Scambio di bilirubina

La bilirubina è il prodotto finale del decadimento dell'eme. La parte principale (80-85%) della bilirubina è formata dall'emoglobina e solo una piccola parte da altre proteine contenenti eme, per esempio il citocromo P450. La formazione della bilirubina si verifica nelle cellule del sistema reticoloendoteliale. Circa 300 mg di bilirubina si formano ogni giorno.

La conversione dell'eme in bilirubina avviene con la partecipazione dell'enzima microsomiale emossigenasi, per il quale sono richiesti ossigeno e NADPH. La scissione dell'anello porfirinico avviene selettivamente nel gruppo metano in posizione a. L'atomo di carbonio che fa parte del ponte a-metano viene ossidato in monossido di carbonio e al posto del ponte si formano due doppi legami con molecole di ossigeno provenienti dall'esterno. Il tetrapirrolo lineare risultante è IX-alfa-biliverdina nella struttura. Inoltre, viene convertito dalla biliverdina reduttasi, un enzima citosolico, nella IX-alfa-bilirubina. Il tetrapirrolo lineare di questa struttura deve dissolversi in acqua, mentre la bilirubina è una sostanza liposolubile. La solubilità nei lipidi è determinata dalla struttura della IX-alfa-bilirubina - dalla presenza di 6 legami idrogeno intramolecolare stabili. Questi legami possono essere distrutti dall'alcol in diazoreazione (Van den Berg), in cui la bilirubina non coniugata (indiretta) viene convertita in una bilirubina coniugata (diretta). In vivo, i legami idrogeno stabili vengono distrutti mediante esterificazione con acido glucuronico.

Circa il 20% della bilirubina circolante si forma non dall'eme degli eritrociti maturi, ma da altre fonti. Una piccola quantità proviene da cellule immature della milza e del midollo osseo. Con l'emolisi, questa quantità aumenta. Il resto della bilirubina è formato nel fegato da proteine contenenti eme, ad esempio mioglobina, citocromi e da altre fonti non identificate. Questa frazione aumenta con l'anemia perniciosa, l'uroporphyrin eritropoietico e nella sindrome di Kriegler-Nayyar.

Trasporto e coniugazione della bilirubina nel fegato

La bilirubina non coniugata nel plasma è saldamente legata all'albumina. Solo una piccolissima parte della bilirubina può essere sottoposta a dialisi, ma sotto l'influenza di sostanze che competono con la bilirubina per legarsi all'albumina (per esempio, acidi grassi o anioni organici), può aumentare. Questo è importante nei neonati, dove un certo numero di farmaci (es. Solfonammidi e salicilati) può facilitare la diffusione della bilirubina nel cervello e quindi contribuire allo sviluppo dell'ittero nucleare.

Fegato secerne molti anioni organici, tra cui gli acidi grassi, acidi biliari e di altri componenti della bile, non sono collegati zholchnym acidi quali bilirubina (nonostante il suo forte legame con l'albumina). Studi hanno dimostrato che la bilirubina è separato dal albumina nelle sinusoidi, diffonde attraverso lo strato d'acqua sulla superficie degli epatociti. Le ipotesi precedentemente espresse sulla presenza di recettori di albumina non sono state confermate. Trasferimento della bilirubina attraverso la membrana plasmatica in epatociti utilizzando proteine di trasporto, come ad esempio proteine di trasporto di anioni organici e / o movimenti "flip-flop". Catturare bilirubina è molto efficace a causa della sua rapido metabolismo nella reazione glyukuronidizatsii fegato e isolamento nella bile, come pure per la presenza nel citosol proteine leganti come ligandiny (transferasi 8 glutatione).

La bilirubina non coniugata è una sostanza non polare (liposolubile). Nella reazione di coniugazione, si trasforma in una sostanza polare (sostanza solubile in acqua) e può quindi essere escreto nella bile. Questa reazione procede attraverso uridindifosfatglyukuroniltransferazy enzima microsomiale (UDFGT) conversione non coniugata mono- coniugato bilirubina e la bilirubina diglicuronide. UDFGT è una delle numerose isoforme enzimatiche che assicurano la coniugazione di metaboliti endogeni, ormoni e neurotrasmettitori.

Il gene UDFGT bilirubin è sulla seconda coppia di cromosomi. La struttura del gene è complessa. Per tutte le isoforme di UDPGT, i componenti costanti sono esoni 2-5 all'estremità 3 'del DNA del gene. Per esprimere il gene, uno dei primi pochi esoni deve essere coinvolto. Pertanto, per la formazione degli isoenzimi 1 * 1 e 1 * 2 della bilirubina-UDPGT, devono essere coinvolti rispettivamente gli esoni 1A e ID. Isozyme 1 * 1 partecipa alla coniugazione di praticamente tutta la bilirubina e l'isoenzima 1 * 2 è quasi o completamente non coinvolto in questo. Altri esoni (IF e 1G) codificano le isoforme di fenolo-UDPGT. Pertanto, la scelta di una delle sequenze dell'esone 1 determina la specificità del substrato e le proprietà degli enzimi.

L'ulteriore espressione di UDPGT 1 * 1 dipende anche dalla regione del promotore all'estremità 5 'associata a ciascuno dei primi esoni. La regione del promotore contiene la sequenza TATAA.

Dettagli della struttura del gene è importante per la comprensione della patogenesi di iperbilirubinemia non coniugata (sindrome di Gilbert e Crigler-Najjar) quando il contenuto in enzimi epatici responsabili coniugazione, sono ridotti o assenti.

L'attività di UDFGT nell'ittero delle cellule epatiche è mantenuta ad un livello sufficiente e aumenta anche con la colestasi. Nei neonati, l'attività UDFGT è bassa.

Nella bile umana, la bilirubina è rappresentata principalmente da diglucuronide. La conversione della bilirubina in monoglicuronide e diglucuronide avviene nello stesso sistema glucuronil transferasi microsomiale. Quando la bilirubina è sovraccaricata, ad esempio, durante l'emolisi, il monoglicuronide viene formato prevalentemente e, con una diminuzione dell'assunzione di bilirubina o con l'induzione dell'enzima, aumenta il contenuto di diglucuronide.

La più importante è la coniugazione con acido glucuronico, ma una piccola quantità di bilirubina viene coniugata con solfati, xilosio e glucosio; con colestasi, questi processi sono intensificati.

Negli ultimi stadi dell'ittero colestatico o epatico, nonostante l'alto contenuto di plasma, la bilirubina nelle urine non viene rilevata. Ovviamente, la ragione di ciò è la formazione della bilirubina di tipo III, monoconugata, che è legata in modo covalente all'albumina. Non viene filtrato nei glomeruli e, quindi, non compare nelle urine. Ciò riduce il significato pratico dei campioni utilizzati per determinare il contenuto di bilirubina nelle urine.

L'escrezione di bilirubina nei tubuli avviene con l'aiuto di una famiglia di proteine di trasporto multispecifico ATP-dipendenti per anioni organici. La velocità di trasporto della bilirubina dal plasma alla bile è determinata dallo stadio di escrezione della glucuronide bilirubina.

Gli acidi biliari vengono trasportati alla bile con l'aiuto di un'altra proteina di trasporto. La presenza di differenti meccanismi di trasporto degli acidi biliari e bilirubina può essere esemplificato dalla sindrome di Dubin-Johnson, che interferisce con l'escrezione di bilirubina coniugata, ma ha mantenuto normale escrezione di acidi biliari. La maggior parte della bilirubina coniugata nella bile è in micelle miste contenenti colesterolo, fosfolipidi e acidi biliari. Il significato dell'apparato di Golgi e dei microfilamenti del citoscheletro degli epatociti per il trasporto intracellulare di bilirubina coniugata non è stato ancora stabilito.

Bilirubina diglukuronid, situata nella bile, solubile in acqua (molecola polare), quindi l'intestino tenue non viene assorbito. Nell'intestino crasso, la bilirubina coniugata subisce l'idrolisi dei batteri b-glucuronidasi con la formazione di urobilinogeni. Con la colangite batterica, una parte della bilirubina diglucuronide viene idrolizzata già nelle vie biliari, seguita dalla precipitazione della bilirubina. Questo processo può essere importante per la formazione dei calcoli biliari di bilirubina.

L'urolilinogeno, che ha una molecola non polare, è ben assorbito nell'intestino tenue e in una quantità minima - nel denso. Una piccola quantità di urobilinogeno, che viene normalmente assorbito, viene nuovamente escreto dal fegato e dai reni (circolazione enteroepatica). Quando la funzione epatocita viene disturbata, la reesecrezione epatica di urobilinogeno viene interrotta e l'escrezione renale aumenta. Questo meccanismo spiega l'urobilinogenuria nella malattia alcolica del fegato, con febbre, insufficienza cardiaca e anche nelle prime fasi dell'epatite virale.