Aldosteron

bilgipedi.com.tr sitesinden
Aldosteron
İsimler
Tercih edilen IUPAC adı
(1S,3aS,3bS,9aR,9bS,10S,11aR)-10-Hydroxy-1-(hydroxyacetyl)-9a-methyl-7-oxo-1,2,3,3a,3b,4,5,7,8,9,9a,9b,10,11-tetradecahydro-11aH-cyclopenta[a]phenanthrene-11a-carbaldehyde
Diğer isimler
Aldocorten; Aldocortin; Elektrokortin; Reichstein X; 18-Aldocorticosterone; 18-Oxocorticosterone; 11β,21-Dihydroxy-3,20-dioxopregn-4-en-18-al
Tanımlayıcılar
CAS Numarası
3D model (JSmol)
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
DrugBank
IUPHAR/BPS
KEGG
MeSH Aldosteron
PubChem CID
UNII
InChI
  • InChI=1S/C21H28O5/c1-20-7-6-13(24)8-12(20)2-3-14-15-4-5-16(18(26)10-22)21(15,11-23)9-17(25)19(14)20/h8,11,14-17,19,22,25H,2-7,9-10H2,1H3/t14-,15-,16+,17-,19+,20-,21+/m0/s1 check
    Anahtar: PQSUYGKTWSAVDQ-ZVIOFETBSA-N check
  • InChI=1/C21H28O5/c1-20-7-6-13(24)8-12(20)2-3-14-15-4-5-16(18(26)10-22)21(15,11-23)9-17(25)19(14)20/h8,11,14-17,19,22,25H,2-7,9-10H2,1H3/t14-,15-,16+,17-,19+,20-,21+/m0/s1
    Anahtar: PQSUYGKTWSAVDQ-ZVIOFETBBV
GÜLÜMSEMELER
  • O=C(CO)[C@@H]4[C@@]3(C=O)C[C@H](O)[C@@H]2[C@@]1(/C(=C\C(=O)CC1)CC[C@H]2[C@@H]3CC4)C
Özellikler
Kimyasal formül
C21H28O5
Molar kütle 360.450 g-mol-1
Farmakoloji
ATC kodu
H02AA01 (WHO)
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart durumdaki malzemeler için verilmiştir (25 °C [77 °F], 100 kPa'da).
☒ doğrulayın (ne olduğunu check☒ ?)
Bilgi kutusu referansları

Aldosteron, adrenal bezdeki adrenal korteksin zona glomerulozası tarafından üretilen ana mineralokortikoid steroid hormondur. Böbrek, tükürük bezleri, ter bezleri ve kolonda sodyumun korunması için gereklidir. Kan basıncının, plazma sodyum (Na+) ve potasyum (K+) seviyelerinin homeostatik düzenlenmesinde merkezi bir rol oynar. Bunu öncelikle distal tübüllerdeki mineralokortikoid reseptörlerine ve nefronun toplayıcı kanallarına etki ederek yapar. Böbreğin sodyum geri emilimini ve potasyum atılımını (sırasıyla tübüler sıvılardan ve tübüler sıvılara) etkiler, böylece dolaylı olarak su tutulmasını veya kaybını, kan basıncını ve kan hacmini etkiler. Aldosteron düzensiz olduğunda patojeniktir ve kardiyovasküler ve böbrek hastalıklarının gelişmesine ve ilerlemesine katkıda bulunur. Aldosteron, kalp tarafından salgılanan atriyal natriüretik hormonun tam tersi bir işleve sahiptir.

Aldosteron, renin-anjiyotensin-aldosteron sisteminin bir parçasıdır. Plazma yarı ömrü 20 dakikadan azdır. Aldosteronun salgılanmasına veya etkisine müdahale eden ilaçlar, anjiyotensin dönüştürücü enzimi (ACE) bloke ederek kan basıncını düşüren ve aldosteron salgılanmasını azaltan lisinopril gibi antihipertansif olarak kullanılmaktadır. Bu ilaçların net etkisi sodyum ve su tutulumunu azaltmak ancak potasyum tutulumunu artırmaktır. Başka bir deyişle, bu ilaçlar idrarla sodyum ve su atılımını uyarırken potasyum atılımını engeller.

Bir başka örnek, steroidal spirolakton grubundan potasyum tutucu bir diüretik olan ve aldosteron reseptörüne (diğerlerinin yanı sıra) müdahale ederek yukarıda açıklanan mekanizma ile kan basıncını düşüren spironolakton'dur.

Aldosteron ilk olarak 1953 yılında Sylvia Tait (Simpson) ve Jim Tait tarafından Tadeusz Reichstein ile işbirliği içinde izole edilmiştir.

Aldosteron

Aldosteron böbreküstü bezlerinin kabuk katmanının Zona Glomerulosa bölgesinde üretilen, kanda sodyum ve potasyum dengesini düzenleyen bir steroid hormondur. Aldosteron sentaz enzimince kolesterolden bireşimlenir. Minaralokortikoitler sınıfının tek içsel (endojen) üyesidir. Aldosteron, böbreğin toplayıcı kanallarındaki hücrelerde bulunan mineralokortikoit alıcılarına (MR) bağlanıp bu hücrelerin iç boşluk tarafındaki tepeye ait (apikal) zarlarının sodyum ve potasyum geçirgenliğini arttırır ve hücrelerin zarlarının alt-yan bölümünde (bazolateral) bulunan Na+/K+ pompaları etkinleştirir, böylece ATP üretimini tetikler, ve sonuç olarak su ve sodyumun yeniden kana geçmesini, potasyumun da idrara geçmesini sağlar. Aldosteron ayrıca toplayıcı kanallardaki α-adacık hücrelerinden H+ salgılanmasını uyararak plazma bikarbonat düzeylerini ve dolayısıyla onun pH'sini düzenler.

Aldosteron, böbreğin süzdüğü sodyumun % 2'sinin yeniden kana geçmesinden sorumludur. Bu oran, normal glomerüler süzme hızında kandaki sodyumun tümüne karşılık gelmektedir.

Steroid alıcıları, nöroreseptörlerin aksine, hücre içinde bulunurlar. Aldosteron/MR birleşimi hormon reseptör elemanı olarak adlandırılan bir DNA dizisine bağlanır, bunun sonucunda mRNA'nın kalıt yazım hızı artar ve genin ürünü olan protein düzeyi artar. Aldosteron tarafından etkilenen genler epitel doku üzerinden sodyum taşımasında rol oynarlar, bunların arasında glukokortikoit tetikli kinaz (glucocorticoid-induced kinase), kanal-tetikleyici etmen (channel-inducing factor), K-ras2A ve epitel sodyum kanalı'nın üç altbirimi bulunur.

Aldosteron bireşimi kansıvısındaki (plazma) anjiyotensin II ve potasyum düzeylerinin artmasıyla uyarılır; bunların derişimleri kansıvısındaki sodyum derişimiyle ters orantılıdır. Ayrıca, kansıvısının asitleşmesi (asidoz) ile de bireşimi artar. Aldosteron salgılanmasının gün boyunca değişen bir düzeni(diürnal ritmi) vardır: günlük üretimin %75'i sabah 4:00 ile 10:00 arasında olur. ACTH aldesteron oluşumunda rol oynasa da sekresyonunu yapan anjiyotensin2'dir.

  • Renin-anjiotensin sisteminin etkisi
  • Sempatik sinir sisteminin etkisi
  • Basınç algılayıcıların (Baroreseptör) etkisi
  • Glomerüler-bitişiği aygıtının (Jukstaglomerüler) etkisi
  • Kansıvısındaki potasyum derişimi

Biyosentez

Kortikosteroidler adrenal korteksin zona glomerulozasında kolesterolden sentezlenir. Çoğu steroidojenik reaksiyon sitokrom P450 ailesinin enzimleri tarafından katalize edilir. Mitokondri içinde bulunurlar ve kofaktör olarak adrenodoksine ihtiyaç duyarlar (21-hidroksilaz ve 17α-hidroksilaz hariç).

Aldosteron ve kortikosteron biyosentetik yollarının ilk kısmını paylaşırlar. Son kısımlara ya aldosteron sentaz (aldosteron için) ya da 11β-hidroksilaz (kortikosteron için) aracılık eder. Bu enzimler neredeyse aynıdır (11β-hidroksilasyon ve 18-hidroksilasyon işlevlerini paylaşırlar), ancak aldosteron sentaz aynı zamanda bir 18-oksidasyon da gerçekleştirebilir. Dahası, aldosteron sentaz adrenal korteksin dış kenarındaki zona glomeruloza içinde bulunur; 11β-hidroksilaz ise zona glomeruloza ve zona fasikülatada bulunur.

Steroidogenez, sağ üst köşede aldosteron sentezini göstermektedir.

Aldosteron sentaz adrenal bezin diğer bölümlerinde yoktur.

Stimülasyon

Aldosteron sentezi çeşitli faktörler tarafından uyarılır:

  • anjiyotensin II'nin bir metaboliti olan anjiyotensin III'ün plazma konsantrasyonunda artış
  • Plazma anjiyotensin II, ACTH veya plazma sodyum eksiklikleriyle orantılı olarak mevcut olan potasyum seviyelerinde artış. (Artan potasyum seviyesi, voltaj bağımlı kalsiyum kanallarını açan zona glomerulozadaki hücreleri depolarize ederek aldosteron sentezini düzenlemeye çalışır). Anjiyotensin II seviyesi anjiyotensin I tarafından düzenlenir, bu da böbreklerde salgılanan bir hormon olan renin tarafından düzenlenir.
  • Serum potasyum konsantrasyonları aldosteron salgılanmasının en güçlü uyarıcısıdır.
  • ACTH stimülasyon testi, bazen primer veya sekonder adrenal yetmezlik olup olmadığını belirlemek için kortizol ile birlikte aldosteron üretimini uyarmak için kullanılır. Ancak ACTH'nin aldosteron üretimini düzenlemede sadece küçük bir rolü vardır; hipopituitarizmde zona glomerulozada atrofi yoktur.
  • plazma asi̇dozu
  • Kalbin kulakçıklarında bulunan gerilme reseptörleri. Kan basıncında düşüş tespit edilirse, böbrek üstü bezi bu gerilme reseptörleri tarafından aldosteron salgılaması için uyarılır, bu da idrar, ter ve bağırsaktan sodyum geri emilimini artırır. Bu, hücre dışı sıvıda ozmolaritenin artmasına neden olur ve sonunda kan basıncını normale döndürür.
  • adrenoglomerulotropin, epifiz özlerinden elde edilen bir lipid faktörü. Aldosteron salgılanmasını seçici olarak uyarır.

Aldosteron salgılanması günlük bir ritme sahiptir.

Biyolojik fonksiyon

Aldosteron, insanlarda mineralokortikoid sınıfının birkaç endojen üyesinden birincisidir. Deoksikortikosteron bu sınıfın bir diğer önemli üyesidir. Aldosteron, Na+ ve su tutulmasını teşvik etme ve aşağıdaki mekanizmalarla plazma K+ konsantrasyonunu düşürme eğilimindedir:

  1. Distal tübülün ana hücreleri ve böbrek nefronunun toplayıcı kanalı içindeki nükleer mineralokortikoid reseptörlerine (MR) etki ederek, üç sodyum iyonunu hücre dışına, interstisyel sıvıya ve iki potasyum iyonunu interstisyel sıvıdan hücre içine pompalayan bazolateral Na+/K+ pompalarını yukarı doğru düzenler ve aktive eder. Bu, sodyum (Na+) iyonlarının ve suyun (sodyumu takip eden) kana geri emilimine ve potasyum (K+) iyonlarının idrara (toplayıcı kanal lümeni) salgılanmasına neden olan bir konsantrasyon gradyanı oluşturur.
  2. Aldosteron, toplayıcı kanal ve kolondaki epitelyal sodyum kanallarını (ENaCs) yukarı doğru düzenleyerek Na+ için apikal membran geçirgenliğini ve dolayısıyla emilimi artırır.
  3. Cl-, sistemin elektrokimyasal dengesini korumak için sodyum katyonları ile birlikte yeniden emilir.
  4. Aldosteron, tübüler lümene K+ salgılanmasını uyarır.
  5. Aldosteron, K+ karşılığında bağırsak, tükürük ve ter bezlerinden Na+ ve su geri emilimini uyarır.
  6. Aldosteron, kortikal toplayıcı tübüllerin interkale hücrelerindeki H+/ATPaz aracılığıyla H+ salgılanmasını uyarır.
  7. Aldosteron, distal kıvrımlı tübülde NCC'nin ekspresyonunu kronik olarak ve aktivitesini akut olarak düzenler.

Aldosteron böbreklerde filtrelenen sodyumun yaklaşık %2'sinin geri emiliminden sorumludur, bu da normal glomerüler filtrasyon hızları altında insan kanındaki sodyum içeriğinin neredeyse tamamına eşittir.

Muhtemelen mineralokortikoid reseptörleri aracılığıyla etki eden aldosteron, dentat girustaki nörogenezi olumlu yönde etkileyebilir.

Mineralokortikoid reseptörleri

Steroid reseptörleri hücre içi yapıdadır. Aldosteron mineralokortikoid reseptör (MR) kompleksi DNA üzerinde spesifik hormon yanıt elementine bağlanır ve bu da gene özgü transkripsiyona yol açar. Transkripsiyona uğrayan genlerden bazıları, sırasıyla epitelyal sodyum kanalının (ENaC) üç alt birimi, Na+/K+ pompaları ve bunların düzenleyici proteinleri serum ve glukokortikoid ile indüklenen kinaz ve kanal indükleyici faktör dahil olmak üzere transepitelyal sodyum taşınması için çok önemlidir.

MR hem aldosteron hem de kortizol tarafından uyarılır, ancak bir mekanizma vücudu, sağlıklı bireyde mineralokortikoidlerden çok daha yüksek konsantrasyonlarda bulunan glukokortikoidler (kortizol gibi) tarafından aşırı aldosteron reseptörü uyarımından korur. Mekanizma, 11 β-hidroksisteroid dehidrogenaz (11β-HSD) adı verilen bir enzimden oluşur. Bu enzim, hücre içi adrenal steroid reseptörleri ile birlikte lokalize olur ve kortizolü, MR için çok az afinitesi olan nispeten inaktif bir metabolit olan kortizona dönüştürür. Glisiretinik asit içeren meyankökü, 11β-HSD'yi inhibe edebilir ve mineralokortikoid fazlalığı sendromuna yol açabilir.

Adrenal korteksten aldosteron salınımının kontrolü

Böbrek üstü bezleri ve böbrekler arasında aldosteronun rolünü gösteren renin-anjiyotensin sistemi

Başlıca düzenleyiciler

Renin-anjiyotensin sisteminin rolü

Anjiyotensin aldosteronun düzenlenmesinde rol oynar ve çekirdek düzenlemedir. Anjiyotensin II, potasyum ile sinerjik olarak etki eder ve anjiyotensin II olmadığında potasyum geri bildirimi neredeyse çalışmaz. Anjiyotensin II'den kaynaklanan düzenlemenin küçük bir kısmı, kılcal damarların daralması nedeniyle karaciğerdeki kan akışının azalmasından dolaylı olarak gerçekleşmelidir. Kan akışı azaldığında aldosteronun karaciğer enzimleri tarafından yıkımı da azalır.

Aldosteronun sürekli üretimi düşük voltajla aktive olan Ca2+ kanalları yoluyla kalıcı kalsiyum girişi gerektirse de, izole zona glomerulosa hücrelerinin Ca2+ kanallarının girişine izin vermeyecek kadar hiperpolarize olan kaydedilmiş membran voltajlarıyla uyarılamaz olduğu kabul edilir. Bununla birlikte, adrenal dilimlerdeki fare zona glomerulosa hücreleri kendiliğinden düşük periyotlu membran potansiyeli salınımları üretir; zona glomerulosa hücrelerinin bu doğuştan gelen elektriksel uyarılabilirliği, aldosteron üretiminin 2 ana düzenleyicisi olan anjiyotensin II ve hücre dışı potasyum tarafından kontrol edilebilen tekrarlayan bir Ca2+ kanalları sinyalinin üretimi için bir platform sağlar. İnsan adrenalinin zona glomerulozasında voltaj kapılı Ca2+ kanalları tespit edilmiştir, bu da Ca2+ kanal blokerlerinin aldosteronun adrenokortikal biyosentezini in vivo olarak doğrudan etkileyebileceğini düşündürmektedir.

Plazma potasyum konsantrasyonu

Salgılanan plazma renin miktarı, muhtemelen karotid arterdeki sensörler tarafından belirlenen serum potasyumunun dolaylı bir fonksiyonudur.

Adrenokortikotropik hormon

Bir hipofiz peptidi olan adrenokortikotropik hormon (ACTH) da muhtemelen aldosteronun öncüsü olan deoksikortikosteron oluşumunu uyararak aldosteron üzerinde bir miktar uyarıcı etkiye sahiptir. Aldosteron kan kaybı, hamilelik ve muhtemelen fiziksel efor, endotoksin şoku ve yanıklar gibi diğer durumlarda artar.

Çeşitli düzenleyiciler

Sempatik sinirlerin rolü

Aldosteron üretimi, karotid arter basıncı, ağrı, duruş ve muhtemelen duyguların (anksiyete, korku ve düşmanlık) (cerrahi stres dahil) tersini entegre eden sinirsel kontrolden de bir dereceye kadar etkilenir. Anksiyete aldosteronu artırır, bu da aldosteronun hücre çekirdeğine göçünde yaşanan zaman gecikmesi nedeniyle evrimleşmiş olmalıdır. Bu nedenle, bir hayvanın yırtıcı bir hayvanla etkileşime girerek gelecekteki bir ihtiyacı öngörmesinin bir avantajı vardır, çünkü çok yüksek potasyum serum içeriği sinir iletimi üzerinde çok olumsuz etkilere sahiptir.

Baroreseptörlerin rolü

Basınca duyarlı baroreseptörler toraks ve boyundaki neredeyse tüm büyük arterlerin damar duvarlarında bulunur, ancak özellikle karotid arterlerin sinüslerinde ve aort kemerinde bol miktarda bulunur. Bu özelleşmiş reseptörler ortalama arter basıncındaki değişikliklere duyarlıdır. Algılanan basınçtaki bir artış, baroreseptörlerin ateşleme hızının artmasına ve sistemik arter basıncını düşüren negatif bir geri besleme yanıtına neden olur. Aldosteron salınımı sodyum ve su tutulmasına neden olur, bu da kan hacminin artmasına ve ardından baroreseptörler tarafından algılanan kan basıncında bir artışa neden olur. Normal homeostazı korumak için bu reseptörler düşük kan basıncını veya düşük kan hacmini de algılayarak aldosteron salgılanmasına neden olur. Bu da böbrekte sodyum tutulmasına yol açarak su tutulmasına ve kan hacminin artmasına neden olur.

Plazma sodyum konsantrasyonu

Aldosteron seviyeleri, ozmotik basınç yoluyla algılanan sodyum alımının ters bir fonksiyonu olarak değişir. Aldosteronun serum potasyumuna verdiği yanıtın eğimi sodyum alımından neredeyse bağımsızdır. Aldosteron düşük sodyum alımlarında artar, ancak serumda potasyum yükseldikçe plazma aldosteronunun artış hızı yüksek sodyum alımlarında düşük olanlardan çok daha düşük değildir. Bu nedenle potasyum, potasyum kaynağı yeterli olduğunda aldosteron tarafından tüm sodyum alımlarında güçlü bir şekilde düzenlenir, ki bu genellikle "ilkel" diyetlerde böyledir.

Aldosteron geri bildirimi

Aldosteron konsantrasyonunun geri bildirimi morfolojik olmayan bir karaktere sahiptir (yani, hücrelerin sayısı veya yapısındaki değişiklikler dışında) ve zayıftır, bu nedenle elektrolit geri bildirimleri kısa vadede baskındır.

İlişkili klinik durumlar

Hiperaldosteronizm aldosteron seviyelerinin anormal derecede artması, hipoaldosteronizm ise aldosteron seviyelerinin anormal derecede azalmasıdır.

Kandaki aldosteron ölçümü plazma aldosteron konsantrasyonu (PAC) olarak adlandırılabilir ve aldosteron-renin oranı olarak plazma renin aktivitesi (PRA) ile karşılaştırılabilir.

Hiperaldosteronizm

Primer hiperaldosteronizm olarak da bilinen primer aldosteronizm, aşırı renin salgılanmasının bir sonucu olmadığında, adrenal bezler tarafından aşırı aldosteron üretimi ile karakterizedir. Genellikle tanısal bir ipucu olan hipokalemi ile ilişkili arteriyel hipertansiyona (yüksek kan basıncı) yol açar. İkincil hiperaldosteronizm ise renin-anjiyotensin sisteminin aşırı aktivitesinden kaynaklanır.

Conn sendromu, aldosteron üreten bir adenomun neden olduğu birincil hiperaldosteronizmdir.

Nedenine ve diğer faktörlere bağlı olarak, hiperaldosteronizm cerrahi ve/veya aldosteron antagonistleri gibi tıbbi yollarla tedavi edilebilir.

Renin / aldosteron oranı, adrenal adenomlarla ilişkili primer hiperaldosteronizmi taramak için etkili bir tarama testidir. Primer hiperaldosteronizmi sekonder hiperaldosteronizm nedenlerinden ayırmak için en hassas serum kan testidir. Hasta 2 saatten uzun süredir ayaktayken alınan kan, hasta yatarken alınan kandan daha duyarlıdır. Testten önce bireyler tuz kısıtlamasına gitmemeli ve aldosteron salgısını baskılayabileceği için düşük potasyum testten önce düzeltilmelidir.

Hipoaldosteronizm

Aldosteron için ACTH stimülasyon testi, hipoaldosteronizmin nedenini belirlemede yardımcı olabilir; düşük aldosteron yanıtı adrenallerin birincil hipoaldosteronizmini gösterirken, büyük bir yanıt ikincil hipoaldosteronizmi gösterir. Bu durumun (ve ilgili semptomların) en yaygın nedeni Addison hastalığıdır; tipik olarak kan dolaşımında çok daha uzun süre (1 gün) kalıcı olan fludrokortizon ile tedavi edilir.

Ek görseller