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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.
GUIÓN.
biosíntesis, transporte y metabolización
proteínas transportadoras
afinidad y capacidad
metabolización
Acciones biológicas
mecanismo de acción
acciones
interrelaciones con otros ejes endocrinos
Regulación
factores reguladores
Consecuencias 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)
Resumen
Bibliografía
BIOSÍNTESIS, TRANSPORTE Y METABOLIZACIÓN |
Esta hormona pertenece al eje suprarrenal (figura), aunque presenta su propio eje endocrino donde se produce su regulación (figura).
Químicamente es un esteroide de la familia C21, obtenido por
las hidroxilaciones en los carbonos 11, 17 y 21.(figura)
Los mineralocorticoides son
producidos en la capa glomerulosa 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 glomerulosa 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 (1b) (1).
La biosíntesis (figura) de esta
hormona (Williams & Dluhy 1978 (4b)), 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.
Esta hormona pasa al
torrente circulatorio (figura) 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 (2b))
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.
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.
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.
Sus células diana principales son las células epiteliales del
túbulo distal y colector del riñón.
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 (5b))
Interrelaciones con
otros ejes endocrinos:
Interacción con el sistema renal calicreína-cininas: La
activación renal produce la lisilbradicinina,
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 frenaje 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 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 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.
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 (6b)).
Aumentos tan pequeños como
0,1 mEq/l del potasio plasmático incrementan la
liberación de aldosterona (Bauer & Gauntner 1979 (7b)), reduciéndose cuando se reduce dicha concentración. Posiblemente mediante receptores carotídeos (Gann et al., 1962 (8b)).
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 (9b))
Se ha identificado una glucoproteína de origen hipofisario denominada FACTOR ESTIMULADOR DE
LA ALDOSTERONA
(ASF) (también adrenoglomerulotropina, procedente de extractos pineales) (Farrel 1960 (3b)),
o factor X que estimula específicamente a la aldosterona igual que
la LPH
y
la MSH.
El péptido natriurético atrial (PNA)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, gasto
cardíaco 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.
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
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 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.
[1] Se identificó su estructura a partir de 57 mg de producto anhidro obtenido de 1000 kg de cápsulas suprarrenales de buey.
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 enzima 11b-hidroxysteroid dehidrogenasa (11b- HSD). Esta enzima convierte el
cortisol a cortisona y la corticosterona a
11-deoxicorticosterona.
La cortisona
y la 11-deoxicorticosterona son inactivas y no se
unen al receptor mineralocorticoide permitiendo que
la aldosterona, que circula en concentraciones mil veces más baja que estos
esteroides, se una al receptor y actúe como el esteroide que regula la acción mineralocorticoide.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
[7b] 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.
[9b] 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]
[3b] Farrel G. (1960). Adrenoglomerulotropin. Circulation 21: 1009–15. [Texto completo]
[5b] 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.
[8b] 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]
[2b] 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]
[6b] 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]
[1b] 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
[4b] Williams GH, Dluhy RG (November 1972). "Aldosterone biosynthesis. Interrelationship of regulatory factors". Am J Med 53 (5): 595–605. [Abstract]
BIBLIOGRAFÍA
WEB:
Medline Plus Medical Encyclopedia
Wikipedia-en (aldosterona)
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
PATOLOGÍA:
Información Medline Plus Medical sobre la enfermedad de Cushing
Información Medline Plus Medical sobre la enfermedad de Addison
Wikipedia: Enfermedad de Addison
Aldosteronismo primario
Hiperaldosteronimso primario y secundario
BIBLIOGRÁFIA 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]
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