Sinh lý Mineralocorticoid và Điều hòa Điện giải

Mineralocorticoid, chủ yếu là aldosterone, là các hormone steroid từ vùng cầu thận (zona glomerulosa) điều hòa cân bằng natri và kali, và thông qua đó, điều hòa thể tích dịch ngoại bào và huyết áp. Aldosterone tác động chủ yếu lên nephron xa để thúc đẩy tái hấp thu natri và bài tiết kali, và sự giải phóng của nó được kiểm soát chủ yếu bởi hệ thống renin-angiotensin và nồng độ kali huyết tương.

Definition

Sinh lý mineralocorticoid là nghiên cứu về cách aldosterone, được tiết ra bởi vùng cầu thận của tuyến thượng thận, tác động thông qua thụ thể mineralocorticoid ở nephron xa để kiểm soát tái hấp thu natri và bài tiết kali, từ đó điều hòa thể tích dịch ngoại bào, cân bằng điện giải và huyết áp.

Scope

Chủ đề này bao gồm sự điều hòa và các tác động trên thận của aldosterone, thụ thể mineralocorticoid và cơ chế duy trì tính chọn lọc của nó đối với aldosterone mặc dù nồng độ cortisol cao hơn, và vai trò của mineralocorticoid trong cân bằng dịch-điện giải và huyết áp. Sự tổng hợp được đề cập trong chủ đề tổng hợp vỏ thượng thận.

Core questions

• Những yếu tố kích thích nào điều hòa sự tiết aldosterone, và tại sao hệ thống renin-angiotensin và kali là những yếu tố chi phối?
• Aldosterone thay đổi cách xử lý natri và kali của thận ở cấp độ tế bào như thế nào?
• Thụ thể mineralocorticoid duy trì tính chọn lọc đối với aldosterone như thế nào khi cortisol lưu thông với nồng độ cao hơn nhiều?

Key concepts

• Aldosterone
• Thụ thể Mineralocorticoid (MR)
• Hệ thống Renin-Angiotensin-Aldosterone (RAAS)
• Angiotensin II là yếu tố kích thích chính
• Kali huyết tương là yếu tố kích thích trực tiếp
• Tái hấp thu natri ở nephron xa (ENaC, Na/K-ATPase)
• Bài tiết kali và ion hydro
• 11-beta-HSD2 và tính chọn lọc của aldosterone

Mechanisms

Sự tiết aldosterone từ vùng cầu thận được thúc đẩy chủ yếu bởi angiotensin II, được tạo ra bởi hệ thống renin-angiotensin để đáp ứng với giảm tưới máu thận hoặc cung cấp natri thấp, và bởi nồng độ kali huyết tương tăng cao tác động trực tiếp lên các tế bào cầu thận; ACTH chỉ có tác dụng nhỏ, thoáng qua. Sau khi được tiết ra, aldosterone đi vào các tế bào chính của ống lượn xa và ống góp, liên kết với thụ thể mineralocorticoid trong bào tương, và gây ra sự phiên mã của các protein làm tăng hoạt động của kênh natri biểu mô ở đỉnh (ENaC) và Na/K-ATPase ở màng đáy, làm tăng tái hấp thu natri đồng thời thúc đẩy bài tiết kali và ion hydro. Bởi vì cortisol liên kết với thụ thể mineralocorticoid với ái lực tương tự, tính chọn lọc được duy trì trong các mô này bởi enzyme 11-beta-hydroxysteroid dehydrogenase type 2, enzyme này chuyển đổi cortisol thành cortisone không hoạt động tại chỗ, để thụ thể sẵn sàng cho aldosterone.

Clinical relevance

Sinh lý mineralocorticoid giải thích hậu quả của việc thừa aldosterone (chẳng hạn như tăng huyết áp kèm hạ kali máu trong cường aldosterone nguyên phát) và thiếu hụt (chẳng hạn như mất muối và tăng kali máu trong thiếu hụt aldosterone), và tại sao hoạt động 11-beta-HSD2 bị suy giảm có thể gây ra hội chứng cường mineralocorticoid rõ ràng. Mục này là một tài liệu tham khảo sinh lý và không cung cấp hướng dẫn chẩn đoán hoặc điều trị cho bất kỳ cá nhân nào.

Evidence & guidelines

Sự điều hòa và các tác động trên thận của aldosterone và cơ sở của tính chọn lọc thụ thể là sinh lý học đã được thiết lập được mô tả trong các văn bản tiêu chuẩn, với tín hiệu angiotensin II được Forrester et al. (2018) tổng quan toàn diện. Tình trạng lâm sàng thừa aldosterone được đề cập bởi một hướng dẫn của Hiệp hội Nội tiết (Funder et al., 2016), nằm ngoài phạm vi sinh lý của mục này và chỉ được trích dẫn để định hướng.

History

Aldosterone được phân lập và đặc trưng vào đầu những năm 1950 bởi Simpson, Tait và các đồng nghiệp, những người đã xác định 'electrocortin' chưa được biết đến trước đây là steroid thượng thận giữ muối chính. Ngay sau đó, Jerome Conn đã mô tả cường aldosterone nguyên phát, chứng minh tầm quan trọng lâm sàng của việc thừa mineralocorticoid. Phát hiện sau này rằng 11-beta-HSD2 bảo vệ thụ thể khỏi cortisol đã giải quyết câu đố tồn tại lâu nay về cách đạt được tính chọn lọc của aldosterone.

Key figures

• James Tait
• Sylvia Tait
• John Funder
• Jerome Conn

Seminal works

• forrester-2018
• funder-2016

Frequently asked questions

Yếu tố kích thích chính cho sự tiết aldosterone là gì?

Angiotensin II, được sản xuất bởi hệ thống renin-angiotensin, là yếu tố kích thích chính, cùng với tác động trực tiếp của kali huyết tương tăng cao lên các tế bào cầu thận. ACTH chỉ có vai trò nhỏ và thoáng qua.

Nếu cortisol có thể liên kết với thụ thể mineralocorticoid, tại sao nó không hoạt động như aldosterone trong thận?

Các tế bào đích của aldosterone biểu hiện 11-beta-hydroxysteroid dehydrogenase type 2, enzyme này chuyển đổi cortisol thành cortisone không hoạt động tại chỗ, do đó thụ thể mineralocorticoid vẫn sẵn sàng đáp ứng với aldosterone.