Structure rénine, production, sécrétion, fonctions

La Renina, Également connu sous le nom d'angiotensinogase, c'est une protéase aspartyl qui a des implications importantes dans l'homéostasie électrolytique et le contrôle de la pression artérielle chez les mammifères.

Cette protéine est sécrétée du rein au torrent circulatoire et est responsable de l'augmentation de la pression artérielle chez les animaux expérimentaux lorsque les extraits rénaux sont injectés.

Schéma représentatif du système rénine-angiotensine dans le corps humain (Source: Mikael Häggström [domaine public] via Wikimedia Commons)

Comme il s'agit d'une substance produite par un tissu et sécrétée à la circulation avec une cible loin de son site de production, la rénine est considérée comme une hormone.

Les hormones peuvent être des protéines ou des polypeptides, avoir une origine de stéroïde ou dériver de la tyrosine d'acide aminé. La rénine est une hormone de la nature des protéines et son action catalytique implique la clivaje enzymatique d'autres protéines (c'est une protéase).

Cette hormone a été découverte à la fin des années 1890. Cependant, il n'était rien d'autre que à la fin de 1990 que son origine physiologique et sa structure moléculaire étaient déterminées exactement.

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Structure

La rénine humaine est une glycoprotéine avec une activité enzymatique et un poids moléculaire d'un peu plus de 37 kDa. La molécule est formée par deux domaines séparés par une fente profonde dans laquelle se trouve son site actif.

Les deux domaines de la rénine sont similaires en séquence et sont principalement composés de feuilles plaquées β.

Une analyse différente de la séquence de cette protéine révèle qu'elle a plus de 30 déchets d'acides aminés de base, dont plusieurs arginins, lysines et histidines.

De plus, il est connu que tout au long de la structure, il existe un centre hydrophobe et de grandes surfaces hydrophiles qui fournissent des protéines de stabilité dans différents contextes.

Le site actif de l'enzyme est situé dans la fente formée par les deux domaines et les acides aminés essentiels pour la catalyse sont deux déchets d'acide aspartique dans les positions 38 et 226, c'est pourquoi il s'agit d'une protéase «aspartil».

Production

La rénine se produit dans le système juxtaglomérulaire du rein, une structure spécialisée que l'on trouve dans le site de contact entre le tubulus à profilage distal et son glomérule d'origine.

Cet appareil se compose de trois composants: les cellules granulaires, les cellules mésangiales extraglomérulaires et la macula dense.

Macula dense

La macula dense est formée par une rangée de cellules épithéliales cubes liées très compactes qui ont rembourré le tube dans le site de contact avec le glomérule et qui est considéré.

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Cellules mésangiales

Les cellules mésangiales extraglomérulaires forment une région triangulaire entre l'artériola afférente, l'artériola efférente et la macula dense, elles sont considérées comme une extension des cellules mésangiales glomérulaires. Ils sont également appelés cellules agranulaires.

Cellules granulaires

Les cellules granulaires sont appelées cellules juxtaglomérulaires et sont situées sur les parois des artérioles afférentes et efférentes et dans la zone des cellules mésangiales extraglomérulaires.

Ces cellules granulaires reçoivent cette dénomination pour la présence de granules de sécrétion dans leur cytoplasme. Des granules contenant de la rénine, ainsi qu'un précurseur de la rénine, pro-reinein, qui est formé à partir de pre-pr-reine.

La pré-Pro-Renine est une préhormone qui a 406 acides aminés chez l'homme. Cette préhormone subit une clivaje protéolytique post-traductionnelle, qui perd une séquence de 23 déchets à son extrémité amino terminale.

Le clipulation de la pré-pro-Rénine le convertit en pro-réignoir, 383 acides aminés. La clivaje postérieure d'une autre séquence à l'extrémité N-terminale de Pro-Reign est ce qui dirige la formation de la rénine, une protéase active de 340 acides aminés.

La pro-rinine et la rénine peuvent être sécrétées en circulation, mais très peu de pro-réign est converti en rénine active en ce tissu conjonctif. Les enzymes chargées de la conversion de la rénine rénine sont appelées calicères et catopsines.

Une fois que la rénine est sécrétée à la circulation, elle a une demi-vie ne dépassant pas 80 minutes et la sécrétion est hautement réglementée.

En plus du rein, la rénine peut être produite par d'autres tissus ou organes tels que les testicules, les ovaires, les parois des artérioles, le cortex surrénal, l'hypophyse, le cerveau, le liquide amniotique et autres.

Bien qu'il s'applique à de nombreux animaux, les études qui impliquent l'élimination des reins montrent que l'activité rénine en circulation tombe considérablement à des niveaux très proches de zéro.

Sécrétion

La sécrétion de la rénine augmente d'une série de stimuli qui apparaissent lorsque le volume du liquide extracellulaire diminue, lorsque la pression artérielle diminue ou lorsque l'activité sympathique dans les nerfs rénales augmente.

Plusieurs facteurs liés à la régulation de la sécrétion de rénine ont été décrits:

- La pression de perfusion rénale détectée par les barorécepteurs (récepteurs d'étirement) de l'artériola afférente

- Changements dans le volume et la composition du liquide qui atteint la macula dense

- Activité des nerfs sympathiques rénaux

- Prostaglandines

- Le peptide auriculaire natriurétique.

Le mécanisme barorécepteur de l'afférent artériola provoque une diminution de la sécrétion de rénine lorsqu'une augmentation de la pression de l'artériola afférente au niveau du dispositif juxtaglomérulaire se produit. Sa sécrétion augmente lorsque l'activité des barorécepteurs diminue lorsque la pression baisse.

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Un autre capteur lié à la régulation de la sécrétion de rénine se trouve dans la macula dense. Plus le taux de réabsorption de Na + et Cl- et la concentration de ces électrolytes dans le liquide atteignent la macula dense, plus la sécrétion de rénine et vice versa.

L'augmentation de l'activité nerveuse sympathique rénale, ainsi que les catécholamines circulantes par la norépinéphrine libérée dans des terminaisons sympathiques dans les cellules juxtaglomérulaires, augmente la sécrétion de rénine.

Prostaglandines, en particulier la prostacicline.

L'angiotensine II, en raison d'un effet de rétroaction négative, inhibe la sécrétion de rénine par effet direct sur les cellules granulaires. Une autre hormone comme la vasopressine inhibe la sécrétion de rénine.

Le peptide auriculaire natriurétique (PNA), qui se produit dans le muscle auriculaire cardiaque, inhibe la sécrétion de rénine.

L'effet supplémentaire de tous les facteurs stimulants et inhibiteurs est ce qui détermine le taux de sécrétion de rénine. La rénine est sécrétée dans du sang rénal puis laisse les reins à circuler dans tout le corps. Cependant, une petite quantité de rénine reste dans les liquides rénaux.

Les fonctions

La rénine est une enzyme qui en soi n'a pas de fonctions vasoactives. La seule fonction connue de la rénine est de couper l'angiotensinogène à l'extrémité terminale amino, générant une décapité appelée angiotensine I.

L'angiotensinogène est une glycoprotéine du groupe de globulines α2 synthétisées par le foie et est présente dans le sang circulant.

Puisque l'angiotensine I a une très mauvaise activité vasopresseuse et qu'elle doit être traitée «en aval» par une autre protéase, la rénine participe aux étapes initiales de la régulation de la pression artérielle, dans un système appelé rénine-angiotensine.

L'angiotensine II a une demi-vie très courte (entre 1 et 2 minutes). Il est rapidement métabolisé par plusieurs peptidases qui la fragment et certains de ces fragments, tels que l'angiotensine III, conservent une activité vasopresseuse.

Les fonctions générales du système rénine -angiotensine sont multiples et peuvent être résumées comme suit:

- Constriction artériolaire et augmentation de la pression systolique et diastolique. L'angiotensine II est quatre à huit fois plus puissante que la norépinéphrine pour cette fonction.

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- Augmentation de la sécrétion d'aldostérone due à l'effet direct de l'angiotensine II sur le cortex surrénalien. Le système rénine-angiotensine est le principal régulateur de la sécrétion d'aldostérone.

- Il facilite la sécrétion de noradrénalines en raison d'un effet direct sur les post-gangliones sympathiques.

- Il influence la contraction des cellules mésangiales, qui diminue le taux de filtration glomérulaire et, en raison de l'effet direct sur les tubules rénaux, augmente la réabsorption du sodium.

-  Au niveau du cerveau, ce système diminue la sensibilité du réflexe barorécepteur qui améliore l'effet vasopresseur de l'angiotensine II.

- L'angiotensine II stimule l'apport en eau en favorisant les mécanismes soif. Augmente la sécrétion de vasopressine et d'hormone ACTH.

Pathologies connexes

Le système rénine-angiotensine a donc un rôle important dans les pathologies hypertensives, en particulier celles d'origine rénale.

C'est ainsi que la constriction de l'une des artères rénales génère une hypertension soutenue qui peut être inversée si le rein ischémique (défectueux) est extrait ou la constriction artérielle rénale est libérée dans le temps.

Une augmentation de la production de rénine est généralement associée à la constriction unilatérale de l'artère rénale qui relie l'un des reins, ce qui provoque une hypertension. Cette condition clinique peut être due à des anomalies congénitales ou à d'autres anomalies de la circulation rénale.

La manipulation pharmacologique de ce système, en plus de l'utilisation des bloqueurs des récepteurs de l'angiotensine II, sont les outils fondamentaux pour le traitement de l'hypertension artérielle.

L'hypertension artérielle est une maladie silencieuse et progressive qui affecte une grande partie de la population mondiale, en particulier les adultes de 50 ans.

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