DAS RENIN-ANGIOTENSIN-ALDOSTERON-SYSTEM (RAAS) - BIOLOGIE - 2024

Das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (kurz RAAS) ist ein kritischer Mechanismus, der für die Regulierung des Blutvolumens und des Widerstands des Gefäßsystems verantwortlich ist.

Es besteht aus drei Hauptelementen: Renin, Angiostensin II und Aldosteron. Diese wirken als Mechanismus, um den Blutdruck in Niederdrucksituationen für lange Zeit zu erhöhen. Dies wird erreicht, indem die Natriumresorption, die Wasserresorption und der Gefäßtonus erhöht werden.

Quelle: Mikael Häggström, über Wikimedia Commons

Die am System beteiligten Organe sind die Nieren, die Lunge, das Gefäßsystem und das Gehirn.

In Fällen, in denen der Blutdruck sinkt, wirken verschiedene Systeme. Kurzfristig wird die Reaktion der Barorezeptoren beobachtet, während das RAAS-System für die Reaktion auf chronische und langfristige Situationen verantwortlich ist.

Was ist der RAAS?

Das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System ist verantwortlich für die Reaktion auf widrige Zustände wie Bluthochdruck, Herzinsuffizienz und Nierenerkrankungen.

Mechanismus

Reninproduktion

Eine Reihe von Stimuli, wie z. B. ein verringerter Blutdruck, eine Beta-Aktivierung oder eine Aktivierung durch Zellen der Macula densa als Reaktion auf eine Verringerung der Natriumbelastung, führen dazu, dass bestimmte spezialisierte (nebeneinander liegende) Zellen Renin absondern.

Im Normalzustand scheiden diese Zellen Prorenin aus. Nach Erhalt des Stimulus wird jedoch die inaktive Form von Prorenin gespalten und wird zu Renin. Die Hauptquelle für Renin befindet sich in der Niere, wo seine Expression durch die genannten Zellen reguliert wird.

Studien an verschiedenen Arten - von Menschen und Hunden bis hin zu Fischen - zufolge ist das Renin-Gen im Laufe der Evolution hoch konserviert. Seine Struktur ähnelt der von Pepsinogen, einer Protease, die nach diesen Erkenntnissen einen gemeinsamen Ursprung haben könnte.

Angiostetin I Produktion

Sobald Renin in den Blutkreislauf gelangt, wirkt es auf sein Ziel: Angiotensinogen. Dieses Molekül wird von der Leber produziert und befindet sich ständig im Plasma. Renin spaltet Angiotensinogen in das Molekül Angiotensin I - das physiologisch inaktiv ist.

Insbesondere spaltet Renin in seinem aktiven Zustand insgesamt 10 Aminosäuren, die sich am N-Terminus von Angiotensinogen befinden, zur Herstellung von Angiotensin. Beachten Sie, dass in diesem System der begrenzende Faktor die Menge an Renin ist, die im Blutkreislauf vorhanden ist.

Das Gen, das für menschliches Angiotensinogen kodiert, befindet sich auf Chromosom 1, während es sich bei der Maus auf Chromosom 8 befindet. Verschiedene Homologe dieses Gens sind in verschiedenen Wirbeltierlinien vorhanden.

Angiotensin II-Produktion

Die Umwandlung von Angiostensin I zu II wird durch ein Enzym vermittelt, das als ACE (Angiotensin-Converting-Enzym) bekannt ist. Dies findet sich hauptsächlich im Gefäßendothel bestimmter Organe wie Lunge und Niere.

Angiotensin II wirkt auf Niere, Nebennierenrinde, Arteriolen und Gehirn, indem es an bestimmte Rezeptoren bindet.

Obwohl die Funktion dieser Rezeptoren nicht vollständig aufgeklärt wurde, wird vermutet, dass sie durch die Erzeugung von Salpetersäure an der Produktion von Vasodilatation beteiligt sind.

Im Plasma hat Angiotensin II eine Halbwertszeit von nur wenigen Minuten, wo es von Enzymen gespalten wird, die für den Abbau von Peptiden bei Angiotensin III und IV verantwortlich sind.

Wirkung von Angiotensin II

Im proximalen Tubulus der Niere ist Angiotensin II für die Erhöhung des Austauschs von Natrium und H verantwortlich. Dies führt zu einer Erhöhung der Natriumresorption.

Erhöhte Natriumspiegel im Körper neigen dazu, die Osmolarität von Blutflüssigkeiten zu erhöhen, was zu einer Veränderung des Blutvolumens führt. Dadurch wird der Blutdruck des betreffenden Körpers erhöht.

Angiotensin II wirkt auch bei der Vasokonstriktion des Arteriolsystems. In diesem System bindet das Molekül an G-Protein-gekoppelte Rezeptoren und löst eine Kaskade von sekundären Botenstoffen aus, die zu einer starken Vasokonstriktion führt. Dieses System verursacht den Anstieg des Blutdrucks.

Schließlich wirkt Angiotensin II auch auf der Ebene des Gehirns und erzeugt drei Haupteffekte. Zunächst wird die Region des Hypothalamus verbunden, wo sie die Durstempfindungen anregt, um die Wasseraufnahme des Patienten zu erhöhen.

Zweitens stimuliert es die Freisetzung des Diuretikums. Dies führt zu einer Zunahme der Wasserresorption aufgrund der Einführung von Aquaporin-Kanälen in die Niere.

Drittens verringert Angiotensin die Empfindlichkeit der Barorezeptoren und verringert die Reaktion auf erhöhten Blutdruck.

Wirkung von Aldosteron

Dieses Molekül wirkt auch auf der Ebene der Nebennierenrinde, insbesondere in der Zona glomerulosa. Hier wird die Freisetzung des Hormons Aldosteron stimuliert - eines Moleküls steroider Natur, das die Natriumresorption und die Kaliumausscheidung in den distalen Tubuli der Nephrone erhöht.

Aldosteron stimuliert die Insertion von luminalen Natriumkanälen und basolateralen Natriumkaliumproteinen. Dieser Mechanismus führt zu einer erhöhten Reabsorption von Natrium.

Dieses Phänomen folgt der gleichen Logik wie das oben erwähnte: Es führt zu einer Erhöhung der Osmolarität des Blutes und erhöht den Druck des Patienten. Es gibt jedoch gewisse Unterschiede.

Erstens ist Aldosteron ein Steroidhormon und Angiotensin II nicht. Infolgedessen bindet es an Rezeptoren im Kern und verändert die Transkription von Genen.

Daher kann es Stunden - oder sogar Tage - dauern, bis sich die Wirkung von Aldosteron manifestiert, während Angiostensin II schnell wirkt.

Klinische Bedeutung

Die pathologische Funktion dieses Systems kann zur Entwicklung von Krankheiten wie Bluthochdruck führen, was in unangemessenen Situationen zu einer erhöhten Durchblutung führt.

Aus pharmakologischer Sicht wird das System häufig bei der Behandlung von Herzinsuffizienz, Bluthochdruck, Diabetes mellitus und Herzinfarkt manipuliert. Bestimmte Medikamente wie Enalapril, Losartan und Spironolacton wirken gegen die Wirkung von RAAS. Jede Verbindung hat einen bestimmten Wirkmechanismus.

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