ระบบเรนิน-แองจิโอเทนซิน

ระบบเรนิน-แองจิโอเทนซินเป็นกระบวนการต่อเนื่องของฮอร์โมนที่ควบคุมความดันโลหิตและสมดุลของของเหลวภายในร่างกายในระยะเวลาตั้งแต่ไม่กี่นาทีจนถึงหลายวัน ไตจะหลั่งเรนินเพื่อตอบสนองต่อความดันการไหลเวียนโลหิตที่ต่ำลง การส่งโซเดียมที่ลดลง หรือการกระตุ้นจากระบบประสาทซิมพาเทติก; เรนินจะเริ่มต้นกระบวนการต่อเนื่องที่ผลิตแองจิโอเทนซิน II ซึ่งเป็นสารที่ทำให้หลอดเลือดหดตัวอย่างรุนแรง และยังกระตุ้นการหลั่งอัลโดสเตอโรน รวมถึงส่งเสริมการกักเก็บโซเดียมและน้ำ

Definition

ระบบเรนิน-แองจิโอเทนซินเป็นกระบวนการต่อเนื่องของฮอร์โมนที่เรนินจะตัดแองจิโอเทนซิโนเจนเป็นแองจิโอเทนซิน I ซึ่งจะถูกเปลี่ยนโดยเอนไซม์แองจิโอเทนซินคอนเวอร์ติง (angiotensin-converting enzyme) เป็นแองจิโอเทนซิน II ซึ่งเป็นสารออกฤทธิ์หลักที่เพิ่มความต้านทานของหลอดเลือด และผ่านอัลโดสเตอโรน จะส่งเสริมการกักเก็บโซเดียมและน้ำในไต

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมกระบวนการเอนไซม์ตั้งแต่เรนินไปจนถึงแองจิโอเทนซิน II สิ่งกระตุ้นการหลั่งเรนิน การทำงานของแองจิโอเทนซิน II ต่อหลอดเลือด ไต และต่อมหมวกไต รวมถึงบทบาทของระบบนี้ในการควบคุมความดันโลหิตและปริมาตรของเหลวในระยะยาว เป็นข้อมูลอ้างอิงทางสรีรวิทยาและไม่ได้ให้คำแนะนำในการรักษาหรือการให้ยา

Core questions

• สิ่งกระตุ้นใดที่ทำให้ไตหลั่งเรนิน?
• แองจิโอเทนซิน II ถูกสร้างขึ้นได้อย่างไร และการทำงานหลักของมันคืออะไร?
• ระบบนี้มีส่วนช่วยในการควบคุมความดันโลหิตและปริมาตรของเหลวในระยะยาวได้อย่างไร?
• ชนิดย่อยของตัวรับแองจิโอเทนซิน II ทำหน้าที่เป็นสื่อกลางในการออกฤทธิ์ได้อย่างไร?

Key concepts

• การหลั่งเรนินจากเซลล์จุกซ์ตากลอเมอรูลาร์
• แองจิโอเทนซิโนเจนและแองจิโอเทนซิน I
• เอนไซม์แองจิโอเทนซินคอนเวอร์ติง (ACE)
• แองจิโอเทนซิน II และการส่งสัญญาณผ่านตัวรับ AT1
• อัลโดสเตอโรนและการกักเก็บโซเดียม-น้ำ
• ACE2 และกลไกการควบคุมแบบย้อนกลับ

Mechanisms

เซลล์จุกซ์ตากลอเมอรูลาร์ (juxtaglomerular cells) ของไตจะหลั่งเรนินเพื่อตอบสนองต่อความดันการไหลเวียนโลหิตในไตที่ลดลง การส่งโซเดียมคลอไรด์ไปยังมาคูลาเดนซา (macula densa) ที่ลดลง และการกระตุ้นระบบประสาทซิมพาเทติกแบบเบต้า-อะดรีเนอร์จิก (beta-adrenergic sympathetic stimulation) เรนินจะตัดแองจิโอเทนซิโนเจนที่หมุนเวียนอยู่ในกระแสเลือดเป็นแองจิโอเทนซิน I ซึ่งเอนไซม์แองจิโอเทนซินคอนเวอร์ติงจะเปลี่ยนเป็นแองจิโอเทนซิน II (Forrester, 2018) แองจิโอเทนซิน II ออกฤทธิ์ส่วนใหญ่ผ่านตัวรับ AT1 เพื่อทำให้เกิดการหดตัวของหลอดเลือด กระตุ้นการหลั่งอัลโดสเตอโรนจากต่อมหมวกไต เพิ่มการดูดซึมโซเดียมกลับที่ไต และอำนวยความสะดวกในการส่งสัญญาณประสาทซิมพาเทติก ซึ่งโดยรวมแล้วจะเพิ่มความดันโลหิตและรักษาระดับปริมาตรของเหลว (te Riet, 2015) กลไกการควบคุมแบบย้อนกลับที่เกี่ยวข้องกับ ACE2 และแองจิโอเทนซิน-(1-7) จะต้านผลกระทบเหล่านี้บางส่วน (Forrester, 2018) ด้วยการทำงานต่อไตและหลอดเลือด ระบบนี้จึงมีความสำคัญต่อการควบคุมความดันโลหิตในระยะยาว (Cowley, 1992)

Clinical relevance

ระบบเรนิน-แองจิโอเทนซินเป็นเป้าหมายของยาหลายชนิดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในโรคหัวใจและหลอดเลือด และการทำความเข้าใจสรีรวิทยาของระบบนี้จะช่วยให้เข้าใจว่าเหตุใดจึงมีความสำคัญต่อการควบคุมความดันโลหิตและของเหลวในร่างกาย ข้อมูลนี้อธิบายกลไกเพื่อการอ้างอิงและไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยรายบุคคล การเลือกยา หรือการให้ยา

Evidence & guidelines

กลไกที่สรุปไว้ข้างต้นอ้างอิงจากการทบทวนทางสรีรวิทยาและเภสัชวิทยา; การใช้ยาที่ออกฤทธิ์ต่อระบบนี้ในการปฏิบัติทางคลินิกอยู่ภายใต้แนวทางปฏิบัติเฉพาะโรคซึ่งอยู่นอกขอบเขตการศึกษาในที่นี้

History

ไทเกอร์สเตดท์และเบิร์กแมนได้อธิบายสารที่ทำให้เกิดความดันโลหิตสูงจากสารสกัดจากไตที่เรียกว่าเรนินในปี 1898 ในศตวรรษต่อมา แองจิโอเทนซิโนเจน เอนไซม์แองจิโอเทนซินคอนเวอร์ติง เปปไทด์แองจิโอเทนซิน และตัวรับของพวกมันได้ถูกระบุ และเมื่อไม่นานมานี้ แกน ACE2-แองจิโอเทนซิน-(1-7) ซึ่งเป็นกลไกการควบคุมแบบย้อนกลับได้ถูกระบุลักษณะ ทำให้มุมมองแบบดั้งเดิมของระบบนี้กว้างขึ้น

Debates

ความสมดุลระหว่างกลไกแบบดั้งเดิมและกลไกการควบคุมแบบย้อนกลับ

การรักษาสมดุลระหว่างแกน ACE-แองจิโอเทนซิน II-AT1 ที่ทำให้เกิดความดันโลหิตสูง และแกน ACE2-แองจิโอเทนซิน-(1-7) ซึ่งเป็นกลไกการควบคุมแบบย้อนกลับ ทั้งในภาวะสุขภาพและโรค ยังคงเป็นประเด็นที่กำลังมีการวิจัยอย่างต่อเนื่อง

Key figures

• Robert Tigerstedt
• Steven J. Forrester
• A. H. Jan Danser
• Allen W. Cowley Jr.

Seminal works

• tigerstedt-bergman-1898
• forrester-2018

Frequently asked questions

อะไรเป็นตัวกระตุ้นการหลั่งเรนิน?

เรนินจะถูกหลั่งโดยไตเมื่อความดันการไหลเวียนโลหิตในไตลดลง เมื่อการส่งโซเดียมไปยังมาคูลาเดนซาลดลง หรือเมื่อกิจกรรมของระบบประสาทซิมพาเทติก (เบต้า-อะดรีเนอร์จิก) ไปยังไตเพิ่มขึ้น

ทำไมแองจิโอเทนซิน II จึงมีความสำคัญต่อความดันโลหิต?

แองจิโอเทนซิน II เป็นสารที่ทำให้หลอดเลือดหดตัวอย่างรุนแรง และยังกระตุ้นอัลโดสเตอโรนและส่งเสริมการกักเก็บโซเดียมและน้ำ ดังนั้นจึงเพิ่มทั้งความต้านทานของหลอดเลือดและปริมาตรของเลือด ซึ่งช่วยสนับสนุนการควบคุมความดันโลหิตในระยะยาว