Característica geral da regulação do metabolismo hidroeletrolítico
A manutenção da homeostase hidroeletrolítica é assegurada pela ação coordenada de vários hormônios e um sistema integrativo: hormônio antidiurético (ADH), aldosterona, sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA) e peptídeo natriurético atrial (PNA). O principal órgão efetor são os rins, e a zona-chave de regulação são os túbulos distais e ductos coletores, onde ocorre a reabsorção facultativa de água e sódio.
Hormônio antidiurético (vasopressina)
O ADH é um peptídeo de 9 aminoácidos com uma única ligação dissulfeto. É sintetizado nos neurônios do hipotálamo anterior, transportado por axônios em complexo com a proteína transportadora neurofisina até a neurohipófise, de onde é secretado para o sangue. O principal estímulo para a secreção é o aumento da concentração de sódio e da osmolaridade do líquido extracelular.
O ADH possui dois tipos de receptores:
- Os receptores V1 estão localizados na musculatura lisa vascular; sua ativação causa vasoconstrição (daí o segundo nome do hormônio: vasopressina).
- Os receptores V2 estão localizados nas células dos ductos coletores e são responsáveis pelo metabolismo hídrico.
A ativação de V2 ocorre por meio do sistema da adenilato ciclase: o aumento da concentração de AMPc ativa a proteína quinase A, que desencadeia uma cascata de fosforilação e a indução de fatores de transcrição para a síntese de aquaporina-2 (AQP2). A AQP2 se insere na membrana apical das células, garantindo a reabsorção de água. Na ausência de ADH, não ocorre reabsorção de água neste segmento, o que constitui a base para o diagnóstico diferencial entre diabetes mellitus e diabetes insipidus.
Aldosterona
A aldosterona é um hormônio esteroide sintetizado nas células da zona glomerulosa do córtex adrenal a partir do colesterol. Os estímulos para a síntese são a diminuição da concentração de sódio no líquido extracelular, o aumento da concentração de potássio e a ativação do SRAA.
Os efeitos da aldosterona nas células-alvo são realizados por meio da indução da síntese de três grupos de proteínas:
- Componentes dos canais de sódio (ENaC) da membrana apical — para a entrada de Na⁺ na célula.
- Enzimas do ciclo do ácido tricarboxílico (TCA) — para aumentar a produção de ATP.
- Subunidades da Na⁺/K⁺-ATPase da membrana basolateral — para o transporte ativo de Na⁺ da célula para o sangue e de K⁺ para o interior da célula.
O efeito líquido é a retenção de NaCl no organismo (os cloretos acompanham o sódio pelo gradiente eletroquímico) e a excreção de potássio.
Sistema renina-angiotensina-aldosterona
O SRAA é ativado quando há diminuição da pressão de perfusão no rim: hemorragia, desidratação, estenose da artéria renal, nefrosclerose. A queda de pressão na arteríola aferente glomerular estimula a secreção de renina pelas células justaglomerulares.
- A renina é uma enzima proteolítica que cliva o angiotensinogênio (proteína sintetizada pelo fígado) para formar angiotensina I (10 aminoácidos).
- A enzima conversora de angiotensina (ECA) é uma carboxidipeptidilpeptidase, única por clivar dois aminoácidos a partir da extremidade C-terminal. Como resultado, forma-se a angiotensina II (8 aminoácidos).
Efeitos da angiotensina II:
- Vasoconstrição potente através do sistema do inositol trifosfato e aumento da concentração intracelular de Ca²⁺ — aumento da pressão arterial.
- Estímulo à secreção de aldosterona na zona glomerulosa do córtex adrenal — retenção de Na⁺ e água.
- Estímulo indireto à secreção de ADH por meio do aumento da osmolaridade — retenção de água.
- Geração da sensação de sede — aumento da ingestão de água e do volume sanguíneo circulante.
Situações clínicas de ativação do SRAA: vômitos profusos, diarreia, sudorese profusa, hemorragia — todos os estados que exigem a restauração do volume sanguíneo circulante.
Peptídeo natriurético atrial
O PNA é produzido pelos cardiomiócitos atriais em resposta ao seu estiramento durante o aumento da pressão arterial e do volume sanguíneo circulante. Atua como um antagonista funcional do SRAA.
Principais efeitos:
- Inibição da secreção de renina — bloqueio da formação de angiotensina I e II.
- Supressão da síntese de aldosterona — diminuição da reabsorção de sódio.
- Inibição da secreção de ADH — diminuição da reabsorção de água.
- Ação espasmolítica (vasodilatadora) direta sobre as paredes vasculares.
O resultado combinado é a diminuição do volume sanguíneo circulante e da pressão arterial.
Pontos-chave
- O ADH é sintetizado no hipotálamo, secretado pela neurohipófise e, através dos receptores V2 e da aquaporina-2, aumenta a reabsorção de água nos ductos coletores.
- Os receptores V1 do ADH medeiam a vasoconstrição, o que explica o segundo nome do hormônio: vasopressina.
- A aldosterona é um mineralocorticoide da zona glomerulosa do córtex adrenal; induz a síntese de ENaC, enzimas do TCA e da Na⁺/K⁺-ATPase, retendo NaCl e excretando K⁺.
- O gatilho do SRAA é a diminuição da pressão de perfusão no rim; a renina inicia a cascata de proteólise do angiotensinogênio.
- A ECA é uma carboxidipeptidilpeptidase que converte a angiotensina I em angiotensina II ativa.
- A angiotensina II causa vasoconstrição, estimula a aldosterona, o ADH e a sensação de sede, elevando a PA.
- O PNA é um antagonista do SRAA: inibe a renina, a aldosterona, o ADH e dilata os vasos sanguíneos, reduzindo a PA.
- O desequilíbrio entre o SRAA e o PNA está na base dos distúrbios do metabolismo hidroeletrolítico e da hipertensão arterial.