25.8 : Régulation endocrinienne de la fonction rénale

Objectifs d'apprentissage

• Décrivez comment chacun des éléments suivants agit dans le contrôle extrinsèque du DFG : mécanisme rénine-angiotensine, peptides natriurétiques et activité adrénergique sympathique
• Décrivez comment chacun des éléments suivants agit pour réguler la réabsorption et la sécrétion, de manière à affecter le volume et la composition de l'urine : système rénine-angiotensine, aldostérone, hormone antidiurétique et peptides natriurétiques
• Nommer et définir les rôles des autres hormones qui régulent le contrôle des reins

Plusieurs hormones jouent un rôle spécifique et important dans la régulation de la fonction rénale. Ils agissent pour stimuler ou inhiber la circulation sanguine. Certains d'entre eux sont endocriniens, agissant à distance, tandis que d'autres sont paracrines, agissant localement.

Rénine-Angiotensine-Aldostérone

La rénine est une enzyme produite par les cellules granulaires de l'artériole afférente au niveau de la JGA. Il convertit enzymatiquement l'angiotensinogène (produit par le foie et circulant librement) en angiotensine I. Sa libération est stimulée par les prostaglandines et le NO du JGA en réponse à une diminution du volume de liquide extracellulaire.

L'ECA n'est pas une hormone, mais elle joue un rôle fonctionnel important dans la régulation de la pression artérielle systémique et de la fonction rénale. Il est produit dans les poumons mais se lie à la surface des cellules endothéliales des artérioles afférentes et du glomérule. Il convertit enzymatiquement l'angiotensine I inactive en angiotensine II active. L'ECA est importante pour augmenter la tension artérielle. Les personnes souffrant d'hypertension se voient parfois prescrire des inhibiteurs de l'ECA pour abaisser leur tension artérielle.

L'angiotensine II est un puissant vasoconstricteur qui joue un rôle immédiat dans la régulation de la pression artérielle. Il agit de manière systémique pour provoquer une vasoconstriction ainsi que la constriction des artérioles afférentes et efférentes du glomérule. En cas de perte de sang ou de déshydratation, il réduit à la fois le DFG et le débit sanguin rénal, limitant ainsi la perte de liquide et préservant le volume sanguin. Sa libération est généralement stimulée par une baisse de la pression artérielle, de sorte que le maintien d'une pression artérielle adéquate est son rôle principal.

L'aldostérone, souvent appelée « hormone de rétention du sel », est libérée par le cortex surrénalien en réponse à l'angiotensine II ou directement en réponse à une augmentation du K ⁺ plasmatique. Il favorise la réabsorption du Na ⁺ par le néphron, favorisant ainsi la rétention d'eau. Il joue également un rôle important dans la régulation du K ⁺, favorisant son excrétion. (Ce double effet sur deux minéraux et leur origine dans le cortex surrénalien explique sa désignation en tant que minéralocorticoïde.) Par conséquent, la rénine a un effet immédiat sur la pression artérielle en raison de la vasoconstriction stimulée par l'angiotensine II et un effet prolongé par la récupération de Na ⁺ due à l'aldostérone. En même temps que l'aldostérone entraîne une récupération accrue de Na ⁺, elle entraîne également une perte plus importante de K ⁺. La progestérone est un stéroïde dont la structure est similaire à l'aldostérone. Il se lie au récepteur de l'aldostérone et stimule faiblement la réabsorption du Na ⁺ et augmente la récupération d'eau. Ce processus est sans importance chez les hommes en raison des faibles niveaux de progestérone circulante. Elle peut entraîner une rétention d'eau accrue pendant certaines périodes du cycle menstruel chez les femmes lorsque les taux de progestérone augmentent.

Hormone antidiurétique (ADH)

Les diurétiques sont des médicaments qui peuvent augmenter la perte d'eau en interférant avec la recapture des solutés et de l'eau contenus dans l'urine en formation. Ils sont souvent prescrits pour abaisser la tension artérielle. Le café, le thé et les boissons alcoolisées sont des diurétiques familiers. L'ADH, un peptide de 9 acides aminés libéré par l'hypophyse postérieure, agit exactement le contraire. Il favorise la récupération de l'eau, diminue le volume urinaire et maintient l'osmolarité plasmatique et la pression artérielle. Pour ce faire, il stimule le mouvement des protéines aquaporines dans la membrane cellulaire apicale des cellules principales des canaux collecteurs pour former des canaux d'eau, permettant ainsi le mouvement transcellulaire de l'eau de la lumière du conduit collecteur vers l'espace interstitiel de la moelle du rein par osmose. De là, il pénètre dans les capillaires vasa recta pour retourner dans la circulation. L'eau est attirée par l'environnement osmotique élevé de la moelle rénale profonde.

Endothéline

Les endothélines, des peptides à 21 acides aminés, sont des vasoconstricteurs extrêmement puissants. Ils sont produits par les cellules endothéliales des vaisseaux sanguins rénaux, les cellules mésangiales et les cellules du DCT. Les hormones stimulant la libération d'endothéline comprennent l'angiotensine II, la bradykinine et l'épinéphrine. Ils n'influencent généralement pas la tension artérielle chez les personnes en bonne santé. En revanche, chez les personnes atteintes d'insuffisance rénale diabétique, l'endothéline est chroniquement élevée, ce qui entraîne une rétention de sodium. Ils diminuent également le DFG en endommageant les podocytes et en vasoconstrictant puissamment les artérioles afférentes et efférentes.

Hormones natriurétiques

Les hormones natriurétiques sont des peptides qui stimulent l'excrétion du sodium par les reins, un effet opposé à celui de l'aldostérone. Les hormones natriurétiques agissent en inhibant la libération d'aldostérone et donc en inhibant la récupération de Na ⁺ dans les canaux collecteurs. Si le Na ⁺ reste dans l'urine en formation, sa force osmotique entraînera une perte d'eau concomitante. Les hormones natriurétiques inhibent également la libération d'ADH, ce qui, bien entendu, réduira la récupération d'eau. Les peptides natriurétiques inhibent donc à la fois la récupération du Na ⁺ et de l'eau. Un exemple de cette famille d'hormones est l'hormone natriurétique auriculaire (ANH), un peptide de 28 acides aminés produit par les oreillettes cardiaques en réponse à un étirement excessif de la paroi auriculaire. L'étirement excessif survient chez les personnes souffrant d'hypertension artérielle ou d'insuffisance cardiaque. Il augmente le DFG par vasodilatation concomitante de l'artériole afférente et vasoconstriction de l'artériole efférente. Ces événements entraînent une perte accrue d'eau et de sodium dans l'urine en formation. Il diminue également la réabsorption du sodium dans le DCT. Il existe également un peptide natriurétique de type B (BNP) de 32 acides aminés produits dans les ventricules du cœur. Son affinité pour son récepteur est 10 fois plus faible, de sorte que ses effets sont inférieurs à ceux de l'ANH. Son rôle peut être de « peaufiner » la régulation de la pression artérielle. La demi-vie biologique plus longue du BNP en fait un bon marqueur diagnostique de l'insuffisance cardiaque congestive (Figure\(\PageIndex{1}\)).

Hormone parathyroïdienne

L'hormone parathyroïdienne (PTH) est un peptide de 84 acides aminés produit par les glandes parathyroïdes en réponse à une diminution du taux de Ca ⁺⁺ circulant. Parmi ses cibles figure le PCT, où il stimule l'hydroxylation du calcidiol en calcitriol (1,25-hydroxycholécalciférol, la forme active de la vitamine D). Il bloque également la réabsorption du phosphate (PO ₃ ^—), provoquant sa perte dans les urines. La rétention du phosphate entraînerait la formation de phosphate de calcium dans le plasma, réduisant ainsi les niveaux de Ca ⁺⁺ circulants. En débarrassant le sang du phosphate, des taux de Ca ⁺⁺ circulants plus élevés sont autorisés.

Figure\(\PageIndex{1}\) : Principales hormones qui influencent le DFG et le RFB.

Révision du chapitre

Les hormones endocrines agissent à distance et les hormones paracrines agissent localement. L'enzyme rénale rénine convertit l'angiotensinogène en angiotensine I. L'enzyme pulmonaire, l'ECA, convertit l'angiotensine I en angiotensine II active. L'angiotensine II est un vasoconstricteur actif qui augmente la pression artérielle. L'angiotensine II stimule également la libération d'aldostérone par le cortex surrénalien, ce qui permet au canal collecteur de retenir le Na ⁺, ce qui favorise la rétention d'eau et une augmentation à long terme de la pression artérielle. L'ADH favorise la récupération de l'eau par les conduits collecteurs en stimulant l'insertion de canaux d'eau aquaporine dans les membranes cellulaires. Les endothélines sont élevées en cas de maladie rénale diabétique, ce qui augmente la rétention de Na ⁺ et diminue le DFG. Les hormones natriurétiques, libérées principalement par les oreillettes du cœur en réponse à l'étirement des parois auriculaires, stimulent l'excrétion de Na ⁺ et font ainsi baisser la tension artérielle. La PTH stimule la dernière étape de la formation de la vitamine D3 active et réduit la réabsorption du phosphate, ce qui entraîne une augmentation des taux de Ca ⁺⁺ circulants.

Questions de révision

Q. Quelle hormone s'oppose directement aux actions des hormones natriurétiques ?

A. rénine

B. oxyde nitrique

C. dopamine

D. aldostérone

Réponse : D

Q. Lequel de ces médicaments est un vasoconstricteur ?

A. Oxyde nitrique

B. hormone natriurétique

C. bradykinine

D. angiotensine II

Réponse : D

Q. Quel signal provoque la sécrétion de l'hormone natriurétique auriculaire par le cœur ?

A. augmentation de la pression artérielle

B. diminution de la pression artérielle

C. augmentation des niveaux de Na ⁺

D. diminution des niveaux de Na ⁺

Réponse : A

Questions sur la pensée critique

Q. Quels organes produisent quelles hormones ou enzymes dans le système rénine-angiotensine ?

R. Le foie produit de l'angiotensinogène, les poumons produisent de l'ECA et les reins produisent de la rénine.

Q. La PTH affecte l'absorption et la réabsorption de quoi ?

R. La PTH affecte l'absorption et la réabsorption du calcium.

Lexique

endothélines

groupe de peptides vasoconstricteurs à 21 acides aminés ; produits par les cellules endothéliales des vaisseaux sanguins rénaux, les cellules mésangiales et les cellules du DCT