Hormonen die in de nieren worden geproduceerd, zijn onder meer
- Calcitriol en
- erytropoëtine
Dit glycoproteïne-hormoon is een hormoon van de nier wordt geproduceerd in de nieren en in geringe mate in de lever en hersenen bij ongeveer 90% van de volwassenen. In de nier, cellen van de bloed schepen (haarvaten, endotheelcellen) zijn verantwoordelijk voor de productie. Ze beginnen met de synthese van erytropoëtine na te zijn gestimuleerd door de factor HIF-1 (hypoxie-induceerbare factor 1).
Deze factor is direct afhankelijk van de zuurstofdruk. Bij lage druk neemt de stabiliteit van HIF-1 en dus de vorming van erytropoëtine toe, terwijl bij hoge druk HIF-1 instabiliteit vertoont, wat de synthese van het hormoon vermindert. Met betrekking tot de synthese van hormonen, werkt HIF-1 als een transcriptiefactor.
Transcriptie hiervan nier hormonen betekent de vertaling van de genstructuur (DNA = deoxyribonucleïnezuur) in eiwitten, in dit geval in het hormoon erytropoëtine. HIF-1 bestaat uit twee verschillende subeenheden (alfa, bèta). Ten eerste migreert de alfa-subeenheid van HIF-1 naar de celkern in het geval van zuurstoftekort en bindt zich daar aan de beta-subeenheid.
De volledige HIF-1 bindt zich aan de overeenkomstige plaats van het genetisch materiaal (DNA), waar de informatie over de structuur van het hormoon erytropoëtine zich bevindt, na de aanhechting van twee andere factoren (CREB, p300). Door zijn binding maakt HIF-1 het mogelijk de informatie af te lezen en zo te vertalen naar een eiwitstructuur. Dit is hoe het hormoon uiteindelijk wordt geproduceerd.
De receptoren van het hormoon erytropoëtine bevinden zich op het oppervlak van onrijp rood bloed cellen (erytroblasten), die zich in de beenmerg. Het hormoon wordt geproduceerd afhankelijk van de zuurstoftoevoer in de bloed. Als er weinig zuurstof is (hypoxie), wordt erytropoëtine afgegeven, waardoor de erytroblasten volwassen worden.
Dit betekent dat er meer rode bloedcellen in het bloed beschikbaar zijn als zuurstofdragers en hypoxie tegengaan door een verhoogd zuurstoftransport. Als er daarentegen voldoende zuurstof beschikbaar is, wordt er geen erytropoëtine aangemaakt en neemt de hoeveelheid rode bloedcellen niet toe (negatieve feedback). Over het algemeen zijn de rode bloedcellen een marker voor de zuurstofverzadiging van het bloed, omdat ze zuurstof binden met behulp van de hemoglobine in het bloed en transporteert het naar verschillende weefsels in de bloedbaan.
De erytropoëtine van de nieren en lever reguleert het zuurstofgehalte van het bloed. Concreet beïnvloedt dit hormoon het transport van zuurstof in het bloed door de proliferatie en rijping van rode bloedcellen te beïnvloeden (erytrocyten), die zuurstof in het bloed transporteren. Erytropoëtine, die wordt geproduceerd in de hersenen, wordt alleen in het bloed gevonden schepen van de hersenen, omdat het deze ruimte niet kan verlaten vanwege de zogenaamde bloed-hersenbarrière.
Zijn functie wordt niet volledig begrepen; Aangenomen wordt dat het de zenuwcellen beschermt tegen beschadiging bij zuurstoftekort (neuroprotectief effect). In de geneeskunde wordt kunstmatig (genetisch) geproduceerd erytropoëtine gebruikt. Bij patiënten met bloedarmoede en nierfalen, waar de nier het hormoon zelf niet meer kan produceren, wordt erytropoëtine toegediend om de bloedvorming te stimuleren en zo renale anemie te elimineren.
Het hormoon erytropoëtine wordt ook gebruikt om te behandelen bloedarmoede veroorzaakt door een tumor of daarna chemotherapie. In de sport wordt het hormoon erytropoëtine ook als ongeoorloofd gebruikt doping. Naarmate de hoeveelheid rode bloedcellen toeneemt na inname van dit hormoon, neemt tegelijkertijd de zuurstoftransportcapaciteit van het bloed toe.
Hierdoor bereikt meer zuurstof de spieren en andere weefsels, waardoor de stofwisseling (bijvoorbeeld voor spierbeweging) efficiënter en langer kan werken. Als gevolg hiervan neemt het prestatievermogen van de atleten toe.
