Principios generales de la regulación del metabolismo hidroelectrolítico
El equilibrio hidroelectrolítico del organismo se mantiene mediante la acción conjunta de varias hormonas y un sistema regulador: la hormona antidiurética (HAD), la aldosterona, el sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA) y el factor natriurético auricular (FNA). El principal órgano diana son los riñones, más específicamente los túbulos distales y los túbulos colectores, donde se produce la reabsorción facultativa de agua e iones.
Hormona antidiurética (HAD, vasopresina)
La HAD es un péptido de 9 aminoácidos con un enlace disulfuro. Se sintetiza en la parte anterior del hipotálamo, es transportada por la proteína neurofisina hasta la neurohipófisis y desde allí se secreta a la sangre. El estímulo para su secreción es el aumento de la osmolaridad del líquido extracelular, principalmente el incremento en la concentración de iones de sodio.
La hormona tiene dos tipos de receptores:
- Receptores V1: ubicados en el músculo liso vascular; su activación provoca vasoconstricción (de ahí su otro nombre, vasopresina);
- Receptores V2: responsables de la función hidroelectrolítica en los riñones.
La señal a través de los receptores V2 se transmite mediante el sistema de la adenilato ciclasa: aumenta el nivel de AMPc, se activa la proteína kinasa A, la cual fosforila las proteínas que inducen la transcripción de la acuaporina-2. La acuaporina-2 se inserta en la membrana de las células de los túbulos distales y túbulos colectores, facilitando la reabsorción de agua. En ausencia de HAD, la reabsorción de agua no se lleva a cabo.
Aldosterona
La aldosterona es un mineralocorticoide sintetizado a partir del colesterol en las células de la zona glomerular de la corteza suprarrenal. Una característica de su estructura es la ausencia del grupo 17-OH; en su catabolismo no se forman 17-cetosteroides, lo cual se utiliza como un marcador de diagnóstico diferencial.
Estímulos para la síntesis de aldosterona:
- baja concentración de sodio en el líquido extracelular;
- alta concentración de iones de potasio;
- activación del sistema renina-angiotensina.
La aldosterona interactúa con los receptores intracelulares y, mediante la regulación de la transcripción del ADN, estimula la síntesis de tres grupos de proteínas:
- componentes de los canales de sodio de la membrana apical: aumenta la entrada de Na⁺ a la célula;
- enzimas del ciclo de los ácidos tricarboxílicos (CAT): aumenta la producción de ATP;
- enzimas de la Na⁺/K⁺-ATPasa: se intensifica la salida de Na⁺ hacia la sangre y la entrada de K⁺ a la célula.
El efecto neto es la retención de sodio y cloruros en el organismo, y la excreción de potasio.
Sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA)
El SRAA se activa ante la disminución de la presión de perfusión en los riñones: en casos de hemorragia, deshidratación, estenosis de la arteria renal o nefroesclerosis. Cuando cae la presión en la arteriola aferente del glomérulo, las células yuxtaglomerulares secretan renina, una enzima proteolítica.
Cascada de transformaciones:
- La renina escinde el angiotensinógeno (sintetizado en el hígado) para formar angiotensina I (10 aminoácidos).
- La ECA (enzima convertidora de angiotensina, carboxidipeptidil peptidasa) escinde dos aminoácidos del extremo C-terminal, dando lugar a angiotensina II (8 aminoácidos).
Efectos de la angiotensina II:
- potente vasoconstricción a través del sistema de inositol trifosfato y el aumento del Ca²⁺ intracelular;
- estimulación de la secreción de aldosterona y, como consecuencia, de la reabsorción de Na⁺;
- activación indirecta de la secreción de HAD a través de los osmorreceptores hipotalámicos, lo que incrementa la reabsorción de agua;
- generación de la sensación de sed;
- aumento del volumen sanguíneo circundante y de la presión arterial.
Situaciones clínicas de activación del SRAA: vómitos profusos, diarrea, sudoración excesiva, pérdida de sangre; estados que requieren la restauración del volumen de sangre circulante.
Factor natriurético auricular (FNA)
El FNA es un antagonista hormonal del SRAA, producido por las células auriculares en respuesta al aumento de presión y al estiramiento de la pared auricular. Sus efectos principales están dirigidos a disminuir la presión arterial:
- inhibición de la secreción de renina y bloqueo de toda la cadena del SRAA;
- supresión de la secreción de aldosterona en la corteza suprarrenal, lo que reduce la reabsorción de sodio;
- frenado de la liberación de HAD, disminuyendo la reabsorción de agua;
- acción espasmolítica directa sobre el músculo liso vascular, provocando vasodilatación.
El resultado combinado es la disminución del volumen de sangre circulante y de la presión arterial.
Puntos clave
- La principal zona de acción de las hormonas del metabolismo hidroelectrolítico son los túbulos distales y los túbulos colectores de los riñones.
- La HAD, a través de los receptores V2 y la acuaporina-2, asegura la reabsorción de agua; mediante los receptores V1, provoca vasoconstricción.
- La aldosterona estimula la síntesis de canales de Na⁺, enzimas del CAT y de la Na⁺/K⁺-ATPasa, reteniendo Na⁺ y Cl⁻ y excretando K⁺.
- El SRAA se desencadena por la caída de la presión de perfusión en los riñones; su ejecutor clave es la angiotensina II.
- La angiotensina II provoca vasoconstricción, potencia la secreción de aldosterona y HAD, y genera la sensación de sed.
- La ECA es la única enzima que escinde dos aminoácidos del extremo C-terminal de la proteína.
- El FNA es secretado por las aurículas ante un aumento de la presión y actúa como un antagonista funcional del SRAA.
- La ausencia de 17-cetosteroides en el catabolismo de la aldosterona tiene importancia diagnóstica.