Ренин — фермент, вырабатываемый преимущественно в юкстагломерулярном аппарате, запасаемый в гранулах и высвобождающийся в ответ на специфические секретогенные стимулы. Белок состоит из 340 аминокислот: первые 43 — просегмент, отщепляемый для образования активного фермента. Высвобождение ренина в кровоток служит скорость-лимитирующим этапом в системе «ренин-ангиотензин-альдостерон».
Высвобождение ренина почками контролируется четырьмя факторами:
- macula densa (плотное пятно) — специализированная группа спиралевидных канальцевых клеток, функционирующих как хеморецепторы, контролируя нагрузку натрием и калием дистальных канальцев;
- юкстагломерулярные клетки, действующие как датчики давления, воспринимают растяжение стенки приносящей артериолы и, таким образом, перфузионное давление;
- симпатическая нервная система, преобразующая высвобождение ренина;
- гуморальные факторы, включая калий, ангиотензин II и предсердный натрийуретический фактор.
Таким образом, высвобождение ренина активизируется при снижении почечного перфузионного давления или низким содержании натрия в почечных канальцах (например, при стенозе почечной артерии, кровотечении, дегидратации). Высвобождение ренина угнетается повышением перфузионного давления в почках (гипертензией), диетой с высоким содержанием натрия и гиперкалиемией. Высвобождение ренина напрямую стимулирует гипокалиемия.
Ангиотензиноген, а-глобулин, синтезируемый в печени, — единственный известный субстрат ренина, разделяемый на ангиотензиновые пептиды. Белок состоит из 485 аминокислот, 33 из которых образуют пресегмент, который отщепляется после секреции.
Действие ренина на ангиотензиноген образовывает ангиотензин 1. Ангиотензин 1 состоит из последовательности первых 10 аминокислот после пресегмента и не проявляет биологической активности. Ангиотензин 2 — основная форма биологически активного ангиотензина, образуемая отщеплением двух карбоксильных терминальных пептидов ангиотензина 1 ангиотензинпревращающим ферментом (АПФ). АПФ располагается на клеточных мембранах в легких и внутриклеточных гранулах определенных тканей, в которых вырабатывается ангиотензин 2. Аминопептидаза А может удалять аминотерминальную аспарагиновую кислоту, приводя к образованию гептапептида ангиотензина 3. Ангиотензин 2 и ангиотензин 3 имеют одинаковую эффективность в стимуляции секреции альдостерона и изменении почечного кровотока, однако период полувыведения ангиотензина 2 из крови более короткий.
Функции ангиотензина 2 — поддержании объема внеклеточной жидкости и артериального давления посредством ангиотензиновых рецепторов с помощью:
- увеличения секреции альдостерона клубочковой зоной путем увеличения транскрипции CYP11B2;
- сокращения гладкомышечных клеток в сосудах, что увеличивает артериальное давление и снижает почечный кровоток;
- высвобождения норэпинефрина и эпинефрина мозговым веществом надпочечников;
- увеличения активности симпатической нервной системы путем увеличения центральной импульсации симпатической нервной системы, таким образом, увеличивается высвобождение норадреналина из окончаний симпатических нервов;
- стимуляции высвобождения вазопрессина.