Formazione biliare

Il fegato secerne circa 500-600 ml di bile al giorno. Bile izoosmotichna plasma e composto principalmente da acqua, elettroliti, sali biliari, fosfolipidi (principalmente lecitina), colesterolo, bilirubina e altro componente endogena o esogena, come le proteine che regolano la funzione del tratto gastrointestinale, farmaci o i loro metaboliti. La bilirubina è un prodotto della decomposizione dei componenti dell'eme dopo la distruzione dell'emoglobina. La formazione di sali biliari, acidi biliari, altrimenti noto per provocare la secrezione di altri elementi di bile, in particolare sodio e acqua. Funzioni di sali biliari includono escrezione di sostanze potenzialmente tossiche (ad esempio, bilirubina, metaboliti di farmaci) solubilizzazione dei grassi e vitamine liposolubili nell'intestino, facilitando l'assorbimento e l'attivazione osmotico purgation.

Per la sintesi e la secrezione della bile sono necessari meccanismi di trasporto attivi, così come processi come l'endocitosi e la diffusione passiva. La bile si forma nei tubuli tra epatociti adiacenti. La secrezione degli acidi biliari nei tubuli è lo stadio della formazione della bile, che ne limita la velocità. Secrezione e assorbimento si verificano anche nei dotti biliari.

Nel fegato, la bile dal sistema di raccolta intraepatica entra nel dotto epatico prossimale o generale. Circa il 50% della bile secreta fuori dall'assunzione di cibo dal dotto epatico comune entra nella cistifellea attraverso il dotto cistico; Il restante 50% viene inviato direttamente al dotto biliare comune, formato dalla fusione dei comuni dotti epatici e cistici. Fuori dal pasto, una piccola parte della bile arriva direttamente dal fegato. La cistifellea assorbe fino al 90% dell'acqua dalla bile, concentrandola e accumulandola.

La bile viene dalla cistifellea nel dotto biliare comune. Il dotto biliare comune si collega al dotto del pancreas, formando la faringe della papilla, che si apre nel duodeno. Prima di unire il dotto pancreatico, il dotto biliare comune si restringe di diametro a <0,6 cm Lo sfintere di Oddi circonda entrambi i dotti biliari pancreatici e comuni; inoltre, ogni condotto ha il suo sfintere. La bile, di regola, non scorre retrograda nel dotto pancreatico. Questi sfinteri sono molto sensibili alle holitsistokininu e altri ormoni intestinali (ad es gastrina-attivazione peptide), nonché alle variazioni di tono colinergico (ad esempio, se esposte a anticolinergici).

Nella cistifellea pasto standard comincia a contrarsi e rilassarsi lo sfintere del dotto biliare sotto l'azione di ormoni secreti dall'intestino e la stimolazione del colinergica che promuove circa il 75% del contenuto del cistifellea al duodeno. E viceversa, quando digiuni, il tono degli sfinteri aumenta, il che aiuta a riempire la cistifellea. I sali biliari sono scarsamente assorbiti con diffusione passiva nella parte prossimale dell'intestino tenue; la maggior parte degli acidi biliari raggiunge l'ileo distale, in cui il 90% viene assorbito attivamente nella via venosa portale. Tornando al fegato, acidi biliari vengono estratti in modo efficiente e rapido modificata (ad esempio, il legame di acidi liberi) e ritorno secreta nella bile. I sali biliari vengono fatti circolare lungo il circolo enteroepatico 10-12 volte al giorno.

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Anatomia delle vie biliari

Sali di acidi biliari, bilirubina coniugata, colesterolo, fosfolipidi, proteine, elettroliti e acqua sono secreti dagli epatociti nei canali biliari. Il dispositivo di secrezione biliare comprende le proteine di trasporto della membrana tubulare, gli organelli intracellulari e le strutture del citoscheletro. Contatti densi tra gli epatociti separano il lume dei tubuli dal sistema circolatorio del fegato.

La membrana tubolare contiene proteine di trasporto per acidi biliari, bilirubina, cationi e anioni. Microvilli aumenta la sua area. Gli organelli sono rappresentati dall'apparato di Golgi e dai lisosomi. Con vescicole effettuate proteine di trasporto (ad esempio, IgA) dal sinusoidale alla membrana tubolare, sintetizzato in veicoli di consegna delle cellule per proteine, colesterolo, fosfolipidi e acidi biliari eventualmente da microsomi a canalicolare membrana.

Il citoplasma dell'epatocita intorno al tubulo nelle strutture del citoscheletro: microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi.

Microtubuli sono formati mediante polimerizzazione della tubulina e formano una rete all'interno della cellula, particolarmente vicino alla membrana basolaterale dell'apparato di Golgi e partecipando nel trasporto vescicole mediata da recettori, se lipidi, secrezione e, in determinate condizioni - e acidi biliari. La formazione di microtubuli è inibita dalla colchicina.

Nella costruzione di microfilamenti coinvolti interagire polimerizzato (F) e libero (G) actina. I microfilamenti, concentrandosi intorno alla membrana tubolare, determinano la contrattilità e la motilità dei tubuli. La falloidina migliora la polimerizzazione dell'actina e la citocalasina B, che la indebolisce, inibisce la motilità dei tubuli e causa la colestasi.

I filamenti intermedi sono costituiti da citocheratina e formano una rete tra le membrane plasmatiche, il nucleo, gli organelli intracellulari e altre strutture del citoscheletro. La rottura dei filamenti intermedi porta alla rottura dei processi di trasporto intracellulare e alla obliterazione del lume dei tubuli.

Acqua ed elettroliti influenzano la composizione della secrezione tubulare, penetrando attraverso stretti contatti tra gli epatociti a causa del gradiente osmotico tra il lume dei tubuli e gli spazi di Disse (corrente paracellulare). L'integrità dei contatti stretti dipende dalla presenza sulla superficie interna della membrana plasmatica di una proteina ZO-1 con un peso molecolare di 225 kDa. La rottura di contatti stretti è accompagnata dall'ingresso di molecole più grandi disciolte nei tubuli, che porta a una perdita del gradiente osmotico e allo sviluppo di colestasi. In questo caso, potrebbe esserci un rigurgito della bile tubulare nelle sinusoidi.

I dotti biliari scorrono nei dotti, a volte chiamati colangioli o canali di Goering. I duttuli si trovano principalmente nelle zone del portale e fluiscono nei dotti biliari interlobulari, che sono i primi dei dotti biliari accompagnati da rami dell'arteria epatica e della vena porta e si trovano nelle triadi portale. I dotti interlobulari, che si uniscono, formano i dotti settali fino a formare due principali dotti epatici, lasciando i lobi destra e sinistra nella regione dei lobi del fegato.

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la secrezione della bile

La formazione della bile avviene con la partecipazione di numerosi processi di trasporto volatili. La sua secrezione è relativamente indipendente dalla pressione di perfusione. La corrente bile totale nell'uomo è di circa 600 ml / giorno. Gli epatociti forniscono la secrezione di due frazioni di bile: dipendenti da acidi biliari ("225 ml / die) e non dipendenti da questi (" 225 ml / die). I restanti 150 ml / giorno sono secreti dalle cellule dei dotti biliari.

La secrezione dei sali biliari è il fattore più importante nella formazione della bile (una frazione che dipende dagli acidi biliari). L'acqua si muove dopo i sali osmoticamente attivi degli acidi biliari. Il cambiamento nell'attività osmotica può regolare il flusso dell'acqua nella bile. Esiste una chiara correlazione tra la secrezione dei sali biliari e la corrente biliare.

L'esistenza della frazione biliare, che non dipende dagli acidi biliari, è dimostrata dalla possibilità della formazione della bile, che non contiene sali biliari. Quindi, la continuazione della corrente di bile è possibile, nonostante l'assenza di escrezione dei sali biliari; la secrezione di acqua è dovuta ad altre sostanze solubili osmoticamente attive, come glutatione e bicarbonati.

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Meccanismi cellulari della secrezione biliare

L'epatocita è una cellula epiteliale secretoria polare avente una membrana basale (sinusoidale e laterale) e apicale (tubulare).

La formazione di bile comprende la cattura di acidi biliari e altri ioni inorganici e organici, il loro trasporto attraverso il basolaterale (sinusoidale) membrana, citoplasma e tubolare membrana. Questo processo è accompagnato dalla filtrazione osmotica dell'acqua contenuta negli epatociti e nello spazio paracellulare. L'identificazione e la caratterizzazione delle proteine di trasporto delle membrane sinusoidali e tubulari sono complesse. Particolarmente difficile è lo studio dell'apparato secretorio dei tubuli, ma finora sviluppati e dimostrato la sua affidabilità nel procedimento molti studi per la preparazione di doppi epatociti nella cultura di breve durata .. Clonazione proteine di trasporto permette di caratterizzare la funzione di ciascuno di essi singolarmente.

Il processo di formazione biliare dipende dalla presenza di alcune proteine carrier nelle membrane basolaterale e tubulare. Il ruolo della forza trainante della secrezione esegue la Na ⁺, K ⁺ - ATPasi della membrana basolaterale, fornendo un gradiente chimico e una differenza di potenziale tra l'epatocita e lo spazio circostante. Na ⁺, K ⁺ - ATPasi scambia tre ioni di sodio intracellulare per due ioni di potassio extracellulare, mantenendo un gradiente di concentrazione di sodio (alto all'esterno, basso dentro) e potassio (basso fuori, alto dentro). Di conseguenza, il contenuto cellulare ha una carica negativa (-35 mV) rispetto allo spazio extracellulare, che facilita la cattura di ioni caricati positivamente e l'escrezione di ioni con carica negativa. Na ⁺, K ⁺ -ATPasi non si trova nella membrana tubolare. La fluidità delle membrane può influenzare l'attività dell'enzima.

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Cattura sulla superficie di una membrana sinusoidale

La membrana basale (sinusoidale) ha una varietà di sistemi di trasporto per la cattura di anioni organici, la cui specificità di substrato coincide parzialmente. Le caratteristiche delle proteine carrier erano state precedentemente fornite sulla base dello studio delle cellule animali. La recente clonazione delle proteine di trasporto umano ha permesso di caratterizzare meglio la loro funzione. La proteina di trasporto per anioni organici (proteina di trasporto dell'anione organica (OATP)) è indipendente dal sodio, trasporta molecole di un certo numero di composti, inclusi acidi biliari, bromsulfaleina e, probabilmente, bilirubina. Si ritiene che il trasporto della bilirubina verso gli epatociti sia effettuato anche da altri trasportatori. Il sequestro di acidi biliari coniugato con taurina (o glicina) viene effettuato dalla proteina proteica cotrasportata di sodio / acido biliare (NTCP).

Nel trasferimento di ioni attraverso la membrana basolaterale coinvolta la proteina, scambiando Na ⁺ / H ⁺ e regolando il pH all'interno della cellula. Questa funzione viene anche eseguita dalla proteina cotransport per Na ⁺ / HCO ₃ ^-. Sulla superficie della membrana basolaterale è anche la cattura di solfati, acidi grassi non esterificati, cationi organici.

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Trasporto intracellulare

Il trasporto di acidi biliari nell'epatocita viene effettuato con l'aiuto di proteine citosoliche, tra le quali il ruolo principale appartiene alla Za-idrossisteroide deidrogenasi. La glutatione-S-transferasi e le proteine leganti gli acidi grassi sono di minore importanza. Nel trasferimento degli acidi biliari, sono coinvolti il reticolo endoplasmatico e l'apparato di Golgi. Il trasporto vescicolare è incluso, a quanto pare, solo con un significativo ingresso nella cellula degli acidi biliari (a concentrazioni superiori a quelle fisiologiche).

Il trasporto di proteine e ligandi in fase liquida, come le IgA e le lipoproteine a bassa densità, viene effettuato attraverso la transcitosi vescicolare. Il tempo di trasferimento dalla membrana basolaterale alla membrana tubulare è di circa 10 minuti. Questo meccanismo è responsabile solo di una piccola parte della corrente bile totale e dipende dallo stato dei microtubuli.

Secrezione tubulare

Membrana tubolare è una porzione della membrana plasmatica epatociti specializzato comprendente proteine di trasporto (principalmente ATP-dipendente) responsabili per il trasferimento di molecole nella bile contro un gradiente di concentrazione. La membrana tubolare localizzata e enzimi quali fosfatasi alcalina, GGT. Glucuronidi trasferimento e glutatione-S-coniugati (ad esempio, bilirubina diglicuronide) viene effettuato con tubolare proteina trasportatrice multispecifico per anioni organici (sapalicular multispecifico trasportatore anionico organico - cMOAT), trasporto degli acidi biliari - via proteina di trasporto tubolare per acidi biliari (acido biliare canalicular transporter - Matchmaker), la cui funzione è parzialmente controllato potenziale intracellulare negativo. Corrente bile, indipendentemente acidi biliari, si determina evidentemente trasportare glu-tationa e secrezione tubulare di bicarbonato, possibilmente con il coinvolgimento della proteina, scambiando Cl ^- / HCO ₃ ^-.

Un ruolo importante nel trasporto di sostanze attraverso la membrana tubulare appartiene a due enzimi della famiglia delle P-glicoproteine; entrambi gli enzimi sono dipendenti dall'ATP. Multidrug resistenza alla proteina 1 (multidrug resistance protein 1 - MDR1) trasporta cationi organici, e svolge anche la rimozione di farmaci citotossici da cellule tumorali, provocando la loro resistenza alla chemioterapia (da qui il nome della proteina). Il substrato endogeno MDR1 è sconosciuto. MDR3 tollera i fosfolipidi e agisce come un flipase per la fosfatidilcolina. Funzione MDR3 e la sua importanza per la secrezione dei fosfolipidi biliari chiarito negli esperimenti su topi privi MDR2-P-glicoproteina (analogo umano MDR3). In assenza di fosfolipidi nella bile, gli acidi biliari causano danni all'epitelio biliare, infiammazione della duttula e fibrosi periduttolare.

L'acqua e gli ioni inorganici (specialmente il sodio) vengono escreti nei capillari biliari lungo un gradiente osmotico attraverso la diffusione attraverso contatti stretti semipermeabili a carica negativa.

La secrezione della bile è regolata da molti ormoni e messaggeri secondari, tra cui cAMP e protein chinasi C. Un aumento della concentrazione di calcio intracellulare inibisce la secrezione biliare. Il passaggio della bile lungo i tubuli è dovuto ai microfilamenti, che forniscono motilità e contrazione dei tubuli.

Secrezione dullare

Le cellule epiteliali dei dotti distali producono un segreto arricchito con bicarbonato che modifica la composizione della bile tubulare (la cosiddetta corrente duttulare, la bile). Nel processo di secrezione induce la produzione di cAMP, alcuni trasportatore di membrana, inclusa la proteina, scambiando Cl ^- / HCO ₃ ^-, e regolatore della conduttanza transmembrana della fibrosi cistica - un canale membrana per Cl ^-, regolazione di cAMP. La secrezione duttulare viene stimolata dalla secretina.

Si presume che l'acido ursodesossicolico viene attivamente assorbito cellule duttulare scambiate con bicarbonato viene riciclato nel fegato e successivamente escreta nella bile di nuovo ( "shunt holegepatichesky"). Forse, questo spiega l'effetto coleretico dell'acido ursodesossicolico, accompagnato da un'alta secrezione biliare di bicarbonati nella cirrosi sperimentale.

La pressione nei dotti biliari, in cui si verifica la secrezione della bile, normalmente corrisponde a 15-25 cm di acqua. Art. Aumento della pressione fino a 35 cm di acqua. Art. Porta alla soppressione della secrezione biliare, lo sviluppo dell'ittero. La secrezione di bilirubina e acidi biliari può essere completamente interrotta, mentre la bile diventa incolore (bile bianca) e assomiglia a un fluido mucoso.

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