RAA system (renin-angiotensin-aldosterone 시스템)

RAA system (renin-angiotensin-aldosterone 시스템)

 

 

 

 

Renin

사구체 안으로 들어오는 동맥인 afferent arterioles 에 있는 세포들 (juxtaglomerular cells) 은 renin (proteolytic enyme 의 일종) 의 생성과 저장, 분비가 일어나는 장소입니다. renin 의 방출에는 3가지 중요한 자극요소가 존재합니다.

 

(1) Perfusion pressure

afferent arteriole 은 high-pressure baroreceptor 로 작동하는데, 신장으로 들어가는 혈액의 압력이 감소하면 renin 의 분비가 자극받습니다. 반대로 압력이 상승하면 renin 분비는 억제됩니다.

 

(2) 교감신경

교감신경은 afferent arterioles 에 분포하는데 beta-adrenalgic receptor 를 통해 교감신경이 자극받으면 renin 분비가 자극됩니다.

 

(3) Macula densa 로  운반되는 NaCl

macula densa 로 운반되는 NaCl 에 따라 GFR 이 조절되는데 이를 tubuloglomerular feedback 이라고 합니다. 그 외에도  macula densa는 renin 분비에 중요한 역할을 하는데, NaCl 이 macula densa 로 운반되는 양이 적으면 renin 분비가 자극됩니다. 반대로 NaCl 이 많이 운반되면 renin 분비는 억제됩니다. 이는 혈액량이 줄어든 상태에서 전체 systemic arterial pressure 를 유지하는데 renin 을 분비하여 도움을 주려는 것으로 보입니다. (혈액량이 줄어들면 신장 및 다른 조직으로 들어가는 혈액량이 줄어드므로 GFR 이 감소되며 걸러지는 NaCl 의 양도 줄어들게 됩니다. Macula densa 로 운반되는 NaCl 의 양이 줄어들면 renin 분비를 자극하고 이는 angiotensin II (potent vasoconstrictor) 를 통해 혈압을 올리고 전체 조직내 perfusion 을 유지하게 됩니다.

 

 

http://www.nataliescasebook.com/tag/macula-densa

 

 

Angiotensin

renin 은 단독으로 기능을 하지 못합니다. 단지 특정 단백질을 잘라주는 효소일 뿐입니다. renin 이 잘라주는 단백질은 angiotensinogen 입니다. 이는 간에서 합성됩니다. angiotensinogen 이 renin 에 의해 잘리면 10개의 아미노산으로 구성된 peptide 가 되는데 이것이 angiotensin I 입니다. angiotensin I 의 정확한 생리적인 역할은 아직 모릅니다. angiotensin I은 ACE 라는 converting enzyme 에 의해 잘려서 8개 아미노산으로 구성된 peptide 인 angiotensin II 가 됩니다. ACE 는 혈관 내피세포의 표면에 있는데 특히 폐와 신장에 있는 혈관내피세포가 중요한 장소입니다. ACE 는 bradykinin 또한 분해시킵니다. bradykinin 은 potent vasodilator 입니다. Angiotensin II 는 몇 가지 중요한 생리적 역할을 합니다. (그래서 ACE inhibitor 혈압약을 사용할 경우 bradykinin 분해가 억제되고 축적되어 기침을 유발하는 경우가 있습니다. 이 경우 ARB (angiotensin receptor blocker) 혈압약으로 바꿔주면 됩니다.)

 

(1) 부신 피질에서 aldosterone 분비를 자극합니다.

(2) arteriolar vasoconstriction 을 유발하여 혈압을 올립니다.

(3) ADH 분비를 자극하고 갈증을 유발합니다.

(4) Proximal tubule, Thick ascending limb of Henle's loop, Distal tubule, Collecting duct 에서 NaCl 의 재흡수를 촉진합니다. (Proximal tubule 에서의 재흡수량이 가장 큽니다.)

 

 

Aldosterone

Angiotensin II 는 Aldosterone 을 분비하게 하는 중요한 자극제입니다. 혈액내 K 이온이 증가하는 것도 aldosterone 분비를 자극하는 또다른 인자입니다. Aldosterone 은 스테로이드 호르몬인데, 부신피질의 glomerulosa cell 에서 생성됩니다. Aldosterone 은 여러가지 기능을 하지만 체액량에 대한 측면에서 살펴보면, aldosterone 은 Thick ascending limb of Henle's loop, Distal tubule, Collecting duct 에서 NaCl 의 분비를 줄입니다. (주로 Distal tubule, Collecting duct 에서 Na 재흡수를 자극, 이 부위를 aldosterone-sensitive distal nephron 으로 부르기도 합니다.)

 

세포 측면에서 살펴보면, Distal tubule 의 early portion 에서 apical membrane 에서 Na+-Cl- symporter 를 증가시킵니다. 또한 Distal tubule 의 late portion 과 collecting duct 에서 principal cell 의 apical membrane 의 Na+ channel (ENaC) 를 증가시킵니다. 이러한 작용은 세포내로 Na+ 유입을 증가시키고 유입된 Na+는 basolateral membrane 에 있는 Na+,K+-ATPase 에 의해 나갑니다. 결과적으로 aldosterone 은 Na+의 재흡수를 증가시킵니다.

 

Aldosterone 은 또한 Thick ascending limb of Henle's loop 에서도 Na+ 재흡수를 증가시키지만 이는 aldosterone-sensitive distal nephron 에서 일어나는 양보다는 minor 합니다. (아마도 1Na+-1K+-2Cl- symporter 를 통하는 것으로 생각됩니다.)

 

 

 

https://www.researchgate.net/figure/Description-of-the-peptide-structures-and-enzymes-involved-in-the-conversion-of_fig1_233850381

 

 

* ref. : Berne and Levy physiology, 6/e