ALDOSTÉRONE: FONCTIONS, SYNTHÈSE, MÉCANISME D'ACTION - LA BIOLOGIE - 2024

L' aldostérone, également connue sous le nom d'électrocortine, est une hormone stéroïde (dérivée du perhidrofenantreno cyclopentane) synthétisée par la partie glomérulaire du cortex surrénalien et qui concerne le contrôle des niveaux de sodium, de potassium et d'eau dans le liquide extracellulaire.

Toutes les hormones stéroïdes sont synthétisées à partir du cholestérol qui peut provenir de trois sources: de l'alimentation (près de 80%), de l'acétate ou des réserves d'esters de cholestérol dans les tissus qui produisent ces hormones (tissus stéroïdogènes).

Structure chimique de l'hormone aldostérone (Source: Wesalius via Wikimedia Commons)

Le cholestérol qui entre dans l'alimentation est transporté dans le plasma sanguin humain au moyen de lipoprotéines de basse densité ou LDL (Low-Density Lipoprotein) et est introduit dans les cellules par des mécanismes d'endocytose spécifiques.

L'albumine et les globulines plasmatiques (protéines sanguines) agissent comme transporteurs des hormones stéroïdes. Le transport de l'aldostérone se produit par un mécanisme non spécifique et environ 50% de l'aldostérone plasmatique est à l'état libre.

Une augmentation de l'ACTH ou de l'hormone adrénocorticotrophine, de l'angiotensine et du potassium plasmatique, une diminution du sodium plasmatique et du facteur natriurétique auriculaire sont quelques-uns des facteurs qui stimulent la synthèse et la libération d'aldostérone.

Cette hormone participe à l'induction de la réabsorption du sodium dans le canal collecteur rénal, augmentant son entrée par les canaux sodiques de ce canal. De même, le débit rénal et l'excrétion de potassium et de H + sont favorisés.

Les valeurs normales d'aldostérone plasmatique dépendent de l'apport en sodium; ils varient entre 80-250 pmol / L et peuvent atteindre jusqu'à 300-900 mmol / L chez les patients ayant une alimentation riche en sodium.

Caractéristiques

La fonction principale de l'aldostérone est de réguler les niveaux de Na + et d'eau dans le liquide extracellulaire, ainsi que de réguler la sécrétion de K + et H + par les reins et de modifier la sécrétion d'ions dans d'autres tissus tels que les glandes salivaires, la muqueuse intestinale et les glandes. en sueur.

L'aldostérone favorise l'absorption rénale du sodium et l'excrétion des ions potassium et hydrogène, ce qui permet de retenir le sodium et d'augmenter l'élimination urinaire des ions potassium et hydrogène. L'eau est réabsorbée avec le sodium par effet osmotique.

Schéma représentatif du mécanisme de rétroaction de l'aldostérone (Source: OpenStax College via Wikimedia Commons)

Parce qu'elle gère les électrolytes, cette hormone est également appelée hormone minéralocorticoïde surrénalienne. C'est le minéralocorticoïde naturel le plus puissant et il est transporté dans le plasma sanguin sous forme libre ou en association avec certaines protéines.

La demi-vie de l'aldostérone est d'environ 15 à 20 minutes et le foie est responsable de son élimination rapide en formant un métabolite à partir de l'aldostérone appelé tétrahydroxy aldostérone 3-glucuronide, qui est ensuite éliminé par le rein par l'urine.

Synthèse

Le nom chimique de l'aldostérone est 11β, 21-dihydroxy-3,20-dioxo-4-pregne-18-al. Sa synthèse a lieu dans les cellules de la zone gloméruleuse ou sous-capsulaire du cortex des glandes surrénales (glandes très importantes situées dans la région supérieure des reins).

La synthèse d'aldostérone commence par le transport du cholestérol du cytosol cellulaire vers les mitochondries.

La première étape est la conversion du cholestérol en prégnénolone, qui est ensuite convertie en progestérone puis en désoxycorticostérone (DOC), en corticostérone et enfin en aldostérone.

Le transport du cholestérol dans le cytosol aqueux, où il est peu soluble, se produit au moyen d'une protéine porteuse de stérol connue sous le nom de «protéine porteuse de stérol 2» ou SPD-2. C'est la protéine chargée de transporter le cholestérol vers les mitochondries.

Une autre protéine appelée StAR (Steroidogenic Immediate Regulator) permet l'entrée du cholestérol dans l'espace intermembranaire (à travers la membrane externe des mitochondries).

Synthèse de l'aldostérone (Source: Calvero via Wikimedia Commons)

À l'intérieur des mitochondries, la plupart des enzymes stéroïdogènes font partie du complexe cytochrome P450 oxydase.

La conversion du cholestérol en prégnénolone se produit par l'enzyme de clivage de la chaîne latérale du cholestérol, mieux connue sous le nom de P450scc. Les enzymes de ce type coupent la chaîne latérale du cholestérol dans les mitochondries, ainsi que les hydroxylations aux positions 20α et 22 et coupent la liaison entre les carbones 20-22.

Les enzymes 3β-HSD (3β-hydroxystéroïde déshydrogénase) et Δ5,4isomérase, qui ne font pas partie du complexe P450, interviennent respectivement dans la transformation de la prégnénolone en progestérone par hydroxylation et isomérisation.

Cette réaction se produit dans le réticulum endoplasmique des cellules productrices d'aldostérone dans le cortex surrénalien.

L'enzyme P450c21 est une 21-hydroxylase qui convertit la progestérone en 11-désoxycorticostérone, qui est ensuite hydroxylée par la 11β-hydroxylase et convertie en corticostérone.

L'enzyme 18-hydroxylase ou aldostérone synthétase transforme, par hydroxylation, la corticostérone en 18-hydroxycorticostérone qui, en échangeant l'alcool en position 18 par un groupe aldéhyde, donne de l'aldostérone.

Comment la sécrétion est-elle induite?

La sécrétion et la fonction de l'aldostérone dépendent de plusieurs éléments, parmi lesquels le facteur natriurétique ou FNA et l'angiotensine II. Le FNA est une hormone peptidique synthétisée par le muscle auriculaire et sécrétée par ces cellules en réponse à l'étirement auriculaire.

D'autres facteurs, bien que moins puissants, sont également liés à la sécrétion d'aldostérone et ce sont: l'hormone adrénocorticotropine (ACTH), le sodium plasmatique et le potassium.

L'ACTH ou adrénocorticotropine est une hormone produite par l'hypophyse. Sa sécrétion est stimulée par la CRH ou hormone de libération de la corticotropine, qui est une hormone synthétisée et libérée par l'hypothalamus et fait partie de l'axe du cortex hypothalamo-hypophyso-surrénalien pour la régulation de la sécrétion d'aldostérone.

Le mécanisme de régulation de cet axe cortex hypothalamo-hypophyso-surrénalien est un mécanisme de rétroaction négative, où les produits finaux de stimulation finissent par inhiber la sécrétion des différentes hormones de cet axe.

L'augmentation de l'angiotensine II est due à la stimulation de la sécrétion de rénine par les cellules granulaires de l'appareil juxtaglomérulaire rénal. Ces cellules sécrètent de la rénine stimulée par divers facteurs tels que:

- Diminution de la pression de perfusion rénale

- Modifications de la composition du fluide tubulaire qui baigne la macula densa dans le rein ou

- Stimulation des nerfs sympathiques rénaux et d'autres facteurs

La rénine est une enzyme protéolytique qui décompose l'angiotensinogène et le convertit en angiotensine I, qui est convertie en angiotensine II par l'enzyme de conversion de l'angiotensine II. L'angiotensine II, comme discuté, stimule la libération d'aldostérone.

Si l'apport en sodium augmente, le volume plasmatique augmente et ceci, à son tour, par réflexe, diminue le tonus sympathique rénal, ce qui diminue également la production de rénine et d'angiotensine. L'augmentation du volume plasmatique entraîne une augmentation de la sécrétion de FNA.

La diminution de l'angiotensine II et l'augmentation du FNA entraînent une diminution de la sécrétion d'aldostérone, qui à son tour augmente l'excrétion rénale de sodium et d'eau et régule ainsi la concentration de cet ion face aux changements de sa consommation.

Mécanismes d'action

Le principal organe cible de l'aldostérone est le rein, en particulier le tubule collecteur et le tubule distal.

Dans cette zone, l'aldostérone pénètre dans les cellules et se lie à un récepteur intracellulaire. Le complexe de liaison à l'aldostérone et le récepteur diffusent dans le noyau et les fonctions hormonales sont initiées.

La capacité de l'aldostérone à augmenter la réabsorption du sodium est due à plusieurs mécanismes. Cette hormone augmente le nombre de canaux sodiques à la limite luminale des cellules du canal de collecte.

Cela se produit, d'une part, parce qu'il stimule la présentation de ces canaux à la surface des cellules du tubule alvéolaire distal et du tubule collecteur et, d'autre part, parce qu'il augmente leur synthèse.

L'aldostérone stimule indirectement la pompe sodium / potassium sur la surface basolatérale des cellules tubulaires collectrices. Cette pompe aspire le sodium dans le fluide interstitiel, ce qui facilite l'entrée du sodium dans la cellule tubulaire en maintenant le gradient électrochimique de cet ion élevé.

De même, la quantité de sodium réabsorbée dépend de la charge. Plus le liquide entrant dans le tube collecteur apporte de sodium, plus le sodium sera absorbé, car plus le potentiel électrochimique transépithélial qui pousse le sodium sera grand. Ceci est augmenté par l'aldostérone.

Valeurs normales

Les valeurs normales de l'aldostérone dans le plasma sanguin dépendent de l'apport en sodium et de la position corporelle dans laquelle elle est mesurée.

En position couchée (décubitus dorsal) et rapportées sous le système international (SI), avec un apport élevé en sodium (entre 100 et jusqu'à 200 mEq / jour de sodium), les valeurs varient entre 80 et 250 pmol / L qui, en unités conventionnels, ils seraient de 3 à 9 ng / dL.

´ Représentation graphique de la position dorsale / couchée (Source: BruceBlaus via Wikimedia Commons)

En position couchée (décubitus dorsal) avec un faible apport en sodium (10 mEq / jour de sodium), les valeurs normales sont comprises entre 300 et 900 mmol / L (SI) et 12-36 ng / dL en unités conventionnelles.

En position debout et avec un apport élevé en sodium, les valeurs varient entre 100 et 800 mmol / L (SI) et entre 4 et 30 ng / dL. Dans cette même position, mais avec un faible apport en sodium, les valeurs normales sont comprises entre 450 et 3800 mmol / L (SI) ou entre 17 et 137 ng / dL en unités conventionnelles.

Cependant, chaque laboratoire rapporte des valeurs normales en fonction de la méthode de mesure utilisée.

Références

1. Gardner, DG, Shoback, D., et Greenspan, FS (2007). Endocrinologie fondamentale et clinique de Greenspan. McGraw-Hill Medical,
2. Murray, RK, Granner, DK, Mayes, P. et Rodwell, V. (2009). La biochimie illustrée de Harper. 28 (p. 588). New York: McGraw-Hill.
3. Booth, RE, Johnson, JP et Stockand, JD (2002). Aldostérone. Progrès de l'enseignement de la physiologie, 26 (1), 8-20.
4. Connell, JM et Davies, E. (2005). La nouvelle biologie de l'aldostérone. Journal of Endocrinology, 186 (1), 1-20.
5. Ganong, WF et Barrett, KE (2012). Examen de la physiologie médicale par Ganong. McGraw-Hill Medical.