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Hormone des Menschen

Renin/Angiotensin-System

Renin ist eine Aspartylproteinase mit einer Länge von 347 Aminosäuren und einer molekularen Masse von ungefähr 42.000 Da. Es kann aus der Niere und bei der Maus aus den Submaxillardrüsen isoliert werden. Renin wird als Präprorenin mit 406 Aminosäuren synthetisiert. Die Präproform wird in Prorenin und schließlich durch eine weitere proteolytische Spaltung in Renin umgewandelt.

Das natürliche Substrat für Renin ist das Plasmaprotein α2-Globulin, das auch Angiotensinogen genannt wird. Angiotensinogen ist ein Glycoprotein (57.000 Da), das in der Leber hergestellt und ins Blut abgegeben wird. Die Biosynthese von Angiotensinogen wird stimuliert durch Glucocorticoide, Estrogene und einigen Kontrazeptiva.

Renin wird durch folgende Stimuli freigesetzt:

  • Abfall des Blutvolumens,
  • Senkung des Na+-Spiegels,
  • Abfall des Blutdrucks,
  • Freisetzung von Catecholaminen oder
  • nach Induktion durch Angiotensin II.
Abb.1
Aminosäure-Sequenzen der Angiotensine

Renin hat proteolytische Aktivität; primär wirkt es auf α2-Globulin im Plasma und bewirkt die Freisetzung eines N-terminalen Dekapeptides durch Hydrolyse einer Leu-Leu-Peptidbindung. Das Dekapeptid ist Angiotensin I, ein intermediäres Produkt ohne Hormonaktivität. Angiotensin I wird dann von der ACE (Angiotensin Converting Enzyme), einer Zink-haltigen Carboxypeptidase, in das Oktapeptid-Hormon Angiotensin II umgewandelt. Angiotensin II hat eine kurze Halbwertszeit (etwa 1 min), da es von der Angiotensinase, einem Ca2+-aktivierten Enzym, rasch zerstört wird. Angiotensin II ist ein Antagonist von Bradykinin, einem wirkungsvollen Vasodilator. Der ACE-Hemmer Captopril, der bei Bluthochdruck eingesetzt wird, verhindert die Umwandlung in Angiotensin II und ermöglicht eine verlängerte Gefäßerweiterung und dadurch eine Herabsetzung des Blutdrucks.

Komplex des Angiotensin I-Converting-Enzyms mit Captopril

Abb.2
Angiotensin II
Abb.3
Captopril

Für Angiotensin II gibt es spezifische Membranrezeptoren in der Zona glomerulosa der Nebennierenrinde: Die Bindung des Liganden an seinen Rezeptor bewirkt eine gesteigerte Aktivierung der Phosphoinositid-Kaskade und letztendlich eine Freisetzung von Aldosteron.

Abb.4
Wirkungsmechanismus von Angiotensin

Langlebige Mäuse ohne Angiotensin II-Rezeptor

Ergebnisse einer Studie1) mit Mäusen, deren Gen für den Angiotensin II-Rezeptor AT1A ausgeschaltet wurde:

  • deutlich niedrigerer Blutdruck
  • Verlängerung der Lebenserwartung von 25 auf 31 Monate
  • weniger oxidative Gewebeschäden
  • geringeres Arteriosklerose-Risiko
  • verstärkte Aktivität der Gene Nampt und Sirt3
  • keine Abnahme der Zahl an Mitochondrien in den Nierenzellen (Vergleich älterer Mäuse ohne AT1A-Rezeptor mit jungen Mäusen aus einer Kontrollgruppe)

Ähnliche Ergebnisse bei Mäusen hatten bereits Studien mit einer "verjüngenden" kalorienreduzierten Diät ergeben.

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