Η ρενίνη και τα νεφρά. Προετοιμασία για τον άξονα ρενίνης-αγγειοτενσίνης-αλδοστερόνης

Η σπειροειδής ζώνη του φλοιού των επινεφριδίων, είναι υπεύθυνη για την παραγωγή της αλδοστερόνης και των ενδιάμεσων ορμονών της οδούς της. Ο κυριότερος ρυθμιστικός παράγοντας για την παραγωγή της αλδοστερόνης είναι η ορμόνη της αγγειοτενσίνης Ι & ΙΙ. Πριν όμως και από την δράση της αγγειοτενσίνης Ι & ΙΙ, η αφετηρία του ρυθμιστικού μηχανισμού της έκκρισης της αλδοστερόνης αναγάγεται σε μια άλλη ορμόνη η οποία ονομάζεται ρενίνη. Κατ΄αυτόν τον τρόπο οργανώνεται ένα νέο και σχετικά πολύπλοκο σύστημα αλληλεπιδράσεων ορμονών με το όνομα σύστημα ρενίνης - αγγειοτενσίνης - αλδοστερόνης.

Ο νεφρός αποτελείται από περίπου 1.000.000 δομικές ανατομικές και λειτουργικές μονάδες, τους νεφρώνες. Σε κάθε νεφρώνα εισέρχεται στο αρχικό του τμήμα ένα (προσαγωγό, afferent) αιμοφόρο αγγείο, σχηματίζει εντός της θήκης του Bowman ένα πυκνό σπείραμα-δίκτυο λεπτών τριχωειδικών αγγείων (σπείραμα, glomerular) με σκοπό το φιλτράρισμα του αίματος για τον σχηματισμό των ούρων και εξέρχεται από την κάψουλα του Bowman το απαγωγό αγγείο (efferent). Τα σχηματισμένα ούρα οδεύουν κατά μήκος του σωλήνα του νεφρώνα έως ότου αποβληθούν στην μεγάλη κοιλότητα του νεφρού (νεφρική πύελος).

Η παρεμβολή αυτού του μεγάλου μήκους σωληναρίου (νεφρικό σωληνάριο) του νεφρώνα, χρησιμεύει στην επαναρρόφηση πληθώρας σημαντικών-χρήσιμων ουσιών μετά την αρχική αποβολή τους ή και την τελεσίδικη αποβολή τους, ταυτόχρονα με την ρύθμιση της αρτηριακής πιέσεως!

Για να γίνουν κατανοητά τα φαινόμενα είναι αναγκαία η ολοκληρωμένη περιγραφή της ανατομίας και της φυσιολογίας του νεφρώνα.

Στην διαδρομή του προσαγωγού αγγείου (afferent) στην κάψουλα του Bowman και λίγο πριν την είσοδό του σε αυτό, όπως και στον τρίγωνο χώρο που περιχαρακώνεται από το προσαγωγό αγγείο, την κάψα του Bowman, και το απαγωγό αγγείο (efferent), συναντάται η παρασπειραματική συσκευή (iuxtaglomerular apparatus). Η συσκευή αυτή απαρτίζεται από δύο συσσωματώματα κυττάρων:

• την πυκνή κηλίδα (macula densa), και

• το συσσωμάτωμα των κοκκιωδών κυττάρων (granular cells) τα οποία περιτυλίγουν το προσαγωγό αγγείο.

Η ανατομική θέση της “πυκνής κηλίδας” και του σώματος των “κοκκιωδών κυττάρων”

Τα κοκκιώδη κύτταρα είναι υπεύθυνα για την παραγωγή μιας ορμόνης την οποία ονομάζουμε ρενίνη (rennin).

Ο ρόλος της ρενίνης και ο άξονας ρενίνης-αγγειοτενσίνης-αλδοστερόνης

Η ρενίνη είναι ουσία η οποία εκκρίνεται από τα κοκκιώδη κύτταρα της παρασπειραματικής συσκευής και κυκλοφορούσα στο αίμα δρα πάνω σε μια πρωτείνη η οποία παράγεται από το ήπαρ -το αγγειοτενσινογόνο- ώστε να μετασχηματιστεί σε αγγειοτενσίνη Ι.

Στη συνέχεια η αγγειοτενσίνη Ι κατά την δίοδό της από τους πνεύμονες υπόκειται στην δράση του μιας άλλης ουσίας, η οποία ονομάζεται μετατρεπτικό ένζυμο (ACE). Το αποτέλεσμα είναι να μετατραπεί η αγγειοτενσίνη Ι, σε σειρά, σε αγγειοτενσίνη ΙΙ & ΙΙΙ.

Οι αγγειοτενσίνες ΙΙ & ΙΙΙ έχουν:

• ισχυρή αγγειοσυσπαστική δράση σε όλα τα αγγεία του σώματος με αποτέλεσμα την αύξηση της αρτηριακής πιέσεως, καθώς και

• διαθέτουν την ικανότητα της διέγερσης της αλδοστερόνης –δρώντας στον φλοιό των επινεφριδίων – με αποτέλεσμα την περαιτέρω μεγαλύτερη αύξηση της αγγειοσύσπασης των αγγείων με συνέπεια την αύξηση ακόμα περισσότερο της αρτηριακής πιέσεως.

Για την έκκριση της ρενίνης, είναι προφανές ότι καθοριστικός παράγοντας είναι η χαμηλή αρτηριακή πίεση και ειδικότερα η χαμηλή αρτηριακή πίεση στα προσαγωγά αρτηρίδια των νεφρώνων του νεφρού. Επιπρόσθετα και άλλοι παράγοντες καθορίζουν την έκκριση της ρενίνης όπως η συγκέντρωση του νατρίου στο υγρό των νεφρικών σωληναρίων και η δραστικότητα του συμπαθητικού συστήματος.

Ο σχηματισμός της αγγειοτενσίνης Ι & ΙΙ, διεγείρει την σύνθεση της αλδοστερόνης, δρώντας σε ειδικές ουσίες υποδοχείς στην μεμβράνη των υπεύθυνων κυττάρων του φλοιού των επινεφριδίων. Στην συνέχεια, εκσπά ένας καταρράκτης νέων φαινομένων με έκκριση κατεχολαμινών (αδρεναλίνη / νοραδρεναλίνη) από την μυελώδη μοίρα των επινεφριδίων και διεγείρει την έκκριση της βαζοπρεσσίνης από τον υποθάλαμο του εγκεφάλου.

Επιπλέον η αλδοστερόνη προάγει την επαναρρόφηση του νατρίου από το  νεφρικό σωληνάριο των νεφρώνων ενώ ταυτόχρονα η βαζοπρεσσίνη στο ίδιο πεδίο δρα επαναρροφώντας μεγάλες ποσότητες ύδατος. Αυτά έχουν ως αποτέλεσμα την αύξηση του όγκου του αίματος με συνέπεια την αύξηση της αρτηριακής πίεσης.

Εκτός από την δράση της ρενίνης-αγγειοτενσίνης, τα ιόντα Καλίου (Κ+) στο αίμα (πλάσμα) αυξάνουν την έκκριση της αλδοστερόνης και η αλδοστερόνη με την σειρά της ελαττώνει το κάλιο του αίματος αποβάλλοντάς το από τους νεφρούς με τα ούρα.

Η ρενίνη είναι δυνατόν να υπερεκκρίνεται στην περίπτωση που έχει αναπτυχθεί όγκος ο οποίος να παράγει αυτόνομα ρενίνη. Τέτοιοι όγκοι αφορούν:

1. τους όγκους των παρασπειραματικών κυττάρων

2. τους νεφρικούς όγκους Willms και Gravitz

3. τους εξωνεφρικούς όγκους των πνευμόνων, των ωοθηκών, του παγκρέατος, τα σαρκώματα και το τεράτωμα.

Πρωτοπαθής υπεραλδοστερονισμός ή νόσος του Conn αποκαλείται η νόσος η οποία λόγω της ύπαρξης αδενώματος επί του φλοιού των επινεφριδίων, παράγεται αυξημένη ποσότητα αλδοστερόνης. Σε αυτή την περίπτωση η αυτόνομη παραγωγή της αλδοστερόνης, καταστέλλει την τιμή της ρενίνης. Ταυτόχρονα, παρατηρείται καλιουρία (με συνοδό υποκαλιαιμία) με σημαντική αύξηση της αρτηριακής πιέσεως.

Λόγω της υποκαλιαιμίας οι ασθενείς παρουσιάζουν:

• μυϊκή αδυναμία,

• πολυουρία,

• νυκτουρία,

• πολυδιψία έως και παραισθήσεις,

• τετανία,

• μυϊκή παράλυση.

Παράλληλα με τις άλλες δράσεις της η αλδοστερόνη προκαλεί αύξηση της επαναρρόφησης του νατρίου από τα νεφρικά σωληνάρια με αποτέλεσμα την κατακράτηση νατρίου και την συνοδό λόγω αυτού αύξηση του εξωκυττάριου χώρου. Η ηλεκτροχημική διαφορά που προκαλείται από την κατακράτηση νατρίου, έχει ως αποτέλεσμα την αποβολή ιόντων υδρογόνου από το νεφρικό σωληνάριο και καθώς η υποκαλιαιμία αυξάνει οδηγούμεθα στην μεταβολική αλκάλωση.

Τα αίτια της πρωτοπαθούς υπερέκκρισης αλδοστερόνης σχετίζονται:

1. με αδένωμα στο επινεφρίδιο

2. υπερπλασία στο επινεφρίδιο

3. καρκίνωμα στο επινεφρίδιο

Η ανεπάρκεια των ενζύμων της στεροειδογένεσης και η σχέση τους με την υπέρταση - Περίσσεια άλλων αλατοκορτικοειδών εκτός της αλδοστερόνης

Εκτός από την αλδοστερόνη και άλλες ουσίες έχουν παρόμοια δράση με αυτήν. Προέρχονται από τον άξονα της πρώτης στεροειδογενητικής οδού της αλδοστερόνης και είναι η δεοξυκορτικοστερόνη, η κορτικοστερόνη και η 18-υδροξυκορτικοστερόνη. Αυξημένη παρουσία των αλατοκορτικοειδών της οδού της αλδοστερόνης συναντώνται σε περιπτώσεις ανεπάρκειας των ενζύμων της 17α-υδροξυλάσης, ανεπάρκεια της 11β-υδροξυλάσης και ανεπάρκεια της 11β-υδροξυστεροειδικής αφυδρογονάσης.

Η δεύτερη οδός της στεροειδογένεσης: η οδός της κορτιζόλης και η υπέρταση.
Υποφυσιακό Cushing και επινεφριδιακό Cushing

Η παραγωγή υπέρμετρης ποσότητας κορτιζόλης από τον φλοιό των επινεφριδίων, οφείλεται σε δυο λόγους:

1. στην υπέρμετρη έκκριση της φλοιοεπινεφριδιοτρόπου ορμόνης από την υπόφυση του εγκεφάλου, ACTH, την ορμόνη η οποία είναι υπεύθυνη για την διέγερση της έκκρισης της κορτιζόλης από τα επινεφρίδια, είτε
2. κατευθείαν, στην υπέρμετρη έκκριση της κορτιζόλης από τα επινεφρίδια, στην περίπτωση που συναντάται μόρφωμα επί του φλοιού των επινεφριδίων, ήτοι αδένωμα το οποίον υπερπαράγει αυτονόμα κορτιζόλη.

Και στις δυο περιπτώσεις η τιμή της κορτιζόλης θα είναι αυξημένη, ενώ η τιμή της ACTH στην πρώτη περίπτωση θα είναι αυξημένη ενώ στην δεύτερη περίπτωση, η τιμή της ACTH θα είναι χαμηλή. Στην περίπτωση υπερκορτιζολαιμίας από υποφυσιακή αιτία (αδένωμα υπόφυσης παράγων ACTH) η νόσος ονομάζεται «νόσος Cushing», ενώ στην περίπτωση που το αδένωμα συναντάται στον φλοιό των επινεφριδίων ονομάζεται «σύνδρομο Cushing».

Η νόσος Cushing συναντάται πιο συχνά, σε ποσοστό 70%, ενώ το σύνδρομο Cushing –συμπεριλαμβάνοντας και το καρκίνωμα των επινεφριδίων- σε ποσοστό 15%. Το υπόλοιπο 10% των περιπτώσεων με υπερκορτιζολαιμία οφείλεται σε έκτοπη παραγωγή ACTH (όπως στις περιπτώσεις κακοήθειας πνεύμονα όπως και σε καλοήθεις περιπτώσεις), ενώ το 5% οφείλεται σε άλλες ετερογενείς αιτίες.

Η υπερκορτιζολαιμία ευθύνεται για πληθώρα συμπτωμάτων, τα οποία προέρχονται από την υπέρμετρη παρουσία της κορτιζόλης στο αίμα. Στο σύνολό τους, όλες οι αιτίες της υπερκορτιζολαιμίας  είναι σχετικά σπάνιες. Υπολογίζονται σε 1,7 νέα περιστατικά ανά εκατομμύριο πληθυσμού ανά έτος, ενώ στην Ελλάδα υπολογίζονται 17 περιστατικά ετησίως.