Wie das Renin-Angiotensin-System Blutdruck und Entzündungen kontrolliert

Das Renin-Angiotensin-System (RAS) ist eine Gruppe verwandter Hormone, die zusammenwirken, um den Blutdruck zu regulieren und Entzündungen zu kontrollieren. Es wird als System bezeichnet, weil jeder Teil die anderen Teile beeinflusst und alle notwendig sind, damit das Ganze richtig funktioniert.

Das Renin-Angiotensin-System, das mit den Nieren zusammenarbeitet, ist ein lebenswichtiger Bestandteil des körpereigenen Blutdruckregulationssystems.1 Genauer gesagt geschieht dies über den klassischen Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS)-Weg.

Eine unangemessene Aktivierung des klassischen Weges kann auch zu einigen schädlichen Wirkungen wie Bluthochdruck, der anhaltenden Bluthochdruck führt, und zur Entwicklung von Gefäßerkrankungen führen. Das Renin-Angiotensin-System fördert jedoch auch schützende, entzündungshemmende Reaktionen durch seinen alternativen Renin-Angiotensin-Weg.

Zusammen erzeugen der klassische und der alternative RAS-Pfad gegensätzliche Reaktionen, die jedoch ihre Wirkungen ausgleichen.

So funktioniert der klassische RAS-Pfad

Die wichtigen Mitglieder des klassischen RAS-Pfads sind:

• Renin

• Angiotensin I

• Angiotensin II

• Angiotensin-Converting-Enzym 1 (ACE1)

• Aldosteron

Renin

Wenn der Blutdruck aus irgendeinem Grund sinkt, erkennen spezielle Zellen in der Niere die Veränderung und geben Renin in den Blutkreislauf frei. Renin allein beeinflusst den Blutdruck nicht wirklich.

Stattdessen schwimmt es herum und wandelt Angiotensinogen in Angiotensin I um. Angiotensinogen ist ein Molekül, das hauptsächlich von der Leber produziert wird und durch den Blutkreislauf zirkuliert. Es ist als Vorläufermolekül nicht in der Lage, den Blutdruck zu verändern. Es muss in die aktive Form von Angiotensin umgewandelt werden.

Angiotensin I

Angiotensin I hat keinen großen Einfluss auf den Blutdruck. Stattdessen wird das meiste Angiotensin I in Angiotensin II umgewandelt, ein viel stärkeres Hormon, das große Veränderungen des Blutdrucks verursacht.

Angiotensin-umwandelndes Enzym 1

Diese zweite Umwandlung, die Angiotensin II produziert, geschieht hauptsächlich in der Lunge durch die Wirkung eines anderen Moleküls, das als Angiotensin-umwandelndes Enzym bezeichnet wird. Genauer gesagt wird es Angiotensin-Converting-Enzym 1 (ACE1) genannt. (Diese Umwandlung kann durch Medikamente blockiert werden, die als ACE-Hemmer bezeichnet werden, eine wichtige Art von Bluthochdruckmedikamenten).

Angiotensin II

Angiotensin II ist ein sehr starkes Hormon und kann direkt auf die Blutgefäße wirken, wodurch sie sich verengen oder verengen, was den Blutdruck erhöht. Es hat eine weitere wichtige Funktion und stimuliert die Freisetzung von Aldosteron.

Aldosteron

Aldosteron ist ein Hormon, das zur Erhöhung des Blutdrucks beiträgt, indem es die Nieren veranlasst, sowohl Salz als auch Wasser zu speichern, was mit der Zeit die Flüssigkeitsmenge im Körper erhöht.2 Dieser Anstieg wiederum erhöht den Blutdruck.

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Andere Auswirkungen des RAA-Pfads: Neural und Renal

Angiotensin II kann an Rezeptoren binden, die sich neben den Blutgefäßen in verschiedenen Bereichen des Körpers befinden. Es reguliert den Blutdruck, indem es Nachrichten an das Gehirn und die Nieren sendet, um den Blutdruck zu erhöhen.

Neuronale Effekte

Angiotensin II stimuliert einen Bereich im Gehirn, der als "Durstzentrum" bezeichnet wird, um den Blutdruck zu erhöhen. Dieses "Durstzentrum" befindet sich in einem Teil des Gehirns, der als Hypothalamus bezeichnet wird. Wenn dem „Durstzentrum“ durch Angiotensin II mitgeteilt wird, dass der Blutdruck zu niedrig ist, erzeugt dies Durst im Körper. Durch das Trinken von Wasser erhöht der Körper seinen Blutdruck.3

Angiotensin II stimuliert auch die "Kampf-oder-Flucht-Reaktion" des Körpers, um den Blutdruck zu erhöhen. Die „Kampf-oder-Flucht-Reaktion“, die normalerweise in Stresssituationen aktiviert wird, bewirkt, dass das Herz schneller und kräftiger pumpt, um das Kreislaufvolumen und den Blutdruck zu erhöhen.4

Niereneffekte

Durst ist nicht die einzige Botschaft des Gehirns als Reaktion auf niedrigen Blutdruck. Angiotensin II weist den Hypothalamus auch an, die Produktion eines Proteins namens antidiuretisches Hormon zu erhöhen. Dieses Hormon wandert vom Gehirn zu den Nieren und weist die Nieren an, Wasser aus dem Urin wieder aufzunehmen

Angiotensin II wirkt auch direkt auf die Nieren, um den Blutdruck und den Blutfluss weiter zu erhöhen, indem es den Nieren sagt:

• Verengt seine kleinen Blutgefäße, um den Blutdruck zu erhöhen

• Erhöhen Sie die Natrium- und Wasserretention

• Regulieren Sie die Rate der gefilterten Flüssigkeit durch die Niere

Wegbringen

Als Langzeitregulator des Blutdrucks hat der klassische RAS-Pfad ein konstantes Grundaktivitätsniveau und funktioniert tatsächlich ähnlich wie das Gaspedal eines Autos.5 Ein konstanter Druck auf das Gaspedal ist erforderlich, um das Auto vorwärts zu halten. auch wenn Sie nur mit der gleichen Geschwindigkeit fahren möchten.

Wenn es sein muss, können Sie das Pedal jedoch ruckartig durchtreten, um schnell zu beschleunigen. Ebenso hält eine konstante Aktivität im klassischen RAS-Signalweg den Blutdruck langfristig konstant, aber plötzliche Wirkungsausbrüche sind möglich, wenn eine schnelle Reaktion erforderlich ist.

Der klassische RAS-Pfad und Bluthochdruck

Der klassische RAS-Signalweg ist als wichtiger Faktor bei Herzerkrankungen bekannt. Eine in den USA verbreitete Herzkrankheit ist der chronische Bluthochdruck, auch Hypertonie genannt. Nach Angaben der Centers for Disease Control and Prevention (CDC) betrifft Bluthochdruck etwa die Hälfte der Erwachsenen in den USA.6

Manche Menschen mit Bluthochdruck haben keine erkennbare Ursache. Dies wird als primäre oder essentielle Hypertonie bezeichnet. Andere Menschen haben Bluthochdruck aufgrund von sekundären Ursachen. Sekundäre Hypertonie kann durch hormonelle Ungleichgewichte im klassischen RAS-Signalweg verursacht werden. So kann beispielsweise ein Tumor in der Nebenniere übermäßig viel Aldosteron freisetzen und zu Flüssigkeitsansammlungen und Bluthochdruck führen.

Verwandter Artikel: ACE-Hemmer und Blutdruckkontrolle

Viele wissenschaftliche Artikel, Konferenzpräsentationen und Lehrbücher wurden über die Bedeutung des klassischen RAS-Signalwegs bei der Blutdruckregulation verfasst. Dies ist ein Forschungsgebiet, das auch mehr als 50 Jahre nach der Entdeckung des Systems von Wissenschaftlern immer noch verfolgt wird.7

Die Details des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems werden weiterhin untersucht und könnten uns helfen, Folgendes zu verstehen:

• Warum Menschen eine primäre (essentielle) Hypertonie entwickeln

• Warum manche Menschen auf eine typische Bluthochdruckbehandlung nicht gut ansprechen

• Warum manche Menschen mit Bluthochdruck mehr Komplikationen entwickeln als andere 8

Beispielsweise sprechen afroamerikanische Patienten mit Bluthochdruck oft nicht so gut auf ACE-Hemmer an wie auf andere Medikamente. Dies liegt wahrscheinlich daran, dass Afroamerikaner ein anderes Aktivitätsniveau in ihrem Renin-Angiotensin-Aldosteron-System haben, was sie weniger empfindlich gegenüber Medikamenten macht, die das System blockieren.

RAA-Hemmer und Bluthochdruck

Als direktes Ergebnis unseres Verständnisses des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems wurden mehrere wirksame Behandlungen von Bluthochdruck entwickelt.

• ACE-Hemmer, die die Umwandlung von Angiotensin I in Angiotensin II stoppen, andere Medikamente wirken, indem sie auf verschiedene Teile des Systems abzielen.8

• Angiotensin-Rezeptor-Blocker (ARBs) verhindern, dass Angiotensin II an Blutgefäße bindet und eine Vasokonstriktion verursacht.

• Wassertabletten oder Diuretika, die helfen, Flüssigkeit loszuwerden, indem sie dem Körper sagen, dass sie Wasser und Natrium beim Wasserlassen ausscheiden.

Während wir ein besseres Verständnis dafür haben, wie man chronischen Bluthochdruck behandelt, werden die Feinheiten des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems noch entdeckt.

So funktioniert der alternative RAS-Pfad

Schließlich werden Angiotensin I, Angiotensin II und Aldosteron in andere Moleküle zerlegt. Einige dieser anderen Moleküle wirken auf einem eng verwandten alternativen Weg, der den Wirkungen des klassischen Wegs entgegenwirkt. Wichtige Mitglieder des alternativen Weges sind:9

• Angiotensin-umwandelndes Enzym 2

• Angiotensin-(1-7)

• Angiotensin-(1-9)

Während der klassische RAS-Pfad den Blutdruck und die Körperflüssigkeit kontrolliert, hat er auch eine ergänzende negative Wirkung auf den Körper, die Entzündungen fördert. Einige der Entzündungsreaktionen des klassischen RAS-Signalwegs umfassen:10

• Verengung oder Verengung der Blutgefäße

• Zunahme der entzündlichen Reaktionen der Lunge

• Zunahme der Zellstressreaktionen

• Zunahme von Arrhythmien oder anormalen Herzschlägen

• Erhöhung der Insulinresistenz

Der alternative RAS-Weg wirkt den Wirkungen von Angiotensin II entgegen, indem er den Blutdruck senkt. Es hat auch entzündungshemmende Reaktionen. Einige dieser Antworten sind:10

• Entspannung oder Erweiterung der Blutgefäße

• Vorbeugung von Lungenischämie oder verminderter Durchblutung und Sauerstoffversorgung

• Reduzierung von Zellstressreaktionen

• Entspannung der Herzkranzgefäße

• Verbesserung der Insulinresistenz

Während der klassische und der alternative RAA-Weg gegensätzliche Reaktionen hervorrufen, wirken sie so, dass sie ihre systemischen Wirkungen ausgleichen.

Der Renin-Angiotensin-SARS-CoV-Pfad

Die Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19) oder SARS-CoV-2 führte zu einem weltweiten Ausbruch, von dem mehr als 100 Millionen Menschen betroffen waren.11 Die Krankheit ist mit schweren Komplikationen bei Menschen mit vorbestehenden Herz-Kreislauf-Erkrankungen verbunden, wie z Bluthochdruck und Diabetes.

Das Renin-Angiotensin-System erhält so viel Aufmerksamkeit, weil es eine wichtige Rolle spielt, nicht nur bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen, sondern auch bei der Infektionskrankheit COVID-19.

Das COVID-19-Virus verwendet das Angiotensin-Converting-Enzym 2 (ACE 2) als "Rezeptor" und zellulären Eintrittspunkt, um eine Vielzahl von Zellen im Körper zu infizieren. Genauer gesagt wird ACE 2, das in die Oberflächen von Zellen eingebettet ist, von Spike-Proteinen auf dem COVID-19-Virus erkannt. Diese Erkennung führt zu einer Schloss-Schlüssel-Beziehung, die dem Virus die Tür öffnet.12

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Angiotensin-konvertierendes Enzym 2 (ACE2)

Das Angiotensin-Converting-Enzym 2 (ACE 2) ist ein Teil des alternativen RAS-Wegs, der den Wirkungen von Angiotensin II im klassischen Weg entgegenwirkt. Normalerweise spaltet ACE 2 Angiotensin I in Angiotensin-(1-9) und Angiotensin II in Angiotensin-(1-7) ab. Diese beiden von ACE 2 erzeugten Produkte führen letztendlich zu entzündungshemmenden Reaktionen, die den schädlichen Wirkungen von Angiotensin II entgegenwirken.10

Obwohl ACE 2 vor den schädlichen Wirkungen von Angiotensin II schützt. In Gegenwart des COVID-19-Virus kann ACE 2 nicht schützend dienen. Es ist damit beschäftigt, das Eindringen von Viren in Zellen zu erleichtern. Dies führt zu einer Verringerung der entzündungshemmenden Reaktionen und einer Verschlechterung der COVID-19-Symptome und Infektionen.

ACE-Hemmer und ARBs bei COVID-19

Die ACE-Hemmer und ARBs, die für Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Bluthochdruck, Herzinsuffizienz und Nierenerkrankungen vermarktet werden, sind Inhibitoren des klassischen RAS-Signalwegs. Diese Medikamente zielen nicht direkt auf die Aktivität von ACE 2 im alternativen RAS-Signalweg ab.13

In Gegenwart von COVID-19 steht die Verfügbarkeit von ACE 2 als Schutzfaktor jedoch in Konkurrenz zu seiner Förderung des COVID-19-Virus.14

Die Einzelheiten der Rolle von ACE-Hemmern und ARBs und ihrer Wirkung auf ACE 2 werden noch untersucht und könnten uns helfen, Folgendes zu verstehen:

• Haben Personen, die ACE-Hemmer oder ARBs einnehmen, ein erhöhtes Risiko für eine COVID-19-Infektion und -Komplikationen?

• Sind der ACE 2-Spiegel und seine Aktivität in Gegenwart von ACE-Hemmern und ARBs erhöht?

Häufig gestellte Fragen

Wie schnell arbeitet das RAA-System?

Das RAA-System führt zu einer Kaskade von Ereignissen, die durch verschiedene Hormone ausgelöst werden. Während die Wirkung einiger Hormone schnell ist, wie beispielsweise die von Angiotensin II, dauert es bei anderen, wie beispielsweise Aldosteron, Stunden bis Tage. Der Nettoeffekt des RAA-Systems besteht darin, den Blutdruck über einen längeren Zeitraum zu erhöhen.5

Warum ist das RAA-System wichtig?

Das RAA-System ist eines der wichtigsten hormonellen Reaktionssysteme im Körper, das den Blutdruck, den Flüssigkeitshaushalt, den Elektrolythaushalt (Natrium und Kalium) und ein Gleichgewicht zwischen entzündlichen und entzündungshemmenden Wirkungen reguliert. Das RAA-System spielt auch nachweislich eine Rolle im Infektionsprozess von COVID-19.15

Welche Funktionen unterstützt das RAA-System bei der Aufrechterhaltung?

Der klassische RAA-Pfad führt zu einer Verengung der Blutgefäße und einer Erhöhung des Blutdrucks. Es kann schließlich auch zu systemischen Entzündungen und Organschäden führen. Der alternative RAA-Pfad hingegen führt zu einer Entspannung der Blutgefäße und einer Blutdrucksenkung. Es wirkt entzündungshemmend und kann zum Organschutz führen. Die beiden Wege wirken gegeneinander, gleichen sich aber aus. Ein Ungleichgewicht kann sich auf den Prozess der Infektionskrankheit COVID-19 auswirken.9

Ein Wort von Verywell

Das RAA-System ist bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Bluthochdruck, Herzinsuffizienz und Nierenerkrankungen gut charakterisiert. Es wurden mehrere Medikamente entwickelt, die den klassischen RAA-Signalweg hemmen und effektiv helfen, das Fortschreiten von Gefäßerkrankungen zu verlangsamen. Die RAA-Inhibitoren wirken sich auch indirekt auf den alternativen RAA-Weg und den Infektionskrankheitsprozess von COVID-19 aus. Es ist wichtig, mit Ihrem Arzt über die Risiken und Vorteile einer Behandlung mit RAA-Hemmern zu sprechen.