Stanovenie porúch pigmentového metabolizmu je diagnosticky zaujímavé z dvoch hľadísk: hodnotenie funkčného stavu pečeňových buniek a diferenciácia rôznych typov žltačky (pečeňovej, suprahepatickej a subhepatickej).
Štúdie Talafanta (1956) a Schmidta (1956) a práce Billinga, Latheho (1958) a Bollmana (1959), ktorí použili chromatografickú metódu na štúdium bilirubínu, umožnili zistiť jednotlivé štádiá metabolizmu pigmentov. Papierovou chromatografiou sa stanovia tri rôzne formy bilirubínu: voľný bilirubín (nie je spojený s kyselinou glukurónovou), bilirubín monoglukuronid a bilirubindiglukuronid *. Termíny "priamy" a "nepriamy" biliruín by mali zostať tak, ako keby neodrážali podstatu procesu zmeny bilirubínu. Podľa moderných konceptov je voľný bilirubin, ktorý sa tvorí v OZE, spojený s albumínom a cirkuluje vo forme komplexu albumín-bilirubín v krvi a vstupuje do pečene. V Kupfferových bunkách sa komplex rozkladá, nerozpustný voľný bilirubín vstupuje do pečeňových buniek - hepatocytov. V hepatocytoch s účasťou transferázových systémov je bilirubín spojený s kyselinou glukurónovou. Výsledné vo vode rozpustné di- a monoglukuronidy sa prenesú z pečeňových buniek do žlčových kapilár. Zvýšená bilirubinémia - žltačka - môže byť spôsobená: 1) zvýšením tvorby voľného bilirubínu v retikuloendoteli (hemolytická alebo suprahepatická žltačka); 2) obturácia žlčových ciest (subhepatická, obštrukčná žltačka); 3) poškodenie pečeňových buniek s narušenou tvorbou bilirubinglukuronidov a ich uvoľnením do lúmenu žlčových kapilár (hepatálna žltačka); 4) vrodená nedostatočnosť transferázového systému pečeňových buniek s poruchou tvorby bilirubujúceho glukuronidu (vrodená nehemolytická žltačka).
U zdravých jedincov sa v chromatogramoch stanoví len zlomok voľného bilirubínu. S porážkou parenchýmu pečene sú spolu so zvýšením množstva voľného bilirubínu prítomné frakcie bilirubínových glukuronidov. To poukazuje na prítomnosť syntézy glukuronidu v pečeni a retrográdny vstup výsledných zlúčenín do krvného obehu. Štúdie 3. D. Schwartzman (1961) preukázal vzťah medzi stupňom lézie parenchýmu pečene a zmenou obsahu jednotlivých frakcií bilirubínu v krvi.
Hemolytická žltačka sa vyznačuje zvýšením celkového množstva bilirubínu hlavne vďaka voľnému. Niekedy s hemolytickou žltačkou sa objaví malé množstvo bilirubínu monoglukuronidu, čo naznačuje porušenie funkcie pečeňových buniek. Existujú podobné zmeny v kongenitálnom nehemolytickom a niektorých ďalších typoch žltačky spojených so zhoršenou tvorbou glukuronidu v dôsledku nedostatočnosti transferázových systémov.
Pri mechanickej žltačke chromatografická štúdia odhalila zvýšenie počtu všetkých troch frakcií bilirubínu, ale na rozdiel od Botkinovej choroby neexistuje žiadny charakteristický cyklický charakter ochorenia vo vzhľade a zmiznutí frakcie di- a monoglukuronidu. Výskyt týchto frakcií v obštrukčnej žltačke je spôsobený porušením odtoku žlče s pokračujúcou syntézou glukuronidov.
Ako testy na posúdenie funkcie pečene v oblasti metabolizmu pigmentov, spolu s určením množstva celkového bilirubínu a jeho frakcií v krvi, sa stanoví bilirubín v žlči, urobilín v moči a stercobilin vo výkaloch.
V žlči sa bilirubin nachádza vo forme glukuronidov. Jeho množstvo v obsahu dvanástnika dramaticky kolíše v jednotlivých častiach žlče, koncentrácia sa znižuje so zvyšujúcim sa množstvom žlče. Pomer množstva mono- a diglukuronidu v žlči zdravých jedincov je 1: 3. Chromatografická štúdia obsahu dvanástnika u pacientov s Botkinovou chorobou ukazuje jednotný pokles oboch frakcií bilirubínu pri zachovaní ich normálneho pomeru; ako sa zvyšuje výťažnosť, zvyšuje sa uvoľňovanie mono- aj diglukuronidu (3. G. Bezkorovainaya, 1964).
Ďalším krokom pri zmene bilirubínu je tvorba urobilínových telies, ktoré sa určujú v moči vo forme I-urobilinogénu (mezobilubinogénu), D-urobilinogénu a L-urobilinogénu (konečný produkt zmeny bilirubínu). Čerstvé urobilinigény v moči rýchlo oxidujú na zodpovedajúce urobilíny.
Na otázku miesta a mechanizmu tvorby urobilínových telies z bilirubínu sú v súčasnosti dve teórie: klasická intestinálna a dualistická. Podľa klasickej teórie sa transformácia bilirubinglyukuronidy v mezobilubrubinogéne a urobilinogénu vyskytuje v hrubom čreve pod vplyvom baktérií. Malé množstvo sa absorbuje, cez portálny žilový systém vstupuje do pečene a je re-vylúčené v žlči, a čiastočne zničené. Urobilinogén, ktorý sa neabsorbuje pod vplyvom mikróbov, prechádza ďalšou zmenou a mení sa na sterkobilinogén. Malá časť stercobilinogenu je absorbovaná v hornej časti hrubého čreva a vstupuje cez portálovú žilu do pečene (a je tam zničená), zatiaľ čo z distálneho hrubého čreva, vstrebávaný stercobilinogen, vstupuje do hemoroidných žíl do obehu a vylučuje sa močom. Najväčšia časť sterkobilinogénu sa vylučuje vo výkaloch a mení sa na sterkobilín.
Podľa dualistickej teórie Baumgartel sa premena bilirubínu na urobilinogén vyskytuje v čreve av žlčových cestách: transformačný proces začína v dolných častiach žlčových ciest a žlčníku pod vplyvom bunkových enzýmov. Tak bilirubín, ako aj urobilinogén vstupujú do tenkého čreva, ten sa vstrebáva a cez systém portálnej žily vstupuje do pečene a dezintegruje sa v ňom. Bilirubin pod vplyvom mikroflóry hrubého čreva sa mení na mezobilubirubin a potom na sterkobilinogén. Väčšina sterkobilinogénu sa vylučuje vo výkaloch, malá časť sa vstrebáva a cez hemoroidné žily vstupuje do systémového obehu a vylučuje sa močom.
Stanovenie urobilínových teliesok a stercobiogenogénu v moči a vo výkaloch má veľkú diagnostickú hodnotu nielen na zistenie lézií parenchýmu pečene, ale aj na určenie povahy žltačky.
Klinika často používa techniky, ktoré určujú celkové množstvo stercobilinu, sterkobilinogénu, všetkých foriem urobilinogénu a urobilínu. Termín "urobilín" označuje látky obsiahnuté v moči, termín "stercobilin" - obsiahnutý vo výkaloch **.
Ak je postihnutý pečeňový parenchým, jedným z prvých príznakov ochorenia je zvýšenie množstva urobilínu v moči.
Pri obštrukčnej žltačke sa prítomnosť určitého množstva urobilínu v moči v prípade úplného blokovania spoločného žlčovodu vysvetľuje jeho tvorbou v žlčníku a intrahepatických pasážach. Možnosť tohto je v tejto situácii uznaná priaznivcami klasickej teórie, ktorí túto skutočnosť vysvetľujú výskytom mikroflóry v žlčových cestách počas stázy žlče. Pri dlhotrvajúcom blokovaní žlčových ciest sa môže zvýšiť tvorba urobilinúrie v dôsledku vzniku poškodenia pečeňových buniek.
Pre diferenciálnu diagnostiku povahy žltačky je prístupnou a cennou diagnostickou metódou stanovenie pomeru množstva urobilínu v moči a sterkobilíne vo výkaloch.
Bežne sa denné vylučovanie sterkobilínu výkalmi pohybuje v rozmedzí od 100 do 300 mg, pričom množstvo urobilínu v moči presahuje 10 až 30-násobok.
Pri hepatálnej žltačke spôsobenej poklesom bilirubínu so žlčou sa znižuje množstvo sterkobilínu v stolici; súčasne sa zvýši urobilinúria v dôsledku porušenia transformácie urobilínových teliesok a sterkobilinogénu v hepatocytoch. Pomer urobilínu / stercobilinu, rovný v norme 1: 10-1: 30, sa mení na 1: 5-1: 1; pri závažných léziách pečene je koeficient urobilínu skreslený a dosahuje 3: 1, to znamená, že denné vylučovanie urobilínu v moči presahuje množstvo stercobilinu vo výkaloch.
S hemolytickou žltačkou v dôsledku plechrómie žlče sa množstvo stercobilínu v niektorých prípadoch zvyšuje na 10 000 mg. Pomer množstva urobilínu k stercobilinu môže dosiahnuť až 1: 300-1: 1000.
Stanovenie koeficientu urobilínu je cennou metódou pri diagnostike hemolytickej žltačky, ale charakteristické zmeny koeficientu sa určujú len počas nástupu hemolytickej krízy.
Úloha pečene v metabolizme pigmentov
Zvážte len hemochromogénne pigmenty, ktoré sa tvoria v tele počas rozpadu hemoglobínu (v oveľa menšej miere počas rozpadu myoglobínu, cytochrómu atď.). Dezintegrácia hemoglobínu sa vyskytuje v bunkách makrofágov, najmä v retelloendotelových bunkách hviezd, ako aj v histiocytoch spojivového tkaniva akéhokoľvek orgánu.
Ako už bolo uvedené (pozri kapitolu 13), počiatočným štádiom rozpadu hemoglobínu je rozbitie jediného metínového mostíka s tvorbou verdoglobínu. Ďalej sa atóm železa a globínový proteín oddeľujú od molekuly verdoglobínu. V dôsledku toho sa vytvorí biliverdin, čo je reťazec štyroch pyrrólových kruhov spojených metánovými mostíkmi. Potom sa biliverdin, zotavujúci, mení na bilirubín - pigment vylučovaný zo žlče, a preto sa nazýva žlčový pigment. Výsledný bilirubin sa nazýva nepriamy (nekonjugovaný) bilirubín. Je nerozpustný vo vode, poskytuje nepriamu reakciu s diazoreaktívnym, t.j. reakcia prebieha len po predošetrení alkoholom.
V pečeni sa bilirubín viaže (konjuguje) s kyselinou glukurónovou. Táto reakcia je katalyzovaná enzýmom UDP-glukuronyltransferázou, zatiaľ čo kyselina glukurónová reaguje v aktívnej forme, t.j. vo forme UDFGK. Výsledný bilirubín glukuronid sa nazýva priamy bilirubin (konjugovaný bilirubín). Je rozpustný vo vode a poskytuje priamu reakciu s diazoreaktívnym. Väčšina bilirubínu sa viaže na dve molekuly kyseliny glukurónovej a vytvára diglukuronid bilirubínu:
Obr. 16.4. Normálna výmena urobilinogénnych telies (schéma).
Vznikol v pečeni priamy bilirubin, spolu s veľmi malou časťou nepriameho bilirubínu sa vylučuje do žlče do tenkého čreva. Kyselina glukurónová sa tu štiepi z priameho bilirubínu a jej regenerácia prebieha s postupnou tvorbou mezobilubínu a mezobilinogénu (urobilinogénu). Predpokladá sa, že približne 10% bilirubínu sa redukuje na mezobliogenogén na ceste do tenkého čreva, t.j. v extrahepatickom žlčovom trakte a žlčníku. Z tenkého čreva sa časť vytvoreného mezobilinogénu (urobilinogénu) resorbuje cez črevnú stenu, vstupuje do portálnej žily a prenáša sa prietokom krvi do pečene, kde sa úplne delí na di- a tripyroly. Mesosynogén teda nevstupuje do všeobecnej cirkulácie krvi a moču.
Hlavné množstvo mezobilinogénu z tenkého čreva vstupuje do hrubého čreva a je tu obnovené na sterkobilinogén za účasti anaeróbnej mikroflóry. Vytvorený sterkolbilinogén v dolných častiach hrubého čreva (hlavne v konečníku) sa oxiduje na sterko-bilinu a vylučuje sa vo výkaloch. Len malá časť sterkobilinogénu sa absorbuje do systému dolnej dutej žily (najprv vstupuje do hemoroidnej žily) a následne sa vylučuje močom. V dôsledku toho v normálnom ľudskom moči obsahuje stopy sterkobilinogénu (denne sa vylučuje močom do 4 mg). Bohužiaľ, až donedávna v klinickej praxi, stercobilinogen, obsiahnutý v normálnom moči, sa stále nazýva urobilinogén. Na obr. 16.4 schematicky znázorňuje spôsoby tvorby urobilinogénnych telies v ľudskom tele.
Termín "uril urobilinogén" sa v klinickej praxi zakorenil. Tento pojem by mal byť chápaný ako deriváty bilirubínu (bilirubinoidy), ktoré sa nachádzajú v moči. Pozitívna reakcia na urobilinogén môže byť spôsobená zvýšeným obsahom tohto alebo bilirubinoidu v moči a je spravidla odrazom patológie.
Klinické stanovenie bilirubínu v krvi (všeobecné, nepriame a priame) ako aj urobilinogén v moči je dôležité v diferenciálnej diagnostike žltačiek rôznych etiológií (Obr. 16.5). V hemolytickej žltačke ("suprahepatický") v dôsledku zvýšenej hemolýzy červených krviniek a deštrukcie hemoglobínu sa v retikuloendotelovom systéme vyskytuje intenzívna tvorba nepriameho bilirubínu (pozri obr. 16.5, b). Pečeň nie je schopná využiť také veľké množstvo nepriameho bilirubínu, čo vedie k jeho akumulácii v krvi a tkanivách. V tomto prípade sa v pečeni syntetizuje zvýšené množstvo priameho bilirubínu, ktorý so žlčou vstupuje do čreva. V tenkom čreve sa mezobilinogén tvorí vo zvýšených množstvách a následne stercobilinogen. Absorbovaná časť mezobilinogénu sa využíva v pečeni a resorbovanie sterocobilinogénu v hrubom čreve sa vylučuje močom. V typických prípadoch je teda hemolytická žltačka charakterizovaná nasledujúcimi klinickými a laboratórnymi indikátormi: zvýšená hladina celkového a nepriameho bilirubínu v krvi, v moči - neprítomnosť bilirubínu (nepriamy bilirubín nie je filtrovaný obličkami) a pozitívna reakcia na urobilinogén (kvôli zvýšenému prenikaniu do krvi a krvi). moču sterobilizinogénu a v závažných prípadoch - a kvôli mezobilinogénu, ktorý sa nevyužíva v pečeni; citrónovo žltý tón pleti (kombinácia žltačky a anémie); zvýšenie veľkosti sleziny; pestrofarebné výkaly.
Obr. 16.5. Patogenéza bilirubinémie pri rôznych patologických stavoch (schéma). a je normou; b - hemolýzu; in-upchatie kapilár žlče; d - poškodenie parenchymálnych buniek pečene; 1 - krvná kapilára; 2 - pečeňové bunky; 3 - žlčová kapilára.
Pri mechanickej (obštrukčnej alebo „subhepatickej“) žltačke (pozri obr. 16.5, c) je narušený odtok žlče (blokovanie spoločného žlčovodu kameňom, rakovina hlavy pankreasu). To vedie k deštruktívnym zmenám v pečeni a vstupu žlčových prvkov (bilirubín, cholesterol, žlčové kyseliny) do krvi. Pri úplnej obštrukcii spoločného žlčovodu nevstupuje žlč do tenkého čreva, preto k tvorbe bilirubinoidov v čreve nedochádza, výkaly sú sfarbené a reakcia na urobilinogén v moči je negatívna. Pri obštrukčnej žltačke v krvi sa teda zvyšuje množstvo celkového bilirubínu (v dôsledku priameho), zvyšuje sa obsah cholesterolu a žlčových kyselín a v moči vysoká hladina bilirubínu (priamo). Klinické znaky obštrukčnej žltačky sú jasné ikterické farbenie kože, bezfarebné výkaly, svrbenie kože (podráždenie nervových zakončení žlčovými kyselinami uloženými v koži). Je potrebné poznamenať, že pri dlhodobej obštrukčnej žltačke sa môže významne narušiť pečeň vrátane jedného z hlavných detoxikácií. V tomto prípade môže dôjsť k čiastočnému "zlyhaniu" pečene od nepriameho bilirubínu, čo môže viesť k jeho akumulácii v krvi. Inými slovami, zvýšenie hladiny frakcie nepriameho bilirubínu v obštrukčnej žltačke je slabým prognostickým znakom.
Keď parenchymálna ("hepatálna") žltačka (pozri obr. 16.5, d), vyskytujúca sa najčastejšie vo vírusovej lézii, vyvoláva zápalové a deštruktívne procesy v pečeni, čo vedie k porušeniu jej funkcií. V počiatočných štádiách hepatitídy je zachovaný proces zachytávania a nepriameho bilirubínu glukuronirovaniya, avšak priamy bilirubin vytvorený v podmienkach deštrukcie pečeňového parenchýmu čiastočne spadá do systémového obehu, čo vedie k žltačke. Vylučovanie žlče je tiež rozbité, bilirubín v čreve je menej ako normálne. Mezobilogen sa tvorí menej ako obvykle a menšie množstvo sa absorbuje v čreve. Avšak ani toto malé množstvo mesobliogenogénu vstupujúceho do pečene ním nie je absorbované. Mesobilinogén, "únik", vstupuje do krvného obehu a potom sa vylučuje močom, čo určuje pozitívnu reakciu na urobilinogén. Množstvo vytvoreného sterilizátu je tiež redukované, preto sú výkaly hypocholické. Pri žltačke parenchýmu dochádza k zvýšeniu celkovej koncentrácie bilirubínu v krvi, hlavne v dôsledku priamej. Vo výkaloch sa znížil obsah sterkobinogénu. Reakcia na urobilinogénny moč je pozitívna v dôsledku požitia mezobilinogénu. Treba poznamenať, že s progresívnou hepatitídou, keď pečeň stráca svoju detoxikačnú funkciu, sa v krvi hromadí značné množstvo nepriameho bilirubínu. Okrem toho, pri výraznom zápale pečene, jeho "opuchoch", kompresii žlčových kapilár a kanálikov sa môže vyskytnúť intrahepatická cholestáza, ktorá poskytuje mechanické vlastnosti parenchymálnej žltačky s príslušným klinickým laboratórnym obrazom (acholická stolica, nedostatočná reakcia na urobilinogén).
V záložke. 16.2 ukazuje najcharakteristickejšie zmeny klinických a laboratórnych indikátorov pre rôzne typy žltačky.
Treba mať na pamäti, že v praxi sa zriedka pozoruje žltačka akéhokoľvek typu v „čistej“ forme. Bežnejšia kombinácia jedného alebo druhého typu. Pri ťažkej hemolýze teda nevyhnutne trpia rôzne orgány, vrátane pečene, ktoré môžu v priebehu hemolýzy zavádzať prvky parenchymálnej žltačky. Parenchymálna žltačka spravidla zahŕňa mechanické prvky. Pri obštrukčnej žltačke, ktorá je dôsledkom stláčania hlavnej dvanástnikovej papily (Vater bradavky) pri rakovine pankreasu, je hemolýza nevyhnutná ako dôsledok intoxikácie rakovinou.
67. Štúdium metabolizmu pigmentov v pečeni, diagnostická hodnota.
Odrazom metabolizmu pigmentov v pečeni je obsah bilirubínu a jeho regeneračných produktov v krvi (ako aj vo výkaloch a moči). Identifikácia porúch metabolizmu pigmentov dáva predstavu o funkčnom stave geatocytov a tiež pomáha rozlišovať rôzne typy žltačky.
Tvorba bilirubínu sa vyskytuje v retikuloendotelových bunkách kostnej drene, lymfatických uzlinách, ale najmä v slezine, ako aj v retelloendotelových bunkách pečene (obr. 117). Bilirubin sa tvorí z hemoglobínu, ktorý sa uvoľňuje počas fyziologického rozpadu červených krviniek; súčasne sa hemoglobín rozkladá na proteínové telo globínu a hemu obsahujúceho železo. V bunkách retikuloendotelového systému sa z uvoľneného hemu vytvára voľný bilirubin, ktorý cirkuluje v krvi v nestabilnom vzťahu s albumínovým proteínom. Obsah voľného bilirubínu v krvi je 8,55 - 20,52 μmol / l (0,5 - 1,2 mg%). Väčšina z nich vstupuje do pečene, kde sa uvoľňuje zo svojho spojenia s albumínom a za účasti pečeňových enzýmov sa viaže na kyselinu glukurónovú, čím vytvára vo vode rozpustnú zlúčeninu, bilirubingen-kuronid (mono- a diglukuronid alebo viazaný bilirubín), ktorý sa vylučuje do žlčových ciest.
V dôsledku toho sa pečeň podieľa na výmene bilirubínu, pričom plní tieto funkcie: 1) tvorba bilirubínu v stelulárnych retikuloendotelových bunkách; 2) zachytenie voľného bilirubínu z krvi; 3) vytvorenie zlúčeniny bilirubínu s kyselinou glukurónovou; 4) bilirubovanie sekrécie glukuronidu do žlče (viazaný bilirubín).
V krvi zdravých ľudí je len voľný pigment. Pri ochoreniach, ktoré sú sprevádzané porušením alebo skreslením normálneho výboja žlčového bilirubínu, vstúpi do krvného obehu a potom v ňom obe pigmenty cirkulujú (môžu byť určené samostatne).
Kvalitatívna vzorka Van den Berga poskytuje informatívne informácie: ak sa ukáže, že je nepriama, môžeme predpokladať, že v krvi je len voľný biliruín; ak sa ukáže, že je priamy, potom nie je známe, v akom pomere sú oba pigmenty - pozitívna priama reakcia maskuje prítomnosť akéhokoľvek množstva voľného bilirubínu. V súčasnosti používajú hlavne oddelené kvantitatívne stanovenie frakcií bilirubínu. Vo väčšine štúdií vykonaných na tento účel sa používajú rovnaké diazoreaktíva ako pri kvalitatívnom teste (diazoreaktívne I: 5 g kyseliny sulfanilovej a 15 ml silnej kyseliny chlorovodíkovej sa rozpustí v destilovanej vode a objem sa upraví na 1 1 destilovanou vodou; roztok dusitanu sodného, zmes diazínu: 10 ml diazoreaktívneho I + 0,25 ml diazoreaktívneho II).
Kvalitatívny test: do 0,5 ml séra nalejte 0,25 ml diazo zmesi. V prípade sčervenenia séra v priebehu menej ako 1 minúty sa reakcia považuje za priamu a indikuje prítomnosť viazaného bilirubínu v sére. Ak sa sčervenanie vyskytuje pomaly (v priebehu 1 - 10 minút), čo sa stane, keď je relatívne malé množstvo viazaného bilirubínu naviazané na voľné, reakcia sa považuje za priamu oneskorenú. Ak nie je začervenanie dlhšie ako 10 minút, priama reakcia sa považuje za negatívnu. Ak sa chcete uistiť, že žlté sfarbenie takéhoto séra závisí od bilirubínu, pridáva sa k nemu dvojnásobné množstvo alkoholu, filtruje sa a do filtrátu sa pridáva diazo-zmes, v dôsledku čoho sa kvapalina zmení na ružovú (nepriama reakcia). Existuje množstvo spôsobov kvantitatívneho stanovenia frakcií bilirubínu. Niektoré z nich sú založené na skutočnosti, že voľný bilirubín je ovplyvnený takými látkami, ako je kofeín, ktorý sa používa v najbežnejšej metóde Endrashika, metylalkoholu atď., Ktorý pôsobí ako katalyzátor, urýchľovač, získava schopnosť reagovať s diazoreaktantom. V prvej časti séra ošetreného urýchľovačom je možné stanoviť celkový obsah oboch frakcií. V inej časti, bez pridania urýchľovača, sa stanoví len viazaný pigment. Odčítaním jeho viazanej frakcie od celkového množstva bilirubínu rozpoznajú voľnú frakciu. Ďalšie metódy separátneho stanovenia frakcií bilirubínu (chemické, chromatografické) sú zložitejšie.
Voľný bilirubín, nerozpustný vo vode, sa nevylučuje obličkami; po naviazaní s kyselinou glukurónovou sa stáva rozpustným vo vode, keď sa akumuluje v krvi - so subhepatickou a hepatálnou žltačkou, ktorá sa deteguje v moči. V žlčových cestách sa uvoľňuje len viazaný bilirubín (bilirubinglukuronid). Vo veľkých žlčovodoch a žlčníku (najmä počas zápalových procesov v nich) a ďalej v čreve sa malá časť bilirubínu obnovuje na urobilinogén, ktorý sa vstrebáva do hornej časti tenkého čreva a vstupuje do pečene krvou portálnej žily. Zdravá pečeň ju úplne zachytí a oxiduje, ale chorý orgán nie je schopný túto funkciu vykonávať, urobilinogén prechádza do krvi a vylučuje sa močom ako urobilín. Urobilinúria je veľmi jemným a včasným príznakom funkčného zlyhania pečene. Zvyšok, veľká časť bilirubínu v čreve je obnovená až do sterkobininogénu. Hlavná časť sa vylučuje vo výkaloch, mení sa na konečník a z neho (vo svetle a vo vzduchu) sa premieňa na stercobilin, čo dáva výkaly normálnu farbu. Malá časť sterkobilinogénu, absorbovaná v dolných častiach hrubého čreva cez hemoroidné žily, obchádzajúca pečeň, vstupuje do celkovej cirkulácie a vylučuje sa obličkami. Normálny moč vždy obsahuje stopy sterkobilinogénu, ktorý sa vplyvom svetla a vzduchu mení na sterkobilín.
Obsah urobilínových teliesok v moči sa zvyšuje nielen pri nedostatočnej funkcii pečene, ale aj pri zvýšenej hemolýze. V týchto prípadoch sa v dôsledku uvoľnenia významného množstva hemoglobínu tvorí viac bilirubínu a vylučuje sa do čreva. Zvýšená tvorba sterkobilínu vedie k zvýšenému vylučovaniu močom. V prípade obštrukčnej žltačky, keď žlč nevstúpi do čreva vôbec, v stolici nie je žiadny sterkobilín, v moči nie sú žiadne urobilínové telieska. Keď hepatocelulárna žltačka znižuje vylučovanie bilirubínu v žlči a množstvo stercobilinu vo výkaloch sa znižuje a zvyšuje sa počet urobilinických orgánov v moči. Ich pomer vo výške 10: 1–20: 1 významne klesá a dosahuje 1: 1 pri ťažkých poškodeniach pečene.V prípade hemolytických žltačiek rast stercobilínu vo výkaloch výrazne prevyšuje zvýšenie vylučovania urobilínových telies do moču. Ich pomer stúpa na 300: 1–500: 1. Pomer produktov bilirubín na regeneráciu vo výkaloch a v moči je oveľa výraznejší pri rozlišovaní žltačky ako absolútna hodnota každého z nich.
Výmena pigmentov.
Za fyziologických podmienok je koncentrácia bilirubínu v plazme 0,3-1,0 mg / dl (5,1-17,1 μmol / l). Ak je hladina bilirubínu v plazme okolo 3 mg / dl (50 μmol / l), potom sa klinicky prejavuje formou žltačky, slizníc a kože.
Bilirubin je odvodený z enzymatickej deštrukcie hemoglobínu alebo hemoproteínov (cytochrómu 450, cytochrómu B5, katalázy, tryptofánpyrolázy, myoglobínu). Po enzymatickom uvoľnení hemu z hemoglobínu alebo hemoproteínov pomocou mikrozomálnej hemoxygenázy v membráne cytoplazmatického retikula prostredníctvom aktivácie kyslíka pod vplyvom NADPH-cytochrómu c reduktázy dochádza k tvorbe agidroxyhemu a aktivovaný kyslík pôsobí na ametínové mostíky cyklického tetrapirrolu. V dôsledku toho sa protoporfyrínový kruh rozkladá uvoľňovaním oxidu uhoľnatého a objavuje sa komplex biliverdin so železom. Po hydrolýze komplexu biliverdin so železom na železo a biliverdin IXa pomocou biliverdin reduktázy sa centrálny metínový kruh biliverdin obnoví na biliverdin IXa2, pretože existujú tri enzýmy (mikrozomálna hemoxináza a NADPH-cytochróm-c reduktáza a tiež nosič, a tým istým spôsobom budete schopní obnoviť centrálny enzým v tele. heme, vo forme enzymatického komplexu na povrchu endoplazmatického retikula, biliverdin na tomto komplexe je obnovený do bilirubínu.
Približne 70% denne vytvorených žlčových pigmentov vzniká z hemoglobínu počas rozpadu červených krviniek v retikuloendoteliálnom systéme (v slezine, kostnej dreni av pečeni).
Účasť pečene na dennej tvorbe bilirubínu je 10 - 37% a v pečeni hlavným zdrojom sú mikrozomálne cytochrómy, kataláza, tryptofánová pyroláza a mitochondriálny cytochróm b. Hemoglobín, methemoglobín alebo metgemalbumín spojený s haptoglobínom alebo hemoglobínom, methemoglobínom alebo methemmalbumínom v plazme sú tiež použité na použitie haptoglobínu, methemoglobínu alebo methemmalbumínu v plazme. vnímať zložky hemu pre tvorbu bilubínového rubínu.
Po konjugácii bilirubínu sa glukuronovaný bilirubín, pravdepodobne s pomocou nosiča, vylučuje cez membránu tubuly do žlče. Bromsulfaleín, indokyananové zelené a rádioaktívne látky žlčových ciest súťažia o systém transportu bilirubínu v membráne žlčníka, ktorý nasleduje po saturačnej kinetike. Žlčové kyseliny sú naproti tomu stmelené iným transportným systémom membrán žlčových ciest do žlče. V žlčových cestách av čreve sa vylučovaný bilirubinglyukuronid neabsorbuje, ale prechádza tenkým črevom a hydrolyzuje sa v koncovej časti tenkého čreva a hrubého čreva pomocou bakteriálnej v-glukuronidázy. Bilirubin je obnovený baktériami hrubého čreva na urobilinogén a čiastočne oxidovaný na urobilín v stolici, menej ako 20% urobilinogénu produkovaného denne v hrubom čreve je zapojených do enterohepatického cyklu: absorbuje sa v tenkom čreve, transportuje sa do žlče, zatiaľ čo zvyšných 10% je prítomných v tenkom čreve. periférnej cirkulácie a potom sa vylučujú močom. Pri hemolýze, hepatocelulárnom ochorení pečene a portosystémovom skrate sa urobilín vylučuje močom.
Lekcia 7.2 Výmena pigmentov. Biochémia pečene
Lekcia 7.2 Výmena pigmentov. Biochémia pečene.
-študovať chemickú štruktúru, zloženie a funkciu hemoglobínu;
-poznať hladinu hemoglobínu v krvi;
-poznať zloženie hemoglobínu u ľudí rôznych vekových skupín;
-študovať procesy syntézy a rozpadu hemoglobínu, vytvoriť jasné kritériá pre biochemickú diferenciáciu žltačky;
-poznať obsah celkového bilirubínu v krvi a jeho frakcie;
-oboznámiť sa s kvantitatívnym stanovením hemoglobínu v krvi metódou hemoglobinkyanidu;
-byť schopný určiť koncentráciu urobilínu v moči pomocou diagnostických testovacích prúžkov "UBG-fan".
Požadovaná základná línia
Z priebehu bioorganickej chémie by mal študent vedieť:
-definícia a klasifikácia komplexných proteínov;
-štruktúra hemu v hemoglobíne;
-charakteristika globínového proteínu v hemoglobíne (vlastnosti kvartérnej štruktúry).
Z priebehu fyziológie by mal študent vedieť:
-biologickú úlohu hemoglobínu a myoglobínu.
Otázky pre samoštúdium
Biosyntéza hemu, zdroje železa, regulácia procesu Porušenie biosyntézy hemoglobínu. Hemoglobinopatie. Kosáčikovitá anémia Katabolizmus hemoglobínu, rozklad hemu - tvorba bilirubínu v bunkách RES. Štruktúra a vlastnosti nepriameho bilirubínu. Neutralizácia bilirubínu v pečeni. Konjugovaný (priamy) bilirubín - mechanizmus tvorby, štruktúra, vlastnosti Vylučovanie bilirubínu v čreve a jeho ďalšia dezintegrácia v čreve: konečné produkty katabolizmu bilirubínu Poruchy metabolizmu bilirubínu (metabolizmus pigmentov): žltačka
Diagnostická hodnota stanovenia bilirubínu v sére a v moči. Uril urobilinogén
Praktická časť hodiny
Lab 1
Kvantitatívne stanovenie bilirubínu v sére
Princíp metódy: diazoreaktívna poskytuje priame farbenie ružovým bilirubínom. Nepriamy voľný bilirubín sa môže preložiť do rozpustného stavu pridaním k sérovému kofeínovému činidlu, ktoré zvyšuje rozpustnosť tohto pigmentu a umožňuje ho určiť pomocou diazoreaktivity. Celkový obsah oboch foriem sérového bilirubínu je celkový bilirubín. Rozdiel medzi celkovým a priamym bilirubínom sa môže použiť na stanovenie hladiny nepriameho bilirubínu. Intenzita farby roztoku získaného pridaním diazoreaktívneho k séru je priamo úmerná koncentrácii bilirubínu.
Postup práce: Do 3 skúmaviek nalejte 0,5 ml séra. V 1 skúmavke (priamy bilirubín) 1,75 ml nat. roztok, 0,25 ml diazoreaktantu a zmes sa nechá 10 minút. 1,75 ml kofeínového činidla a 0,25 ml nat. riešenie. Po 10 minútach zmerajte optickú hustotu vzorky na fotokolorimetri proti vode v kyvete pri 5 mm zeleným svetelným filtrom (530 nm). 1,75 ml kofeínového činidla, 0,25 ml diazoreaktívneho činidla sa naleje do 3 skúmaviek (celkový bilirubín) a po 20 minútach sa fotometricky odčíta proti vode. Výpočet sa vykoná podľa kalibračného plánu. Nájdite obsah celkového a priameho bilirubínu. Na stanovenie obsahu nepriameho bilirubínu z celkového bilirubínu odčítajte hodnoty priameho bilirubínu. Konverzný faktor v jednotkách SI (µmol / l) je 17 104.
Normálne je celkový obsah bilirubínu 3,5 - 20,5 µmol / l, viazaný - 25% (do 7 µmol / l), voľný - 75% (do 12 µmol / l).
Lab 2
Kvantitatívne stanovenie urobilinogénu v moči pomocou diagnostických prúžkov "UBG-fan"
Princíp metódy: spôsob je založený na reakcii azo-väzby stabilizovanej diazóniovej soli s urobilinogénom v kyslom prostredí. V prítomnosti urobilinogénu mení reaktívna zóna farbu na ružovú alebo červenú.
Postup práce: Reaktívna zóna diagnostického testovacieho prúžku sa navlhčí skúmanou močom a po 30-60 sekundách sa farba reaktívnej zóny porovná s farebnou škálou.
Praktický význam práce. Stanovenie celkového bilirubínu a jeho frakcií, ako aj bilirubínu a urobilinogénu v moči je dôležité pre pochopenie mechanizmov výskytu žltačiek rôznych etiológií (hemolytických, parenchymálnych a obštrukčných).
Pri hemolytickej žltačke sa hyperbilirubinémia vyskytuje hlavne v dôsledku nepriameho (voľného) bilirubínu.
Keď sa vyskytne žltačka parenchýmu, dochádza k deštrukcii pečeňových buniek, je vylúčené vylučovanie priameho bilirubínu v žlčových kapilárach, vstupuje do krvi, zvyšuje sa koncentrácia v krvi a koncentrácia nepriameho bilirubínu, zmiešaného typu hyperbilirubinémie. V moči je otvorený urobilinogén a bilirubin (bilirubinúria).
Pri obštrukčnej žltačke sa zhoršuje vylučovanie žlčou, čo vedie k prudkému zvýšeniu obsahu priameho bilirubínu v krvi av dôsledku bilirubínu v moči, bilirubinúrie.
II. Záverečná kontrola testu na tému „Biochémia krvi. Výmena pigmentov "
Výmena pigmentov
Približne 80% nekonjugovaného (nepriameho) bilirubínu je odvodené z dilapidovaného hemoglobínu, pričom asi 1 mg hemoglobínu produkuje asi 35 mg bilirubínu. Deštrukcia starých červených krviniek sa vyskytuje v slezine, kostnej dreni a pečeni. Hlavná úloha pri ničení červených krviniek patrí makrofágom; 20% nekonjugovaného bilirubínu sa syntetizuje z hemu iného pôvodu (erytroblasty, retikulocyty, myoglobín, cytochróm atď.). Patrí k tzv. Shunt bilirubínu.
Len jeden deň sa syntetizuje približne 300 mg bilirubínu. Nekonjugovaný (voľný alebo nepriamy) bilirubín je prakticky nerozpustný vo vode, ale rozpustný v tukoch. U dospelého zdravého človeka sa pigment viaže výlučne na albumín (transportný ligandový proteín). V tejto forme nemôže prekonať renálnu a krvno-mozgovú bariéru. Jeden mol albumínu viaže dva moly bilirubínu. Pri signifikantnej hyperbilirubinémii (viac ako 171,0–256,5 µmol / L alebo 10–15 mg / dl) albumín nemá dostatok energie a časť nekonjugovaného bilirubínu je neviazaná. To isté sa deje s hypoalbuminémiou, blokádou albumínu mastnými kyselinami a liečivami (salicyláty, sulfónamidy atď.). V prítomnosti nekonjugovaného bilirubínu, ktorý nie je spojený s albumínom, sa zvyšuje riziko poškodenia mozgu.
V posledných rokoch hlavnú úlohu pri väzbe a transporte nekonjugovaného bilirubínu získala aj glutatión transferáza.
Nekonjugovaný (voľný, nepriamy) bilirubín, ktorý vstupuje do krvi do sínusoidov cez receptory, je zachytený hepatocytmi. Treba poznamenať, že nekonjugovaný bilirubín pod vplyvom svetla podlieha zmenám - vznikajú fotoizoméry a cyklobilirubíny, ktoré sa môžu uvoľňovať zo žlče.
Intracelulárny transport nekonjugovaného bilirubínu prebieha prevažne nepriamym spôsobom, t. J. Používa sa tak cytoplazma, ako aj GERL. K pohybu dochádza pri použití ligandov - transportných proteínov X a Y, ako aj glutatiotransferázy. Nekonjugovaný bilirubín, ktorý sa pohybuje pozdĺž systému GERL, vstupuje do hladkého endoplazmatického retikula. Práve tu sa pomocou bilirubujúcej glykozyltransferázy vyskytuje konjugácia (zlúčenina) kyseliny glukurónovej a bilirubínu a vytvára sa konjugovaný (priamy, viazaný) bilirubín.
Konjugovaný bilirubín je spojený s jednou alebo dvoma molekulami kyseliny glukurónovej. V prvom prípade ide o bilirubín monoglukuronid (približne 15% celkového bilirubínu), v druhom prípade o bilirubindiglukuronid (približne 85% celkového bilirubínu). Bilirubín monoglukuronid sa môže čiastočne tvoriť mimo pečene. Je známe, že diglukuronid má iba pečeňový pôvod. Konjugovaný bilirubín je rozpustný vo vode, ale nerozpustný v tukoch môže preniknúť cez renálnu bariéru. Tento typ pigmentu je relatívne málo toxický pre mozog. Avšak jeho vysoké stabilné koncentrácie zvyšujú citlivosť obličiek na endotoxíny. Horší ako nekonjugovaný bilirubín, viaže sa na sérový albumín.
Konjugovaný bilirubín vytvorený v hladkom endoplazmatickom retikule sa aktívne transportuje do žlčovej membrány hepatocytu a po určitých výdajoch energie (hlavne v dôsledku konverzie ATP) sa vylučuje do žlčových kapilár. Tento proces je súčasťou sekrécie žlče. Malá časť konjugovaného bilirubínu je zobrazená v plazme. Mechanizmus tejto eliminácie (v skutočnosti reflux) nebol dostatočne študovaný.
Systém konjugácie bilirubínu v pečeni zvyčajne využíva asi 2% kapacity hepatocytov, vylučovanie - 10%.
Bilirubinglyukuronid so žlčou vstupuje do čreva. Črevné mikróby, najmä v hrubom čreve, vykonávajú odstránenie kyseliny glukurónovej a tvorbu mezobilubínu a mezobilinogénu.
Ďalej nasleduje obnova mezobilubínu a mezobilogénu (urobilinogénu). Časť mesobilinogénu je absorbovaná v čreve a cez portálovú žilu vstupuje do pečene, kde je úplne rozdelená na dipyroly. Keď je poškodený pečeňový parenchým, proces štiepenia mesobliogénu je narušený a tento pigment vstupuje do celkového prietoku krvi a potom cez obličky do moču.
Väčšina mesobilicínu z tenkého čreva postupuje do hrubého čreva, kde sa za účasti anaeróbnej mikroflóry obnovuje na sterkobilinogén. Hlavná časť posledne menovaného čreva sa oxiduje a mení sa na sterkobilín. 10 - 250 mg sterkobilínu sa vylučuje denne. Len malá časť sterkobilinogénu vstupuje do spodnej dutej žily cez systém hemoroidných žíl a vylučuje sa obličkami cez moč.
Podľa urobilinúrie naznačujú močové vylučovanie urobilínových id. Urobilinoidy zahŕňajú urobilín (urobilinogén, urobilín) a stercobilin (sterkolbilinogén, stercobilin) orgány. Ich diferenciácia nebola v klinickej praxi veľmi rozšírená. Urobilinogenuria a urobilinúria na jednej strane a stercobilinogenuria a stercobilinuria na strane druhej sú v podstate spôsobené rovnakými chemickými látkami, ktoré sa nachádzajú v dvoch formách - redukované a oxidované.
Hyperbilirubinémia sa môže vyvinúť hlavne kvôli nekonjugovanému bilirubínu, ako napríklad pri Gilbertovej chorobe (familiárna nehemolytická hyperbilirubinémia alebo pigmentovaná hepatóza), hemolytickej anémii, niektorých formách chronickej hepatitídy. Ďalšia veľká skupina hyperbilirubinémie je spojená s prevládajúcim zvýšením koncentrácie konjugovaného bilirubínu a nachádza sa v akútnej hepatitíde (vírusovej, alkoholickej, lekárskej), pri akútnych exacerbáciách cirhózy pečene a chronickej hepatitídy, ako aj pri subhepatickej žltačke spôsobenej kameňom alebo nádorom veľkých žlčových ciest. Stanovenie obsahu konjugovaného a nekonjugovaného bilirubínu je dôležité pre diagnostiku ochorení pečene, ako aj pre monitorovanie ich priebehu.
Katabolizmus hemoglobín
Červené krvinky majú krátky život (približne 120 dní). Za fyziologických podmienok v dospelom tele je zničených približne 1 - 2 x 1011 erytrocytov denne. Ich katabolizmus sa vyskytuje hlavne v retikuloendotelových bunkách sleziny, lymfatických uzlín, kostnej drene a pečene. Pri starnutí erytrocytov sa znižuje obsah kyselín sialových v zložení glykoproteínov plazmatických membrán. Zmenené sacharidové zložky glykoproteínov membrán erytrocytov sú viazané receptormi buniek RES a erytrocyty sú do nich „ponorené“ endocytózou. Rozpad červených krviniek v týchto bunkách začína rozkladom hemoglobínu na hem a globín a následnou hydrolýzou proteínových častí hemoglobínu lyzozómovými enzýmami.
A. Katabolizmus hemu
Prvá reakcia katabolizmu hemu nastáva za účasti enzymaticky závislej od NADPH
Obr. 13-10. Regulácia syntézy transferínového receptora. A - s nízkym obsahom železa v bunke, proteín citlivý na železo má vysokú afinitu k mRNA IRE, ktorá kóduje proteín transferínového receptora. Prídavok proteínu viažuceho železo k mRNA IRE zabraňuje jeho deštrukcii RNAázou a pokračuje syntéza proteínu receptora transferínu; B - S vysokým obsahom železa v bunke sa znižuje afinita proteínu viažuceho železo k IRE a mRNA sa stáva dostupnou pre pôsobenie RNAázy, ktorá ho hydrolyzuje. Deštrukcia mRNA vedie k zníženiu syntézy proteínového transferínového receptora.
komplexu hemoxygenázy. Enzýmový systém je lokalizovaný v membráne ER v oblasti elektrónových transportných reťazcov mikrozomálnej oxidácie. Enzým katalyzuje štiepenie väzby medzi dvomi pyrolylovými kruhmi obsahujúcimi vinylové zvyšky - teda je odhalená štruktúra kruhu (Obr. 13-11). Počas reakcie sa vytvorí lineárny tetrapir-roll-biliverdin (žltý pigment) a oxid uhoľnatý (CO), ktorý sa získa z uhlíka metenylovej skupiny. Heme indukuje transkripciu génu hemoxygenázy, ktorá je pre subjekt úplne špecifická.
Ióny železa uvoľnené rozpadom hemu sa môžu použiť na syntézu nových molekúl hemoglobínu alebo na syntézu iných proteínov obsahujúcich železo. Biliverdin je redukovaný na bilirubin NADPH-dependentným enzýmom biliverdin reduktázou. Bilirubin sa tvorí nielen v rozpade hemoglobínu, ale aj v katabolizme iných proteínov obsahujúcich hem, ako sú cytochrómy a myoglobín. Pri páde 1 g hemoglobínu sa vyrába 35 mg bilirubínu a približne 250 - 350 mg bilirubínu denne u dospelého. Ďalší metabolizmus bilirubínu sa vyskytuje v pečeni.
Obr. 13-11. Heme rozpad. M - (-CH3) - metylová skupina; B - (-CH = CH2) - vinylová skupina; P - (-CH2-CH2-COOH) je zvyšok kyseliny propiónovej. Počas reakcie sa jedna metylová skupina prevedie na oxid uhoľnatý a tým sa odhalí štruktúra kruhu. Biliverdin tvorený biliverdin reduktázou sa konvertuje na bilirubin.
B. Metabolizmus bilirubínu
Bilirubin, vytvorený v bunkách RES (slezina a kostná dreň), je slabo rozpustný vo vode, transportovaný krvou v kombinácii s plazmatickým proteínovým albumínom. Táto forma bilirubínu sa nazýva nekonjugovaný bilirubín. Každá molekula albumínu viaže (alebo dokonca 3) molekuly bilirubínu, z ktorých jedna je viazaná na proteín pevnejšie (vyššia afinita) ako druhá. Keď sa pH krvi posunie na kyslú stranu (zvýšenie koncentrácie teliesok ketónov, laktátu), náboj, zmena konformácie albumínu a afinita k bilirubínu sa zníži. Preto môže byť vytesnený bilirubín viazaný na albumín
z väzbových miest a tvoria komplexy s kolagénom extracelulárnej matrice a membránových lipidov. Mnohé zlúčeniny liečiv súťažia s bilirubínom o vysoko afinitné albumínové centrum s vysokou afinitou.
Príjem bilirubínu parenchymálnymi pečeňovými bunkami
Komplex albumín-bilirubín, dodávaný s krvným prúdom v hepatH, disociuje na povrchu plazmatickej membrány hepatocytu. Uvoľnený bilirubín tvorí dočasný komplex s lipidmi plazmatickej membrány. Svetelná difúzia bilirubínu do hepatocytov sa uskutočňuje dvoma typmi nosných proteínov: ligandin (transportuje hlavné množstvo bilirubínu) a proteín Z. Aktivita príjmu bilirubínu hepatocytom závisí od rýchlosti jeho metabolizmu v bunke.
Ligandín a proteín Z sa tiež nachádzajú v bunkách obličiek a čriev, preto ak sú funkcie pečene nedostatočné, sú schopné kompenzovať oslabenie detoxikačných procesov v tomto orgáne.
Konjugácia bilirubínu v hladkej ER
V hladkom ER hepatocytov sa spájajú polárne skupiny, hlavne z kyseliny glukurónovej, (konjugačná reakcia) bilirubínu, bilirubin má 2 karboxylové skupiny, preto sa môže kombinovať s 2 molekulami kyseliny glukurónovej, ktoré sa dobre tvoria
Obr. 13-12. Bilirubujúca diglukuronidová štruktúra (konjugovaná, "rovná" bilirubín). Kyselina glukurónová je pripojená esterovou väzbou na dva zvyšky kyseliny propiónovej za vzniku acylglukuronidu.
vo vode rozpustný konjugát - diglukuronid bilirubín (konjugovaný alebo priamy, bilirubín) (Obr. 13-12).
Donorom kyseliny glukurónovej je UDP-glukuronát. Špecifické enzýmy, UDP-glukuronyltransferáza (uridín difosforová glukuronyltransferáza) katalyzujú tvorbu mono- a diglukuronidu bilirubínu (Obr. 13-13). Niektoré liečivá, ako je fenobarbital (pozri časť 12), slúžia ako induktory syntézy UDP-glukuronyltransferázy.
Vylučovanie bilirubínu v žlči
Sekrécia konjugovaného bilirubínu v žlči nasleduje mechanizmus aktívneho transportu, t.j. proti gradientu koncentrácie. Aktívny transport je pravdepodobne rýchlostný limit celého procesu metabolizmu bilirubínu v pečeni. Normálne je diglukuronid bilirubin hlavnou formou vylučovania bilirubínu v žlči, ale je to možné.
Obr. 13-13. Tvorba bilirubindiglukuronidu.
prítomnosť malého množstva monoglukuronidu. Transport konjugovaného bilirubínu z pečene do žlče je aktivovaný rovnakými liečivami, ktoré sú schopné indukovať konjugáciu bilirubínu. Dá sa teda povedať, že rýchlosť konjugácie bilirubínu a aktívny transport bilirubujúceho glukuronidu z hepatocytov do žlče sú úzko prepojené (Obr. 13-14).
B. Katabolizmus bilirubín-diglukuronidu
V čreve sa bilirubujúce glukuronidy hydrolyzujú špecifickými bakteriálnymi enzýmami β-glukuronidázami, ktoré hydrolyzujú spojenie medzi bilirubínom a zvyškom kyseliny glukurónovej. Bilirubín uvoľnený touto reakciou za pôsobenia črevnej mikroflóry sa obnoví, aby vytvoril skupinu bezfarebných tetrapyrolových zlúčenín, urobilinogénu (Obr. 13-15).
V ileu a hrubom čreve sa opäť absorbuje malá časť urobilinogénu a vstupuje do krvi portálnej žily v pečeni. Hlavná časť urobilinogénu z pečene v zložení žlče sa vylučuje do čreva a vylučuje sa výkalmi z tela, časť urobilinogénu.
Obr. 13-14. Bilirubin-urobilinigenový cyklus v pečeni. 1 - katabolizmus HB v retikuloendotelových bunkách kostnej drene, slezine, lymfatických uzlinách; 2 - vytvorenie transportnej formy komplexu bilirubín-albumín; 3 - príjem bilirubínu v peHB; 4 - tvorba bilirubujúcich glukuronidov; 5 - vylučovanie bilirubínu v zložení žlče v čreve; - katabolizmus bilirubínu pôsobením črevných baktérií; 7 - odstránenie urobilinogénu stolicou; 8 - absorpcia urobilinogénu v krvi; 9 - absorpcia urobilinogénu v pečeni; 10 - časť urobilinogénu v krvi a vylučovanie obličiek v moči; 11 - malá časť urobilinogénu vylučovaného v žlči.
Obr. 13-15. Štruktúra niektorých žlčových pigmentov. Mesobilinogén je medziproduktom katabolizmu bilirubínu v čreve.
z pečene vstupuje do krvného obehu a je odstránený močom vo forme urobilínu (Obr. 13-14). Normálne sa väčšina bezfarebných urobilinogénov vytvorených v hrubom čreve, pod vplyvom črevnej mikroflóry, oxiduje v konečníku na hnedý pigment urobilín a odstráni sa výkalmi. Farba výkalov je spôsobená prítomnosťou urobilínu.
Syntéza žlčových kyselín z cholesterolu a jeho regulácia
Žlčové kyseliny sa syntetizujú v pečeni z cholesterolu. Niektoré žlčové kyseliny v pečeni podliehajú konjugačnej reakcii - zlúčeninám s hydrofilnými molekulami (glycín a taurín). Žlčové kyseliny poskytujú emulgáciu tukov, absorpciu produktov ich trávenia a niektoré hydrofóbne látky pochádzajúce z potravín, ako sú vitamíny rozpustné v tukoch a cholesterol. Žlčové kyseliny sa tiež absorbujú, cez žilovú žilu sa opäť dostávajú do pečene a opakovane sa používajú na emulgovanie tuku. Táto cesta sa nazýva enterohepatická cirkulácia žlčových kyselín.
Syntéza žlčových kyselín
V tele sa denne syntetizuje 200-600 mg žlčových kyselín. Prvá syntézna reakcia - tvorba 7-a-hydroxycholesterolu - je regulačná. Enzým 7-a-hydroxyláza, ktorý katalyzuje túto reakciu, je inhibovaný konečným produktom, žlčovými kyselinami. 7-a-hydroxyláza je forma cytochrómu P450 a ako jeden zo substrátov používa kyslík. Jeden atóm kyslíka z O2 je zahrnutý v hydroxylovej skupine v polohe 7 a druhý je redukovaný na vodu. Následné reakcie syntézy vedú k vytvoreniu 2 typov žlčových kyselín: cholových a chenodeoxycholových (Obr. 8-71), ktoré sa nazývajú "primárne žlčové kyseliny".
Konjugácia žlčových kyselín
Konjugácia - pridanie ionizovaných molekúl glycínu alebo taurínu k karboxylovej skupine žlčových kyselín; zvyšuje ich detergentné vlastnosti, pretože zvyšuje amfifilitu molekúl.
Konjugácia prebieha v pečeňových bunkách a začína tvorbou aktívnej formy žlčových kyselín, derivátov CoA.
Potom sa pridá taurín alebo glycín a ako výsledok sa vytvoria 4 varianty konjugátov: taurocholická a taurohenodeoxycholová, glykocholová alebo glykofenodoxycholová kyselina (sú to oveľa silnejšie emulgátory ako pôvodné žlčové kyseliny).
Konjugáty s glycínom sa tvoria 3-krát viac ako s taurínom, pretože množstvo taurínu je obmedzené.
Enterohepatická cirkulácia žlčových kyselín. Transformácia žlčových kyselín v črevách
Produkty hydrolýzy tukov sa absorbujú hlavne v hornej časti tenkého čreva a solí žlčových kyselín - v ileu. Približne 95% žlčových kyselín zachytených v čreve sa vráti do pečene cez portálovú žilu, potom sa opäť vylučuje do žlče a znovu sa použije na emulgáciu tukov (obrázok 8-73). Táto cesta žlčových kyselín sa nazýva enterohepatická cirkulácia. Každý deň sa reabsorbuje 12-32 g solí žlčových kyselín, pretože v tele je 2-4 g žlčových kyselín a každá molekula kyseliny žlčovej prechádza týmto strmým 6-8-krát.
Niektoré žlčové kyseliny v čreve sú vystavené bakteriálnym enzýmom, ktoré štiepia glycín a taurín, ako aj hydroxylovú skupinu v polohe 7 žlčových kyselín. Žlčové kyseliny bez tejto hydroxylovej skupiny sa nazývajú sekundárne. Sekundárne žlčové kyseliny: deoxycholický, ktorý je tvorený cholickým a lithocholovým, ktorý sa tvorí z deoxycholov, je menej rozpustný, pomalšie sa absorbuje v čreve ako primárne žlčové kyseliny. Preto sa sekundárne žlčové kyseliny odstraňujú hlavne z výkalov. Avšak reabsorbované sekundárne žlčové kyseliny v pečeni sa opäť transformujú na primárne a zúčastňujú sa emulgácie tukov. Počas dňa sa z tela vylučuje 500-600 mg žlčových kyselín. Cesta vylučovania žlčových kyselín súčasne slúži ako hlavný spôsob vylučovania cholesterolu z tela. Na kompenzáciu straty žlčových kyselín stolicou v pečeni sa žlčové kyseliny kontinuálne syntetizujú z cholesterolu v množstve ekvivalentnom odvodeným žlčovým kyselinám. Výsledkom je, že zásoba žlčových kyselín (2 až 4 g) zostáva konštantná.
Obr. 8-73. Enterohepatická cirkulácia žlčových kyselín. Svetelné kruhy - žlčové micely; tmavé kruhy - zmiešané micely produktov žlče a triacyl-glycerol hydrolýzy.
Regulácia syntézy žlčových kyselín
Regulačné enzýmy na syntézu žlčových kyselín (7-a-hydroxylázy) a cholesterolu (HMG-CoA reduktázy) sú inhibované žlčovými kyselinami. Počas dňa sa aktivita oboch enzýmov mení podobným spôsobom, t. Zvýšenie množstva žlčových kyselín v pečeni vedie k zníženiu syntézy ako žlčových kyselín, tak cholesterolu. Návrat žlčových kyselín do pečene počas enterohepatickej cirkulácie má dôležitý regulačný účinok; prerušenie cirkulácie vedie k aktivácii 7-a-hydroxylázy a zvýšeniu zachytávania cholesterolu z krvi. Tento mechanizmus je jedným zo spôsobov, ako znížiť koncentráciu cholesterolu v krvi pri liečbe hypercholesterolémie. V tomto prípade sa používajú liečivá, ktoré absorbujú cholesterol a žlčové kyseliny v čreve a zabraňujú ich absorpcii.
Regulácia 7-α-hydroxylázy sa vykonáva inými mechanizmami:
fosforylácia / defosforylácia a fosforylovaná forma je aktívna, na rozdiel od HMG-CoA reduktázy;
zmena množstva enzýmu; cholesterol indukuje transkripciu génov a represie žlčových kyselín. Hormóny ovplyvňujú syntézu 7-a-hydroxylázy: hormóny štítnej žľazy indukujú syntézu a estrogény potláčajú. Tento účinok estrogénu na syntézu žlčových kyselín vysvetľuje, prečo sa cholelitiáza vyskytuje u žien 3-4 krát častejšie ako u mužov.