Aldosteron

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Bemerkungen

Physiologie

Typ

Grundlagen

  • In der Zona glomerulosa der Nebennierenrinde produziertes, zu den Mineralokortikoiden zählendes Hormon mit wesentlichem Einfluss auf die Steuerung des Na+-, K+- und Wasserhaushalts sowie des extrazellulären Flüssigkeitsvolumens und des Plasmavolumens.

Wirkungen

  • Aldosteron bewirkt nach Bindung an einen spezifischen zytoplasmatischen Rezeptor und anschließender Bindung des Hormon-Rezeptor-Komplexes an bestimmte DNA-Sequenzen die Biosynthese der (basolateralen) Na+/K+-ATPase, von Cytochromoxydase sowie von (luminalen) Na+- und K+-Kanalproteinen.
  • Diese Transportproteine werden aufgrund ihrer Entstehung auch als Aldosteron-induzierte Proteine (AIPs) bezeichnet.
  • Ihre vermehrte Bildung beginnt ca. 0,5 bis 1 h nach dem Anstieg der Aldosteronkonzentration und erreicht nach mehreren Stunden die maximale Wirkung.
  • Es kommt zu einer Erhöhung der Na+-Resorption im spätdistalen Tubulus und im Sammelrohr, womit - osmotisch bedingt - auch die Resorption von Wasser erhöht wird.
  • Die vermehrte Na+-Resorption führt zu einer Depolarisation der luminalen Zellmembran, womit sich die Triebkraft für die Ausscheidung von K+ und moderat auch für H+ steigert. Der dadurch erhöhte pH-Wert in der Zelle sorgt zusätzlich für eine stärkere K+-Leitfähigkeit der Zellmembran.
  • Neben diesen genomvermittelten Wirkungen zeigt Aldosteron einen sehr raschen (Sekunden bis Minuten) Effekt direkt an der Zellmembran, dessen physiologische Bedeutung noch unklar ist.
  • Aldosteron zeigt ähnliche Wirkungen auch auf den Ionen- und Wassertransport im Kolon sowie in den Ausführungsgängen der Speichel- und Schweißdrüsen.
  • Neben diesen Wirkungen auf den Wasserhaushalt erhöht Aldosteron die Empfindlichkeit der glatten Gefäßmuskulatur gegenüber Vasokonstriktoren, z.B. Angiotensin II.
  • Nur sehr schwach ausgeprägt ist eine Wirkung des Aldosterons auf den Kohlenhydratstoffwechsel.

Regulationsmechanismen

  • Die Produktion und Abgabe von Aldosteron wird durch verschiedene Faktoren geregelt.
  • Anregend auf die Aldosteronsekretion wirken:
    • Anstieg der extrazellulären K+-Konzentration (Hyperkaliämie)
    • Abfall der extrazellulären Na+-Konzentration (Hyponatriämie)
    • Abnahme des Blutvolumens (Hypovolämie)
  • Die Steuerung der Hormonfreisetzung erfolgt dabei im wesentlichen auf zwei Wegen:
    • Direkte Beeinflussung der Zellen in der Zona glomerulosa durch die Na+- bzw. K+-Konzentration des Blutplasmas.
    • Indirekte Beeinflussung durch das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System, bzw. durch die daraus stammenden Angiotensin II und Angiotensin III.
  • ACTH beeinflusst die Aldosteronfreisetzung unter physiologischen Bedingungen kaum. Zwar stimuliert ACTH die Sekretion, die Stärke des Effektes lässt bei wiederholter ACTH-Exposition jedoch deutlich nach. Pathologisch kann eine erhöhte ACTH-Ausschüttung aber auch zu einer dauerhaft vermehrten Aldosteronsekretion beitragen.
  • ANP hemmt die Aldosteronfreisetzung.

Bemerkungen

  • Aldosteron ist im Blut zu ca. 60 % an Proteine, überwiegend Albumin, gebunden.
  • Es entsteht aus seiner Vorstufe Kortexon, das ebenfalls in der Nebenniere gebildet wird.
    • Kortexon zeigt gleiche qualitative, aber deutlich schwächere quantitative Effekte als Aldosteron (ca. 3 - 4 %)
  • Die weitgehend selektive Beeinflussung des Elektrolytstoffwechsels durch Aldosteron in der Niere beruht auf der Bildung einer 11-Hydroxycorticosteroiddehydrogenase in den Zellen des distalen Tubulus. Dieses Enzym inaktiviert Glukokortikoide, nicht aber das Mineralokortikoid Aldosteron, da dessen 11-Hydroxy-Gruppe durch die Bildung eines Halbacetals geschützt ist.
  • Bei langfristig erhöhter K+-Zufuhr kann es zur K+-Adaption kommen. Hierbei sorgt eine erhöhter Aldosteronkonzentration längerfristig für eine Erhöhung der Mitochondriendichte in den Tubuluszellen. Dadurch wird die Leistungsfähigkeit der K+-Ausscheidungsmechanismen erhöht und so eine weiterhin ausgeglichene K+-Bilanz ermöglicht. Notfalls kann auch bis zu 1/3 der K+-Ausscheidung vom Kolon übernommen werden.
  • Eine pathologisch gesteigerte Aldosteronfreisetzung wird als Hyperaldosteronismus, eine pathologisch erniedrigte als Hypoaldosteronismus bezeichnet. Sie führen zu Hypertonie bzw. Hypotonie.

Chemie

Strukturformel

offenkettige Form

  

Halbacetalform

Summenformel

C21H28O5

Molekülmasse

  • 360,44

IUPAC

  • 11β,18-Epoxy-18,21-dihydroxy-4-pregnen-3,20-dion

CAS-Nummer

  • 52-39-1

Eigenschaften

Schmelzpunkt (wasserfrei) 164 °C
(Kristalle mit Hydratwasser aus verdünntem Aceton) 108 - 112 °C
[α]23D
[α]25D		 +152,2° (wasserfrei, 2 %ige Lösung in Aceton)
+161° (0,1 %ige Lösung in Chloroform)
λmax 240 nm
pKS  
 

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