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ALDOSTERONA
ALDOSTERONA
LA ALDOSTERONA ES UNA HORMONA MINERALOCORTICOIDE DEL EJE SUPRARRENAL ENCARGADA, JUNTO CON OTRAS HORMONAS, DE LA REGULACIÓN DE LA OSMOLARIDAD PLASMÁTICA. ASÍ COMO, EN SITUACIONES DE ESTRÉS, INCREMENTAR EL VOLUMEN INTRAVASCULAR Y LA HIDRATACIÓN CELULAR MEDIANTE LA RETENCIÓN DE SODIO.
TABLA DE CONTENIDO
- Objetivos
2.biosíntesis, transporte y metabolización
proteínas transportadoras
afinidad y capacidad
metabolizaciónAcciones biológicas
mecanismo de acción
acciones
interrelaciones con otros ejes endocrinosRegulación
factores reguladoresConsecuencias fisiológicas de las alteraciones en la secreción
hiposecreción: insuficiencia suprarrenal primaria (enfermedad de Addison); secundaria y terciaria. Otras.
hipersecreción: hiperaldosteranismo primario (enfermedad de Conn); hiperaldosteranismo secundario (renina)
OBJETIVOS
- Conocer la regulación de la secreción de aldosterona.
- Recordar las acciones del sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona.
- Conocer las acciones de la aldosterona.
- Entender la diferencia entre las acciones fisiológicas de la aldosterona, los efectos de un aumento de esta hormona para regular el sodio y el K, y los efectos de un aumento de los niveles de aldosterona que no pueden ser regulados.
- Conocer y entender la respuesta global del organismo ante un aumento y una disminución del volumen sanguíneo.
LA ALDOSTERONA. BIOSÍNTESIS, SECRECIÓN Y METABOLIZACIÓN
Esta hormona pertenece al eje suprarrenal, aunque presenta su propio eje endocrino donde se produce su regulación (figura 1).
Figura 1: Eje endocrino de la aldosterona.
Químicamente es un esteroide de la familia C21, obtenido por las hidroxilaciones en los carbonos 11, 17 y 21.(figura 2)
Figura 2: Estructura química de los mineralocorticoides.
Los mineralocorticoides son producidos en la capa glomerular externa de la corteza suprarrenal. El papel biológico de estas hormonas es el de mantener la osmolaridad del LEC y proporcionar, frente a situaciones de estrés, un incremento del volumen intravascular y la hidratación celular mediante la retención de sodio.
La ALDOSTERONA en sus dos formas (hemiacetal y aldehída) es el principal producto hormonal de la capa glomerular externa suprarrenal, junto a ésta se encuentra otro compuesto de menor potencia biológica, la 11-desoxicorticosterona metabolito intermediario de la cadena biosintética. Fue aislada por primera vez por Simpson y Tait en 1953 [1]Simpson SA, Tait JF, Wettstein A, Neher R, von Euw J, Reichstein T. (1953). Isolierung eines neuen kristallisierten Hormons aus Nebennerien mit besonders hoher Wirksamkeit auf den Mineralsoffwechsel. Experientia 9:333–335 [2]Se identificó su estructura a partir de 57 mg de producto anhidro obtenido de 1000 kg de cápsulas suprarrenales de buey..
Figura 3: Biosíntesis de la aldosterona.
La biosíntesis (figura 3) de esta hormona (Williams & Dluhy 1978 [3]Williams GH, Dluhy RG (November 1972). "Aldosterone biosynthesis. Interrelationship of regulatory factors". Am J Med 53 (5): 595–605. [Abstract], es similar a la estudiada en los glucocorticoides, siendo el principal estímulo que dispara el proceso biosintético la ANGIOTENSINA II y el incremento plasmático de potasio. La angiotensina II al unirse a su receptor de membrana, activa a la fosfolipasa C (PLC) con incremento intracelular de fosfokinasa C (PKC) y de calcio intracelular. Esta acción se ve facilitada por la ACTH aunque las células de esta capa son menos sensibles a dicha hormona. Esta hormona activa el paso inicial de la biosíntesis es decir, el paso en mitocondria del colesterol a pregnenolona. La activación intracelular supone desesterificación del colesterol almacenado y transporte del mismo hacia la mitocondria. En ésta, la desmolasa, bajo la acción de las fosfokinasas, regula el inicio de la cadena biosintética. El paso final de la cadena biosintética está regulado por la acción de la corticosterona–metil–oxidasa (CMO) (ALD sintetasa) dando lugar tanto a la forma hemiacetal procedente de la 18-OH-desoxicorticosterona, como a la aldehída procedente de la 18-OH-corticosterona. Esta enzima está regulada positivamente por niveles altos en el plasma de potasio (que despolariza la célula y abre los canales voltaje dependientes de calcio), por la angiotensina II e inhibida por la presencia de la ACTH a través del AMPc y su correspondiente fosfokinasa A.
Figura 4: Secreción, transporte y metabolización de la aldosterona.
Esta hormona pasa al torrente circulatorio (figura 4) con una tasa de secreción diaria de unos 0,15 mg/día. El 65% de esta hormona circulante se encuentra unida a los eritrocitos, la albúmina y la transcortina, aunque ésta última con menor afinidad que el cortisol. El resto se encuentra libre, distribuyéndose por un volumen de 40 litros correspondiente al líquido extracelular, plasma y líquido intracelular. No obstante y dado que su asociación a transportadores es muy débil, su acción biológica no depende de su concentración en forma libre. Su vida media es de unos 20 minutos, ya que el hígado es capaz de depurar el 90% de esta hormona en un único paso, por lo que el aclaramiento metabólico es de unos 1500 l/día. Su concentración en plasma: acostado: 2 a 16 ng/dl; de pie: 5 a 41 ng/dl.
La secreción de esta hormona sigue un patrón cíclico independiente al impuesto por la ACTH al cortisol, con un pico máximo hacia las 8,00 y un mínimo hacia las 23,00. Tiene cierta correlación con el ritmo circadiano presentado por la renina. (Hurtwiz et al., 2004 [4]Hurwitz S, Cohen RJ, Williams GH (April 2004). "Diurnal variation of aldosterone and plasma renin activity: timing relation to melatonin and cortisol and consistency after prolonged bed rest". J App Physiol 96 (4): 1406–14. [Texto completo]).
En el hígado es metabolizada conjugándose con el ácido glucurónido en el C21, excretándose el 5% por vía biliar (heces) y el resto pasa al riñón. También puede glucuro-conjugarse en el C18 pasando esta forma íntegramente al riñón. El riñón también puede metabolizar parte de la aldosterona circulante. Del total entrante en el riñón un 50 al 60% se excreta en forma de glucurónidos conjugados; el 0,5% en forma de hormona intacta y el resto en forma de otros metabolitos urinarios.
LA ALDOSTERONA. MECANISMO DE ACCIÓN
Interacciona en los tejidos tanto con el RG (receptor para glucorticoides) como con el RM (receptor para mineralocorticoides) (RMI y II) (estos receptores tienen similar afinidad para ambas hormonas). Las células diana para la aldosterona están protegidas del cortisol por la 11-beta-hidroxiesteroide deshidrogenada tipo II que al transformarla en cortisona no actúa en el RM (por el grupo 11-ceto en vez del 11-hidroxi). Este mecanismo se satura si aumenta el cortisol.
Figura 5: Mecanismo de acción de la aldosterona.
LA ALDOSTERONA. ACCIONES
Hay un tiempo de latencia de 30 a 90 minutos hasta que se observan sus efectos.
La aldosterona retiene sodio y agua, y elimina potasio e iones de hidrógeno. Y juega un papel importante en el mantenimiento del volumen sanguíneo y de la presión arterial.
Figura 6: Acciones de la aldosterona.
Sus células diana principales son las células epiteliales del túbulo distal y colector del riñón[5]La aldosterona se une al receptor mineralocorticoide situado en las células principales del túbulo colector cortical (CCD) del nefrón distal aumentando la reabsorción de sodio. Investigaciones recientes han demostrado que el receptor mineralocorticoide tiene la misma afinidad para el cortisol, la corticosterona y la aldosterona, y que la especificidad del receptor para aldosterona, en epitelio de transporte es conferida por la … Continúe leyendo. En estas células se incrementa la reabsorción de sodio, bien por un aumento en el número de bombas sodio/potasio, bien por un incremento en el número de permeasas (acuoporinas) del polo apical, o bien por un incremento del ATP mediado por las AIP. La consecuencia final es la reabsorción del sodio, cuyo incremento en el LEC es pequeño dado que también se reabsorbe agua, y en consecuencia se obtiene un incremento isotónico del volumen del LEC. Realmente el efecto hormonal sobre la reabsorción del sodio es muy pequeño, pues solo afecta a un 2% del mismo, sin embargo son más evidentes las carencias hormonales que determinan un balance negativo de sodio.
Con la reabsorción distal del sodio se favorece la excreción de potasio e hidrogeniones, ya que depende del gradiente electronegativo creado en la reabsorción del sodio e intercambio de sodio por hidrogenión. Esta excreción de potasio está por tanto estrechamente relacionado con la ingesta de sodio pues cuando ésta está disminuida, casi todo el sodio ha sido absorbido en el túbulo proximal llegando muy poco al distal, por lo que aquí es mínima su reabsorción y también la excreción del potasio. La ausencia de aldosterona puede suponer un retención peligrosa de potasio.
Su efecto sobre la excreción tubular de hidrogeniones (células intercaladas) supone, en caso de exceso hormonal, una alcalosis metabólica agravada por la pérdida de potasio. Estimula también la secreción de amonio, pero el pH de la orina se mantiene alcalino, porque la expansión del LEC inhibe la reabsorción de CO3H–. También estimula la secreción de magnesio.
La administración de aldosterona en una dieta normal de sodio determina pérdida de potasio y retención de sodio con el consiguiente incremento de peso (por hidratación) e incremento de la presión arterial. Pasado unos días se observa una estabilización de los niveles de sodio (200 a 300 mEq/l), cesa la retención de agua y se estabiliza el peso corporal, sin embargo permanece la excreción anormal de potasio. Este efecto se conoce como escape renal o compensación renal y se debe a un descenso en la reabsorción de sodio en el túbulo proximal, producido por la expansión del volumen del líquido extracelular y mediada por el PNA y aporte de Na+ al túbulo distal que favorece la excreción de K+.
En el riñón, la progesterona y la 17-hidroxiprogesterona bloquean el efecto de la aldosterona, probablemente por unirse competitivamente a los receptores para la aldosterona. Por tanto ejercen una acción natriurética.
Además del riñón la aldosterona ejerce su acción de retención de sodio y agua en las células epiteliales del organismo incluyendo las glándulas de secreción externa.
Puede tener un efecto neurogénico en el gyrus dentado (Fischer et al., 2002 [6]Fischer AK, von Rosenstiel P, Fuchs E, Goula D, Almeida OF, Czéh B (August 2002). "The prototypic mineralocorticoid receptor agonist aldosterone influences neurogenesis in the dentate gyrus of the adrenalectomized rat". Brain Res. 947 (2): 290–3.)
Interrelaciones con otros ejes endocrinos:
Interacción con el sistema renal calicreína-cininas: La activación renal produce la lisil-bradicinina, potente vasodilatador en la circulación renal y activador de la síntesis renal de prostaglandinas E2 y F2a y la natriuresis. Estas prostaglandinas también se liberan por acción de la angiotensina II en el riñón. Las PGE2 inducen la liberación renal de la calicreína, responsable de la activación de este sistema además de convertir la prorrenina en renina, responsable del sistema renina-angiotensina. Por otra parte las prostaglandinas renales estimulan también la liberación de renina. La calicreína también se ve estimulada por la acción de la aldosterona sobre el riñón. Es un sistema de freno a la acción retentiva de sodio, por estimular la natriuresis.
Los estrógenos por su acción estimulante de la síntesis de proteínas hepáticas favorecen el incremento plasmático del sustrato de la renina, y en consecuencia al favorecer este sistema (renina-angiotensina) favorecen la retención de hidrosalina que caracteriza a los estados fisiológicos altos en estrógenos, como el embarazo o durante la fase ovulatoria, tratamientos con estrógenos, etc. En contrapartida, la progesterona (con niveles altos después de la ovulación) disminuye dicha retención hidrosalina por su efecto natriurético antagonista de la aldosterona.
LA ALDOSTERONA. REGULACIÓN
La función principal de la aldosterona es mantener el volumen del líquido extracelular, mediante la conservación del sodio corporal. Luego los estímulos que regularán su secreción tienen que estar relacionados con las variaciones del volumen del LEC y con el equilibrio salino.
El control del balance hidrosalino del organismo depende fundamentalmente del riñón. Órgano diana principal de la acción de esta hormona. Como tal, actúa como sensor liberando señales que actúan sobre él mismo y a nivel periférico. La principal señal liberada por el riñón, como consecuencia de la disminución en la presión de perfusión renal, por pérdida de sal, estimulación simpática ß-adrenérgica, prostaglandinas locales, etc., es la RENINA[7]La renina es producida por las células yuxtaglomerulares (células mioepiteliales sensibles a la presión), cuando la presión en la arteria aferente disminuye. la cual actúa sobre una proteína hepática circulante el ANGIOTENSIONÓGENO transformándolo en ANGIOTENSINA I, el cual mediante una enzima de origen pulmonar (la ECA) se transforma nuevamente en ANGIOTENSINA II que actúa como señal activadora en la corteza suprarrenal, además de activar en el órgano subfornical la conducta dípsica y en el hipotálamo la liberación de ADH[8]Aparte del sistema circulante de la renina-angiotensina, la célula glomerulosa de la corteza adrenal produce localmente renina, angiotensinógeno y genera dentro de si misma angiotensina II (4,%). Este sistema adrenal de renina-angiotensina parece jugar un papel importante en la modulación de la secreción de aldosterona.. Los estrógenos favorecen este proceso por activar la síntesis hepática de proteínas plasmáticas.
La angiotensina II actúa de forma sinérgica con el potasio plasmático de forma que para que cada uno haga su efecto sobre la secreción de aldosterona necesitan estar presentes.(Pratt 1982 [9]Pratt JH (September 1982). "Role of angiotensin II in potassium-mediated stimulation of aldosterone secretion in the dog". J Clin Invest. 70 (3): 667–72. [Texto completo]).
Aumentos tan pequeños como 0,1 mEq/l del potasio plasmático incrementan la liberación de aldosterona (Bauer & Gauntner 1979 [10]Bauer JH, Gauntner WC (March 1979). "Effect of potassium chloride on plasma renin activity and plasma aldosterone during sodium restriction in normal man".Kidney Int. 15 (3): 286–93.), reduciéndose cuando se reduce dicha concentración. Posiblemente mediante receptores carotídeos (Gann et al., 1962 [11]Gann DS, Cruz JF, Casper AG, Bartter FC (May 1962). "Mechanism by which potassium increases aldosterone secretion in the dog". Am J Physiol. 202: 991–6. [Abstract]).
Las dietas pobres en sodio también estimulan la liberación de aldosterona, aunque por medio del sistema renina-angiotensina. Directamente también lo puede hacer, pero necesita concentraciones fuera del rango fisiológico.
La ACTH también estimula la secreción de aldosterona, por el incremento en la síntesis de su precursor deoxycorticosterona. (Brown et al. 1972 [12]Brown RD, Strott CA, Liddle GW (June 1972). "Site of stimulation of aldosterone biosynthesis by angiotensin and potassium". J Clin Invest. 51 (6): 1413–8. [Texto completo])
Se ha identificado una glucoproteína de origen hipofisario denominada FACTOR ESTIMULADOR DE LA ALDOSTERONA (ASF) (también adrenoglomerulotropina, procedente de extractos pineales) (Farrel 1960 [13]Farrel G. (1960). Adrenoglomerulotropin. Circulation 21: 1009–15. [Texto completo]), o factor X que estimula específicamente a la aldosterona igual que la LPH y la MSH.
El péptido natriurético atrial (PNA)[14]Péptido natriurético auricular (ANP), péptido natriurético cerebral (BNP) y el péptido natriurético tipo C (C-type ANP).actúa sobre receptores específicos de las células productoras de aldosterona inhibiendo su secreción por bloqueo de la respuesta adrenal a la angiotensina y al potasio, de esta forma regula el volumen del LEC y el sodio.
La dopamina inhibe la respuesta de aldosterona a la angiotensina y la ACTH sin modificar su secreción basal, con un efecto no mayor a 24 horas.
Por último tenemos el aclaramiento metabólico de la propia aldosterona. Dado que la aldosterona modifica el volumen del LEC, su incremento determina un incremento de éste y en consecuencia, un incremento en el retorno venoso, el GC y flujo sanguíneo hepático. Como la depuración metabólica de esta hormona es prácticamente igual al flujo sanguíneo hepático, cuando éste aumenta, aumenta la depuración hormonal, disminuyendo por tanto la concentración de aldosterona.
Hormonas que ejercen un efecto indirecto sobre la secreción de aldosterona, actuando a nivel renal son: la hormona natriurética (PNA), MSH, oxitocina, ADH, prostaglandinas y calcitonina. Por otro lado, la HG favorece la reabsorción de sodio.
LA ALDOSTERONA. ALTERACIONES
Los niveles de aldosterona más altos de lo normal pueden indicar:
- Hiperaldosteronismo primario (poco frecuente)
- Síndrome de Bartter (extremadamente raro)
- Hiperaldosteronismo secundario a partir de enfermedad cardiaca o renal
- Síndrome de Cushing (poco frecuente)
- Dieta muy baja en sodio
- Embarazo
Figura 8: Alteraciones en la secreción de la aldosterona.En la hipersecreción primaria de aldosterona (por un tumor secretor en la zona glomerular, síndrome de Conn, o por hiperplasia por causas desconocidas) se produce un incremento en la retención de ClNa que conlleva un incremento del peso que tras unos días cesa por el "escape renal", ya comentado. Sin embargo la pérdida de potasio[15]Un potasio de < 3.5 mmol/lt, con 30 o más mmmol de potasio en orina de 24 horas (siempre que el sodio urinario sea de 100 o más mmoles) certifica una pérdida renal. Si los valores de potasio sérico fluctúan alrededor de los 3.5 mmol/lt o si el sodio en orina es menor que 100 mmol, una nueva determinación después de 3 días de sobrecarga de sodio de 200 mmol permitirá que se exprese … Continúe leyendo lleva a una hipocalemia que determina una manifiesta debilidad muscular que puede desembocar en parálisis; una poliuria consecuencia de una falta de respuesta a la ADH en las células epiteliales tubulares; intolerancia a los hidratos de carbono por disminución de la secreción de insulina; alcalosis metabólica e hipertensión arterial.
La hipersecreción denominada secundaria por un exceso de estimulación por el sistema renina-angiotensina, consecuente de una pérdida sanguínea; disminución en la perfusión renal (estenosis en una arteria renal); disminución del volumen circulante eficaz por insuficiencia cardiaca y en la cirrosis hepática con edema.
Los niveles de aldosterona por debajo de lo normal pueden indicar:
- Enfermedad de Addison (poco frecuente)
- Dieta muy rica en sodio
- Hiperplasia suprarrenal congénita
- Hiperaldosteronismo hiporreninémico
La destrucción de la corteza suprarrenal (enfermedad de Addison), deficiencias genéticas en las enzimas sintetizadoras (18-hidroxilasa, 18-hidrodeshidrogenasa), etc, determinan disminución en la secreción de aldosterona. En estos casos, el principal síntoma es la pérdida crónica de ClNa, hipovolemia, hipotensión arterial, elevación anormal de la renina e incapacidad del organismo para hacer frente a las pérdidas hidrosalinas.
ENLACES DEL TEMA EN LA WEB
Medline Plus Medical Encyclopedia
Enciclonet (Universidad de Sevilla)
Medición de la aldosterona en sangre
Tasa de excreción de aldosterona urinaria en 24 horas
Información Medline Plus Medical sobre la aldosterona
Información Medline Plus Medical sobre los mineralocorticoides
VIDEOS EN YOUTUBE
PATOLOGÍA
Información Medline Plus Medical sobre la enfermedad de Cushing
Información Medline Plus Medical sobre la enfermedad de Addison
Wikipedia: Enfermedad de Addison
Hiperaldosteronimso primario y secundario
BIBLIOGRAFÍA GENERAL
JONATHAN S. WILLIAMS AND GORDON H. WILLIAMS. (2003) 50th Anniversary of Aldosterone. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 88(6):2364–2372. [Texto completo]
FISIOLOGIA / SISTEMA ENDOCRINO / EJE SUPRARRENAL / ALDOSTERONA
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