate & Boli cardiovasculare din cadrul Facultății de Medicină din Sheffield.

Citate

.