25.8 Régulation endocrinienne de la fonction rénale
Objectifs d'apprentissage
À la fin de cette section, vous serez capable de :
- Décrire comment chacun des éléments suivants fonctionne dans le contrôle extrinsèque du DFG : le mécanisme rénine-angiotensine, les peptides natriurétiques et l'activité adrénergique sympathique
- Décrire comment chacun des éléments suivants régule la réabsorption et la sécrétion, de manière à affecter le volume et la composition de l'urine : le système rénine-angiotensine, l'aldostérone, l'hormone antidiurétique et les peptides natriurétiques
- Nommer et définir les rôles des autres hormones qui régulent le contrôle rénal
Plusieurs hormones jouent des rôles spécifiques et importants dans la régulation de la fonction rénale. Elles agissent pour stimuler ou inhiber le débit sanguin. Certaines sont endocriniennes, agissant à distance, tandis que d'autres sont paracrines, agissant localement.
Rénine–Angiotensine–Aldostérone
La rénine est une enzyme produite par les cellules juxtaglomérulaires (JG) de l'artériole afférente au niveau de l'appareil juxtaglomérulaire. Elle convertit enzymatiquement l'angiotensinogène en angiotensine I. Sa libération est stimulée par les prostaglandines et le NO provenant du AJG en réponse à une diminution du volume de liquide extracellulaire.
L'ECA n'est pas une hormone, mais elle est fonctionnellement importante dans la régulation de la pression artérielle systémique et de la fonction rénale. Elle est produite dans les poumons mais se lie aux surfaces des cellules endothéliales des artérioles afférentes et du glomérule. Elle convertit enzymatiquement l'angiotensine I inactive en angiotensine II active. L'ECA est importante pour augmenter la pression artérielle. Les personnes souffrant d'hypertension artérielle se voient parfois prescrire des inhibiteurs de l'ECA pour abaisser leur pression artérielle.
L'angiotensine II est un puissant vasoconstricteur qui joue un rôle immédiat dans la régulation de la pression artérielle. Elle agit de manière systémique pour provoquer une vasoconstriction ainsi qu'une constriction des artérioles afférentes et efférentes du glomérule. En cas de perte de sang ou de déshydratation, elle 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 des diminutions de la pression artérielle, et la préservation d'une pression artérielle adéquate est donc son rôle principal.
L'aldostérone, souvent appelée « hormone de rétention de sel », est libérée par le cortex surrénal en réponse à l'angiotensine II ou directement en réponse à une augmentation du K+ plasmatique. Elle favorise la réabsorption de Na+ par le néphron, favorisant la rétention d'eau. Elle est également importante dans la régulation du K+, favorisant son excrétion. (Cet effet double sur deux minéraux et son origine dans le cortex surrénal explique sa désignation comme minéralocorticoïde.) En conséquence, 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 provoque une récupération accrue de Na+, elle entraîne également une plus grande perte de K+. La progestérone est un stéroïde structurellement similaire à l'aldostérone. Elle se lie au récepteur de l'aldostérone et stimule faiblement la réabsorption de Na+ et une récupération accrue d'eau. Ce processus est sans importance chez les hommes en raison des faibles niveaux de progestérone circulante. Il peut provoquer une rétention d'eau accrue pendant certaines périodes du cycle menstruel chez les femmes lorsque les niveaux de progestérone augmentent.
Hormone antidiurétique
Les diurétiques sont des médicaments qui peuvent augmenter la perte d'eau en interférant avec la recapture des solutés et de l'eau de l'urine en formation. Ils sont souvent prescrits pour abaisser la pression 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 à l'opposé. Elle favorise la récupération d'eau, diminue le volume urinaire et maintient l'osmolarité plasmatique et la pression artérielle. Elle le fait en stimulant le mouvement des protéines aquaporines dans la membrane cellulaire apicale des cellules principales des tubes collecteurs pour former des canaux hydriques, permettant le mouvement transcellulaire de l'eau de la lumière du tube collecteur vers l'espace interstitiel dans la médulla du rein par osmose. De là, elle pénètre dans les capillaires des vasa recta pour retourner à la circulation. L'eau est attirée par l'environnement osmotique élevé de la médulla rénale profonde.
Endothéline
Les endothélines, peptides de 21 acides aminés, sont des vasoconstricteurs extrêmement puissants. Elles sont produites par les cellules endothéliales des vaisseaux sanguins rénaux, les cellules mésangiales et les cellules du TCD. Les hormones stimulant la libération d'endothéline comprennent l'angiotensine II, la bradykinine et l'épinéphrine. Elles n'influencent généralement pas la pression artérielle chez les personnes en bonne santé. En revanche, chez les personnes atteintes de néphropathie diabétique, l'endothéline est chroniquement élevée, entraînant une rétention de sodium. Elles diminuent également le DFG en endommageant les podocytes et en provoquant une puissante vasoconstriction des artérioles afférentes et efférentes.
Hormones natriurétiques
Les hormones natriurétiques sont des peptides qui stimulent les reins à excréter le sodium — 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 tubes 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 sûr, entraînera une moindre récupération d'eau. Par conséquent, les peptides natriurétiques inhibent à la fois la récupération de Na+ et d'eau. Un exemple de cette famille d'hormones est l'hormone natriurétique auriculaire, un peptide de 28 acides aminés produit par les oreillettes cardiaques en réponse à une surextension de la paroi auriculaire. La surextension se produit chez les personnes souffrant d'hypertension artérielle ou d'insuffisance cardiaque. Elle augmente le DFG par une vasodilatation concomitante de l'artériole afférente et une vasoconstriction de l'artériole efférente. Ces événements entraînent une perte accrue d'eau et de sodium dans l'urine en formation. Elle diminue également la réabsorption de sodium dans le TCD. Il existe également le peptide natriurétique de type B de 32 acides aminés produit dans les ventricules du cœur. Il a une affinité 10 fois inférieure pour son récepteur, de sorte que ses effets sont moindres que ceux de l'ANH. Son rôle pourrait être de fournir un « ajustement fin » pour 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 25.21).
Hormone parathyroïdienne
L'hormone parathyroïdienne est un peptide de 84 acides aminés produit par les glandes parathyroïdes en réponse à une diminution des niveaux de Ca++ circulant. Parmi ses cibles se trouve le TCP, où elle stimule l'hydroxylation du calcidiol en calcitriol (1,25-hydroxycholécalciférol, la forme active de la vitamine D). Elle bloque également la réabsorption du phosphate (PO3–), provoquant sa perte dans l'urine. La rétention de phosphate entraînerait la formation de phosphate de calcium dans le plasma, réduisant les niveaux de Ca++ circulant. En débarrassant le sang du phosphate, des niveaux plus élevés de Ca++ circulant sont permis.