Vasopresina

La vasopresina humana, también llamada hormona antidiurética (ADH), la arginina vasopresina (AVP) o argipresina, es una hormona sintetizada a partir del gen AVP como una prohormona peptídica en las neuronas del hipotálamo, y se convierte en AVP. Luego viaja por el axón que termina en la hipófisis posterior y se libera de las vesículas a la circulación en respuesta a la hipertonicidad del líquido extracelular (hiperosmolalidad). AVP tiene dos funciones principales. En primer lugar, aumenta la cantidad de agua libre de solutos que se reabsorbe en la circulación desde el filtrado en los túbulos renales de las nefronas. En segundo lugar, la AVP contrae las arteriolas, lo que aumenta la resistencia vascular periférica y eleva la presión arterial.

Es posible una tercera función. Parte de la AVP puede liberarse directamente en el cerebro desde el hipotálamo y puede desempeñar un papel importante en el comportamiento social, la motivación sexual y los vínculos de pareja, y las respuestas maternas al estrés.

La vasopresina induce la diferenciación de las células madre en cardiomiocitos y promueve la homeostasis del músculo cardíaco.

Tiene una vida media muy corta, entre 16 y 24 minutos.

Fisiología

Función

La vasopresina regula la tonicidad de los fluidos corporales. Se libera de la hipófisis posterior en respuesta a la hipertonicidad y hace que los riñones reabsorban agua libre de solutos y la devuelvan a la circulación desde los túbulos de la nefrona, devolviendo así la tonicidad de los líquidos corporales a la normalidad. Una consecuencia incidental de esta reabsorción renal de agua es la concentración de orina y la reducción del volumen de orina. La AVP liberada en altas concentraciones también puede elevar la presión arterial al inducir una vasoconstricción moderada.

AVP también puede tener una variedad de efectos neurológicos en el cerebro. Puede influir en la unión de parejas en campañoles. Se ha demostrado que las distribuciones de alta densidad del receptor de vasopresina AVPr1a en las regiones del prosencéfalo ventral del campañol de la pradera facilitan y coordinan los circuitos de recompensa durante la formación de preferencias de pareja, lo que es fundamental para la formación de vínculos de pareja.

Una sustancia muy similar, lisina vasopresina (LVP) o lipresina, tiene la misma función en cerdos y su versión sintética se utilizó en deficiencia de AVP humana, aunque ha sido reemplazada en gran medida por desmopresina.

Riñón

La vasopresina tiene tres efectos principales que son:

1. Aumentar la permeabilidad del agua del tubulo convoludo distal (DCT) y los tubulos de recogida cortical (CCT), así como el conducto de recogida medular externo e interno (OMCD & IMCD) en el riñón, permitiendo así la reabsorción del agua y la excreción de orina más concentrada, es decir, antidiuresis. Esto ocurre a través de una mayor transcripción e inserción de canales de agua (Aquaporin-2) en la membrana apical de recogida de tubulares y recogida de células epiteliales del conducto. Las Aquaporinas permiten que el agua se mueva por su gradiente osmotico y fuera del nefrón, aumentando la cantidad de agua reabsorbida del filtrado (formando la orina) de regreso al torrente sanguíneo. Este efecto es mediado por los receptores V2. La vasopresina también aumenta la concentración de calcio en las células del conducto coleccionista, por liberación episódica de las tiendas intracelulares. Vasopressin, actuando a través de cAMP, también aumenta la transcripción del gen aquaporin-2, aumentando así el número total de moléculas aquaporin-2 en la recolección de células del conducto.
2. Aumentar la permeabilidad de la parte medular interna del conducto coleccionista a la urea mediante la regulación de la expresión de la superficie celular de los transportadores de urea, lo que facilita su reabsorción en el intersticio medular mientras recorre el gradiente de concentración creado eliminando el agua del tubular de conexión, el conducto de recogida cortical y el conducto de recogida medular externo.
3. Aumento agudo de la absorción de sodio a través del bucle ascendente de Henle. Esto añade a la multiplicación contracorriente que ayuda en la reabsorción del agua adecuada más adelante en el tubular distal y el conducto de recogida.

Sistema nervioso central

La vasopresina liberada dentro del cerebro puede tener varias acciones:

• Vasopressin se libera en el cerebro en un ritmo circadiano por neuronas del núcleo suprachiasmático.
• Vasopressin liberado de la pituitaria posterior se asocia con náuseas.
• La evidencia reciente sugiere que la vasopresina puede tener efectos analgésicos. Los efectos de la analgesia de la vasopresina se encontraron dependientes tanto del estrés como del sexo.

Regulación

Regulación génica

La vasopresina está regulada por la expresión del gen AVP, que está controlada por los principales genes controlados por el reloj. En este circuito circadiano conocido como bucle de retroalimentación de transcripción-traducción (TTFL), la proteína Per2 se acumula y es fosforilada por CK1E. Posteriormente, Per2 inhibe los factores de transcripción Clock y BMAL1 para reducir los niveles de proteína Per2 en la célula. Al mismo tiempo, Per2 también inhibe los factores de transcripción del gen AVP para regular su expresión, la expresión de vasopresina y otros productos del gen AVP.

Muchos factores influyen en la secreción de vasopresina:

• El etanol (alcohol) reduce la secreción dependiente del calcio de AVP mediante el bloqueo de canales de calcio con tensión en terminales neurohipofiseales en ratas.
• La angiotensina II estimula la secreción AVP, de acuerdo con su prensador general y efectos pro-volumicos en el cuerpo.
• El péptido natriurético auricular inhibe la secreción AVP, en parte inhibiendo la estimulación inducida por Angiotensina II de la secreción AVP.
• Cortisol inhibe la secreción de la hormona antidiurética.

Producción y secreción

El estímulo fisiológico para la secreción de vasopresina es el aumento de la osmolalidad del plasma, controlado por el hipotálamo. Una disminución del volumen de sangre arterial (como puede ocurrir en la cirrosis, la nefrosis y la insuficiencia cardíaca) estimula la secreción, incluso frente a la disminución de la osmolalidad del plasma: reemplaza a la osmolalidad, pero con un efecto más suave. En otras palabras, la vasopresina se secreta a pesar de la presencia de hipoosmolalidad (hiponatremia) cuando el volumen de sangre arterial es bajo.

La AVP que se mide en la sangre periférica se deriva casi en su totalidad de la secreción de la hipófisis posterior (excepto en los casos de tumores secretores de AVP). La vasopresina es producida por neuronas neurosecretoras magnocelulares en el núcleo paraventricular del hipotálamo (PVN) y el núcleo supraóptico (SON). Luego viaja por el axón a través del infundíbulo dentro de gránulos neurosecretores que se encuentran dentro de los cuerpos de Herring, hinchazones localizadas de los axones y terminales nerviosas. Estos llevan el péptido directamente a la glándula pituitaria posterior, donde se almacena hasta que se libera en la sangre.

Existen otras fuentes de AVP, más allá de las neuronas magnocelulares hipotalámicas. Por ejemplo, la AVP también es sintetizada por las neuronas neurosecretoras parvocelulares del PVN, transportada y liberada en la eminencia media, desde donde viaja a través del sistema portal hipofisario hasta la hipófisis anterior, donde estimula las células corticotrópicas sinérgicamente con CRH para producir ACTH (por en sí mismo es un secretagogo débil).

Vasopresina durante la cirugía y la anestesia

La concentración de vasopresina se utiliza para medir el estrés quirúrgico para la evaluación de técnicas quirúrgicas. La concentración plasmática de vasopresina se eleva por estímulos nocivos, predominantemente durante la cirugía abdominal, especialmente durante la manipulación intestinal, la tracción de vísceras, así como la insuflación abdominal con dióxido de carbono durante la cirugía laparoscópica.

Receptores

Tipos de receptores de AVP y sus acciones:

Estructura y relación con la oxitocina

Estructura química de la vasopresina arginina (argipressin) con una arginina en la posición 8 de aminoácidos. La vasopresina de Lysine difiere sólo en tener una lisina en esta posición.

Estructura química de oxitocina. Diferencias de AVP a sólo la tercera y octava posición.

Las vasopresinas son péptidos formados por nueve aminoácidos (nonapéptidos). La secuencia de aminoácidos de la arginina vasopresina (argipresina) es Cys-Tyr-Phe-Gln-Asn-Cys-Pro-Arg-Gly-NH₂, con los residuos de cisteína formando un enlace disulfuro y el C-terminal de la secuencia convertida en una amida primaria. La lisina vasopresina (lipresina) tiene una lisina en lugar de la arginina como octavo aminoácido, y se encuentra en los cerdos y algunos animales relacionados, mientras que la arginina vasopresina se encuentra en los humanos.

La estructura de la oxitocina es muy similar a la de las vasopresinas: también es un nonapéptido con un puente disulfuro y su secuencia de aminoácidos difiere solo en dos posiciones. Los dos genes están ubicados en el mismo cromosoma separados por una distancia relativamente pequeña de menos de 15.000 bases en la mayoría de las especies. Las neuronas magnocelulares que secretan vasopresina están adyacentes a las neuronas magnocelulares que secretan oxitocina y son similares en muchos aspectos. La similitud de los dos péptidos puede causar algunas reacciones cruzadas: la oxitocina tiene una ligera función antidiurética y los niveles altos de AVP pueden causar contracciones uterinas.

Comparación de las familias de neuropéptidos vasopresina y oxitocina:

Uso médico

La vasopresina se usa para controlar la deficiencia de la hormona antidiurética. La vasopresina se usa para tratar la diabetes insípida relacionada con niveles bajos de hormona antidiurética. Está disponible como Pressyn.

La vasopresina tiene usos no indicados en la etiqueta y se usa en el tratamiento del shock vasodilatador, hemorragia gastrointestinal, taquicardia ventricular y fibrilación ventricular.

Los agonistas de la vasopresina se usan terapéuticamente en diversas afecciones, y su análogo sintético de acción prolongada, la desmopresina, se usa en afecciones que presentan una baja secreción de vasopresina, así como para controlar el sangrado (en algunas formas de la enfermedad de von Willebrand y en la hemofilia A leve) y en casos extremos de enuresis nocturna por parte de los niños. La terlipresina y los análogos relacionados se usan como vasoconstrictores en ciertas condiciones. El uso de análogos de vasopresina para las várices esofágicas comenzó en 1970.

Las infusiones de vasopresina también se usan como terapia de segunda línea para pacientes con shock séptico que no responden a la reanimación con líquidos o infusiones de catecolaminas (p. ej., dopamina o norepinefrina) para aumentar la presión arterial y evitar el uso de catecolaminas. Estas argipresinas tienen una vida media de eliminación mucho más corta (alrededor de 20 minutos) en comparación con las vasopresinas sintéticas sin arginina con una vida media de eliminación mucho más larga de muchas horas. Además, las argipresinas actúan sobre los receptores V1a, V1b y V2 que, en consecuencia, conducen a una mayor eGFR y una menor resistencia vascular en los pulmones. Varias arginina vasopresinas inyectables están actualmente en uso clínico en los Estados Unidos y en Europa.

Farmacocinética

La vasopresina se administra a través de un dispositivo intravenoso, una inyección intramuscular o una inyección subcutánea. La duración de la acción depende del modo de administración y oscila entre treinta minutos y dos horas. Tiene una vida media de diez a veinte minutos. Se distribuye ampliamente por todo el cuerpo y permanece en el líquido extracelular. Es degradado por el hígado y excretado a través de los riñones. Las arginina vasopresinas para uso en shock séptico están destinadas únicamente para uso intravenoso.

Efectos secundarios

Los efectos secundarios más comunes durante el tratamiento con vasopresina son mareos, angina de pecho, dolor torácico, calambres abdominales, acidez estomacal, náuseas, vómitos, temblores, fiebre, intoxicación por agua, palpitaciones en la cabeza, diarrea, sudoración, palidez y flatulencia.. Las reacciones adversas más graves son infarto de miocardio e hipersensibilidad.

Contraindicaciones

El uso de lisina vasopresina está contraindicado en presencia de hipersensibilidad a las proteínas de res o cerdo, aumento del BUN e insuficiencia renal crónica. Se recomienda su uso con precaución en casos de poliuria perioperatoria, sensibilidad al fármaco, asma, convulsiones, insuficiencia cardíaca, estado comatoso, migrañas y enfermedades cardiovasculares.

Interacciones

• alcohol - puede bajar el efecto antidiurético significativamente
• carbamazepina, cloropropamida, clofibrate, antidepresivos tricíclicos y fludrocortisona pueden elevar el efecto diurético
• litio, demeclociclina, heparina o norepinefrina puede bajar el efecto antidiurético
• El efecto vasopresor puede ser mayor con el uso simultáneo de medicamentos de bloqueo gangliónico

Deficiencia

La disminución de la liberación de AVP (neurogénica, es decir, debido a una intoxicación por alcohol o a un tumor) o la disminución de la sensibilidad renal a la AVP (nefrógena, es decir, por mutación del receptor V2 o AQP) provoca diabetes insípida, una afección que presenta hipernatremia (aumento de la concentración de sodio en la sangre), poliuria (exceso de producción de orina) y polidipsia (sed).

Exceso

El síndrome de secreción inadecuada de hormona antidiurética (SIADH) a su vez puede ser causado por una serie de problemas. Algunas formas de cáncer pueden causar SIADH, particularmente el carcinoma de pulmón de células pequeñas, pero también otros tumores. Una variedad de enfermedades que afectan el cerebro o los pulmones (infecciones, sangrado) pueden ser la causa del SIADH. Varios medicamentos se han asociado con el SIADH, como ciertos antidepresivos (inhibidores de la recaptación de serotonina y antidepresivos tricíclicos), el anticonvulsivo carbamazepina, la oxitocina (utilizada para inducir y estimular el parto) y el fármaco de quimioterapia vincristina. También se ha asociado con fluoroquinolonas (incluyendo ciprofloxacina y moxifloxacina). Finalmente, puede ocurrir sin una explicación clara. La hiponatremia se puede tratar farmacéuticamente mediante el uso de antagonistas de los receptores de vasopresina.

Historia

La vasopresina fue dilucidada y sintetizada por primera vez por Vincent du Vigneaud.

Estudios en animales

La evidencia de un efecto de AVP en la monogamia frente a la poligamia proviene de estudios experimentales en varias especies, que indican que la distribución precisa de vasopresina y receptores de vasopresina en el cerebro está asociada con patrones de comportamiento social típicos de la especie. En particular, existen diferencias constantes entre las especies monógamas y las especies polígamas en la distribución de los receptores de AVP y, a veces, en la distribución de los axones que contienen vasopresina, incluso cuando se comparan especies estrechamente relacionadas.

Estudios humanos

La vasopresina ha mostrado efectos nootrópicos sobre la percepción del dolor y la función cognitiva. La vasopresina también juega un papel en el autismo, el trastorno depresivo mayor, el trastorno bipolar y la esquizofrenia.