Hormony produkované v ledvinách zahrnují
- Kalcitriol a
- erythropoietin
Tento glykoproteinový hormon jako hormon ledvina se produkuje v ledvinách a v malé míře v játra a mozek asi u 90% dospělých. V ledvina, buňky krev plavidla (kapiláry, endotelové buňky) jsou odpovědné za produkci. Zahájí syntézu erytropoetinu po stimulaci faktorem HIF-1 (hypoxií indukovatelný faktor 1).
Tento faktor je přímo závislý na tlaku kyslíku. Při nízkém tlaku se stabilita HIF-1 a tím i tvorba erytropoetinu zvyšuje, zatímco při vysokém tlaku vykazuje HIF-1 nestabilitu, která snižuje syntézu hormonu. Pokud jde o syntézu hormonu, působí HIF-1 jako transkripční faktor.
Jejich přepis ledvina hormonů znamená překlad struktury genu (DNA = deoxyribonukleová kyselina) do Proteinů, v tomto případě na hormon erytropoetin. HIF-1 se skládá ze dvou různých podjednotek (alfa, beta). Nejprve alfa podjednotka HIF-1 migruje do buněčné jádro v případě nedostatku kyslíku a váže se tam na beta-podjednotku.
Kompletní HIF-1 se váže na odpovídající místo genetického materiálu (DNA), kde se nacházejí informace o struktuře hormonu erytropoetinu, po připojení dalších dvou faktorů (CREB, p300). Díky své vazbě umožňuje HIF-1 čtení informací a jejich překlad do proteinové struktury. Takto se nakonec produkuje hormon.
Receptory hormonu erytropoetinu jsou umístěny na povrchu nezralé červené krev buňky (erytroblasty), které jsou umístěny v kostní dřeň. Hormon je produkován v závislosti na přívodu kyslíku v krev. Pokud je málo kyslíku (hypoxie), uvolňuje se erytropoetin, který stimuluje dozrávání erytroblastů.
To znamená, že v krvi je k dispozici více červených krvinek jako nosičů kyslíku a působí proti hypoxii zvýšeným transportem kyslíku. Pokud je naopak k dispozici dostatek kyslíku, nedochází k tvorbě erytropoetinu a ke zvýšení množství červených krvinek (negativní zpětná vazba). Celkově jsou červené krvinky markerem nasycení kyslíkem krve, protože váží kyslík pomocí hemoglobin obsažený v krvi a transportovat jej do různých tkání v krevním řečišti.
Erytropoetin ledvin a játra reguluje obsah kyslíku v krvi. Tento hormon konkrétně ovlivňuje transport kyslíku v krvi tím, že ovlivňuje množení a zrání červených krvinek (erytrocyty), které transportují kyslík v krvi. Erytropoetin, který se vyrábí v mozek, se nachází pouze v krvi plavidla z mozek, protože tento prostor nemůže opustit kvůli tzv hematoencefalická bariéra.
Jeho funkce není plně pochopena; předpokládá se, že chrání nervové buňky před poškozením v případě nedostatku kyslíku (neuroprotektivní účinek). V medicíně se používá uměle (geneticky) produkovaný erytropoetin. U pacientů s anémie a selhání ledvin, kde ledviny již nejsou schopny produkovat samotný hormon, podává se erytropoetin ke stimulaci tvorby krve a tím k eliminaci anémie ledvin.
Hormon erytropoetin se také používá k léčbě anémie způsobené nádorem nebo po něm chemoterapie. Ve sportu je hormon erytropoetin také používán jako nedovolený doping. Jak se po užití tohoto hormonu zvyšuje množství červených krvinek, zvyšuje se současně transportní kapacita kyslíku v krvi.
Výsledkem je, že více kyslíku se dostane do svalů a dalších tkání, což umožňuje metabolismu (například pro pohyb svalů) pracovat efektivněji a déle. Výsledkem je zvýšení výkonnostní kapacity sportovců.
