Метаболизм гема и фракции билирубина
Распад гема происходит в макрофагах. Сначала гемоксигеназа превращает гем в вердоглобин, а затем в зеленый пигмент биливердин (при этом выделяются железо и угарный газ). Далее фермент биливердинредуктаза восстанавливает его до непрямого (свободного) билирубина, который имеет желто-красный цвет.
Важно понимать биохимические отличия фракций:
- Непрямой билирубин: обладает высокой гидрофобностью, поэтому в крови перемещается только в связке с альбумином. Из-за связи с крупным белком он не фильтруется почками. Эта форма крайне токсична, так как при высоких концентрациях проникает в ЦНС и работает как разобщитель окислительного фосфорилирования.
- Прямой (связанный) билирубин: образуется в эндоплазматической сети гепатоцитов. С помощью фермента УДФ-глюкуронилтрансферазы к молекуле присоединяется УДФ-глюкуроновая кислота (получаются моно- и диглюкурониды). В результате пигмент становится гидрофильным, теряет токсичность и секретируется в желчь, а при патологиях — легко уходит с мочой.
Дифференциальная диагностика желтух
По механизму развития выделяют три группы патологий. Для точной постановки диагноза оценивают уровни пигментов в крови, моче и кале.
- Гемолитическая (надпеченочная). Причина — ускоренный распад эритроцитов (отравление окислителями, переливание несовместимой крови, наследственный микросфероцитоз или дефекты ферментов вроде пируваткиназы). Печень не справляется с огромным потоком пигмента. В крови резко повышается непрямой билирубин (в 2–3 раза). Кал темнеет из-за избытка стеркобилина, растет уровень уробилина в моче.
- Паренхиматозная (печеночно-клеточная). Возникает при гепатитах различной природы, сопровождается лихорадкой и слабостью. Пораженные гепатоциты хуже захватывают пигмент и теряют способность экскретировать его в кишечник. В крови растут прямой и непрямой билирубин. Моча темнеет, так как прямой билирубин фильтруется почками, а кал становится светлым (гипохоличным).
- Механическая (подпеченочная или обтурационная). Проблема в оттоке желчи из-за камней или послеоперационных рубцов. Прямой билирубин не попадает в кишечник и возвращается в кровь.
| Показатель | Гемолитическая | Паренхиматозная | Механическая |
|---|---|---|---|
| Кровь (Билирубин) | Резко ↑ непрямой | ↑ прямой и непрямой | ↑ прямой и непрямой |
| Цвет мочи | Нормальный (билирубина нет) | Темная (есть прямой билирубин) | «Темное пиво» (есть прямой билирубин) |
| Цвет кала | Интенсивный (много стеркобилина) | Светлый (мало стеркобилина) | Бесцветный / ахоличный (стеркобилина нет) |
Наследственные желтухи
Эта группа патологий обусловлена генетическими дефектами белков, которые участвуют во внутрипеченочном метаболизме билирубина.
- Синдром Жильбера: нарушен захват пигмента из крови. Проблема кроется в дефекте транспортных белков мембраны гепатоцитов (лигандинов) или снижении активности УДФ-глюкуронилтрансферазы.
- Синдром Криглера-Найяра: серьезный дефект первичной структуры УДФ-глюкуронилтрансферазы. Фермент, конъюгирующий билирубин, может отсутствовать полностью или частично.
- Синдромы Ротора и Дубина-Джонсона: страдает экскреторная функция. Из-за поломки АТФ-зависимых транспортных систем канальцевой мембраны прямой билирубин не может нормально выделяться в желчь.
Как запомнить фракции: Непрямой — не растворяется в воде, не фильтруется почками, нейротоксичен. Прямой — полная противоположность.
Вопросы с занятий и экзамена
Почему при механической желтухе кал становится белым (ахоличным)?
Из-за закупорки желчевыводящих путей пигменты желчи вообще не попадают в кишечник. Следовательно, не образуется стеркобилин, который в норме придает калу коричневый цвет.
Может ли непрямой билирубин оказаться в моче при сильном гемолизе?
Нет. Непрямой билирубин циркулирует в крови в прочном комплексе с альбумином. Этот белковый комплекс слишком велик, чтобы пройти через здоровый почечный фильтр.
О чем говорит симптом мочи цвета «темного пива»?
Это признак присутствия в моче прямого (водорастворимого) билирубина. Такое бывает при паренхиматозной или механической желтухе, когда концентрация прямой фракции в крови превышает почечный порог.
Что ещё разобрать по теме
- Механизм работы ферментов АЛТ и АСТ как маркеров цитолиза гепатоцитов.
- Дефекты глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы эритроцитов и их связь с гемолизом.
- АТФ-зависимые транспортные системы мембран гепатоцитов.
- Роль белков-лигандинов в захвате билирубина клетками печени.
Разберите тему целиком в курсе «Биохимия»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Желтухи» и ещё 3 574 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 115 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Метаболизм гема и обмен железа»
Весь раздел «Метаболизм гема и обмен железа»Бесплатные видеоуроки: биохимияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.