Određivanje poremećaja metabolizma pigmenata od dijagnostičkog je interesa s dvije točke gledišta: procjene funkcionalnog stanja jetrenih stanica i diferencijacije različitih vrsta žutice (hepatičke, suprahepatične i subhepatične).
Istraživanja Talafanta (1956) i Schmidta (1956) i rada Billinga, Lathe (1958) i Bollmana (1959), koji su koristili kromatografsku metodu za proučavanje bilirubina, omogućili su otkrivanje pojedinih stadija metabolizma pigmenta. Tri različite forme bilirubina određene su papirnom kromatografijom: slobodni bilirubin (koji nije povezan s glukuronskom kiselinom), bilirubin monoglukuronid i bilirubindiglukuronid *. Izrazi "izravni" i "neizravni" bilirubin treba ostaviti kao da ne odražavaju bit procesa mijenjanja bilirubina. Prema suvremenim konceptima, slobodni bilirubin, nastao u OIE, povezan je s albuminom i cirkulira u obliku kompleksa albumin-bilirubin u krvi i ulazi u jetru. U Kupffer-ovim stanicama, kompleks se raspada, netopivi slobodni bilirubin ulazi u stanice jetre - hepatocite. U hepatocitima uz sudjelovanje transferaznih sustava bilirubin je povezan s glukuronskom kiselinom. Dobiveni vodotopivi di- i monoglukuronidi prenose se iz stanica jetre u žučne kapilare. Povećana bilirubinemija - žutica - može biti posljedica: 1) povećanja formiranja slobodnog bilirubina u retikuloendoteliju (hemolitička ili suprahepatična žutica); 2) punjenje bilijarnog trakta (subhepatična, opstruktivna žutica); 3) oštećenje jetrenih stanica s oštećenjem formiranja bilirubinglukuronida i njihovo oslobađanje u lumen žučnih kapilara (jetrena žutica); 4) kongenitalna insuficijencija transferaznog sustava jetrenih stanica s oštećenjem formiranja glukuronida (kongenitalna nehemolitička žutica).
Kod zdravih pojedinaca u kromatogramima je određena samo frakcija slobodnog bilirubina. Porazom parenhima jetre, uz povećanje količine slobodnog bilirubina, nalaze se frakcije bilirubin glukuronida. To ukazuje na prisutnost sinteze glukuronida u jetri i retrogradni ulazak nastalih spojeva u krvotok. Studije 3. D. Schwartzman (1961) pokazao je vezu između stupnja oštećenja jetrenog parenhima i promjene u sadržaju pojedinih frakcija bilirubina u krvi.
Hemolitičku žuticu karakterizira povećanje ukupne količine bilirubina uglavnom zbog slobodnog. Ponekad s hemolitičkom žuticom pojavljuje se mala količina bilirubina monoglukuronida, što ukazuje na narušavanje funkcije jetrenih stanica. Slične su promjene u kongenitalnim nehemolitičkim i nekim drugim vrstama žutice povezane s oštećenjem nastanka glukuronida zbog nedostatka transferaznih sustava.
U mehaničkoj žutici, kromatografska studija otkriva povećanje broja sve tri frakcije bilirubina, ali, za razliku od Botkinove bolesti, nema karakteristične cikličke prirode bolesti u izgledu i nestanku frakcije di- i monoglukuronida. Pojava tih frakcija u opstruktivnoj žutici posljedica je narušavanja izlučivanja žuči uz nastavak sinteze glukuronida.
Kao testovi za procjenu funkcije jetre na području metabolizma pigmenata, uz određivanje količine ukupnog bilirubina i njegovih frakcija u krvi, određeni su bilirubin u žuči, urobilin u mokraći i stercobilin u fecesu.
U žuči se bilirubin nalazi u obliku glukuronida. Njegova količina u sadržaju duodenala dramatično varira u pojedinim dijelovima žuči, koncentracija se smanjuje s povećanjem količine žuči. Omjer količine mono- i diglukuronida u žuči zdravih osoba je 1: 3. Kromatografska studija duodenalnog sadržaja bolesnika s Botkinovom bolešću otkriva ujednačeno smanjenje obiju frakcija bilirubina uz održavanje njihovog normalnog omjera; kako se oporavak povećava, oslobađanje i mono- i diglukuronida se povećava (3. G. Bezkorovainaya, 1964).
Sljedeći korak u promjeni bilirubina je stvaranje tijela urobilina, koje se određuju u urinu u obliku I-urobilinogena (mezobilubinogena), D-urobilinogena i L-urobilinogena (konačnog produkta promjene bilirubina). Svježi urobilinigeni urina brzo oksidiraju u odgovarajuće urobiline.
Na pitanje o mjestu i mehanizmu stvaranja tijela urobilina iz bilirubina, danas postoje dvije teorije: klasična intestinalna i dualistička. Prema klasičnoj teoriji, transformacija bilirubingluukuronida u mezobilubrubinogen i urobilinogen odvija se u kolonu pod utjecajem bakterija. Mala količina se apsorbira, kroz sustav portalne vene ulazi u jetru i ponovno se izlučuje u žuči i djelomično uništava. Urobilinogen koji se ne apsorbira pod utjecajem mikroba prolazi kroz daljnje promjene i pretvara se u stercobilinogen. Mali dio stercobilinogena apsorbira se u gornjem dijelu debelog crijeva i ulazi kroz portalnu venu u jetru (i tamo se uništava), dok se iz distalnog kolona stercobilinogen, apsorbirajući, ulazi u hemoroidne vene u krvotok i izlučuje se urinom. Najveći dio sterkobilinogena izlučuje se u izmet, pretvarajući se u sterkobilin.
Prema dualističkoj teoriji Baumgartela, konverzija bilirubina u urobilinogen javlja se u crijevima i žučnim sustavima: proces transformacije počinje u donjim dijelovima žučnog sustava i žučnog mjehura pod utjecajem staničnih enzima. Dakle, i bilirubin i urobilinogen ulaze u tanko crijevo, potonji se apsorbira i kroz sustav portalnih vena ulazi u jetru i tamo se raspada. Bilirubin se pod utjecajem mikroflore kolona pretvara u mezobilubirubin, a zatim u stercobilinogen. Većina stercobilinogena se izlučuje u izmet, mali dio se apsorbira i kroz hemoroidne vene ulazi u sustavnu cirkulaciju i izlučuje se urinom.
Određivanje tijela urobilina i stercobiogenogena u mokraći i izmetu ima veliku dijagnostičku vrijednost ne samo za otkrivanje lezija jetrenog parenhima, već i za određivanje prirode žutice.
Klinika često koristi tehnike koje određuju ukupnu količinu stercobilina, stercobilinogena, svih oblika urobilinogena i urobilina. Pojam "urobilin" odnosi se na tvari sadržane u urinu, izraz "stercobilin" - sadržan u izmetu **.
Ako je zahvaćen parenhim jetre, jedan od ranih simptoma bolesti je povećanje količine urobilina u urinu.
U opstruktivnoj žutici prisutnost određene količine urobilina u mokraći u slučaju potpune blokade zajedničkog žučnog kanala objašnjava se njegovom formacijom u žučnom mjehuru i intrahepatičnim prolazima. Mogućnost toga u ovoj situaciji prepoznaju pristaše klasične teorije, koje tu činjenicu objašnjavaju pojavom mikroflore u bilijarnom traktu tijekom zastoja žuči. Kod produljene blokade bilijarnog trakta, urobilinurija se može povećati zbog razvoja oštećenja stanica jetre.
Za diferencijalnu dijagnozu prirode žutice, pristupačna i vrijedna dijagnostička metoda je odrediti omjer količine urobilina u urinu i stercobilin u fecesu.
Uobičajeno, dnevno izlučivanje stercobilina s izmetom kreće se u rasponu od 100 do 300 mg, što prelazi količinu urobilina u urinu za 10 do 30 puta.
Kada je jetrena žutica zbog smanjenja bilirubina s žuči, količina stercobilina u izmetu se smanjuje; istodobno se povećava urobilinurija uslijed narušavanja transformacije tijela urobilina i stercobilinogena u hepatocitima. Omjer urobilin / stercobilin, jednak u normi 1: 10-1: 30, mijenja se u 1: 5-1: 1; kod teških oštećenja jetre, koeficijent urobilina je izobličen, dostižući 3: 1, tj. dnevno izlučivanje urobilina u urinu premašuje količinu stercobilina u fecesu.
S hemolitičkom žuticom zbog žučne pleokromije, količina stercobilina se u nekim slučajevima povećava na 10.000 mg. Omjer količine urobilina prema stercobilinu može doseći i do 1: 300-1: 1000.
Određivanje koeficijenta urobilina vrijedna je metoda u dijagnostici hemolitičke žutice, ali se karakteristične promjene u koeficijentu određuju samo tijekom početka hemolitičke krize.
Uloga jetre u metabolizmu pigmenta
Razmotrite samo hemokromogene pigmente koji nastaju u tijelu tijekom raspada hemoglobina (u znatno manjoj mjeri tijekom razgradnje mioglobina, citokroma itd.). Raspad hemoglobina pojavljuje se u stanicama makrofaga, osobito u zvjezdastim retikuloendotelnim stanicama, kao iu histiocitima vezivnog tkiva bilo kojeg organa.
Kao što je napomenuto (vidi poglavlje 13), početni stadij raspada hemoglobina je razbijanje jednog metinskog mosta s formiranjem verdoglobina. Nadalje, atom željeza i globinski protein odvajaju se od molekule verdoglobina. Kao rezultat, formira se biliverdin, lanac od četiri pirola koja su povezana metanskim mostovima. Zatim biliverdin, oporavlja, pretvara u bilirubin - pigment izlučuje iz žuči i stoga zove žuč pigment. Nastali bilirubin naziva se indirektni (nekonjugirani) bilirubin. On je netopljiv u vodi, daje indirektnu reakciju s diazoreaktivnim, tj. reakcija se odvija tek nakon prethodne obrade alkoholom.
U jetri se bilirubin veže (konjugati) s glukuronskom kiselinom. Ovu reakciju katalizira enzim UDP-glukuroniltransferaza, dok glukuronska kiselina reagira u aktivnom obliku, tj. u obliku UDFGK. Nastali bilirubin glukuronid naziva se izravni bilirubin (konjugirani bilirubin). Topljiv je u vodi i daje izravnu reakciju s diazoreaktivnim. Većina bilirubina veže se na dvije molekule glukuronske kiseline, formirajući diglukuronid bilirubin:
Sl. 16.4. Normalna razmjena urobilinogenih tijela (shema).
Formirana u jetri izravni bilirubin, zajedno s vrlo malim dijelom neizravnog bilirubina izlučuje se žučom u tanko crijevo. Ovdje se glukuronska kiselina odcjepljuje od izravnog bilirubina, a njegov oporavak nastaje sukcesivnom tvorbom mezobilubina i mezobilinogena (urobilinogena). Vjeruje se da se oko 10% bilirubina reducira na mesobliogenogen na putu do tankog crijeva, tj. u ekstrahepatičnim žučnim sustavima i žučnom mjehuru. Dio tankog crijeva dio nastalog mezobilinogena (urobilinogena) resorbira kroz crijevnu stijenku, ulazi u portalnu venu i prenosi se krvotokom u jetru, gdje se potpuno dijeli na di- i tripirule. Tako mesosynogen ne ulazi u opću cirkulaciju krvi i urina.
Glavna količina mezobilinogena iz tankog crijeva ulazi u debelo crijevo i ovdje se vraća u stercobilinogen uz sudjelovanje anaerobne mikroflore. Formirani stercobilinogen u donjim dijelovima debelog crijeva (uglavnom u rektumu) oksidira se u sterko-bilinu i izlučuje u fecesu. Samo se mali dio stercobilinogena apsorbira u sustav donje šuplje vene (prvi put ulazi u hemoroidalnu venu) i zatim se izlučuje urinom. Zbog toga u normalnom ljudskom urinu ima tragova stercobilinogena (dnevno se izlučuje u mokraći do 4 mg). Nažalost, do nedavno u kliničkoj praksi, stercobilinogen, sadržan u normalnom urinu, i dalje se naziva urobilinogen. Na sl. Slika 16.4 shematski prikazuje načine stvaranja urobilinogenih tijela u ljudskom tijelu.
Izraz "urobilinogen urina" ukorijenio se u kliničkoj praksi. Ovaj pojam treba shvatiti kao derivate bilirubina (biliru-binoida) koji se nalaze u urinu. Pozitivna reakcija na urobilinogen može biti posljedica povećanog sadržaja tog ili onog bilirubinoida u mokraći i, u pravilu, odraz je patologije.
Kliničko određivanje bilirubina u krvi (opće, neizravno i izravno), kao i urobilinogen u mokraći, važno je u diferencijalnoj dijagnozi žutica različitih etiologija (slika 16.5). U hemolitičkoj žutici ("suprahepatična"), zbog povećane hemolize crvenih krvnih zrnaca i uništenja hemoglobina, u retikuloendotelnom sustavu javlja se intenzivna formacija neizravnog bilirubina (vidi sl. 16.5, b). Jetra ne može iskoristiti tako veliku količinu neizravnog bilirubina, što dovodi do njegovog nakupljanja u krvi i tkivima. U ovom slučaju, u jetri se sintetizira povećana količina izravnog bilirubina, što žučom ulazi u crijevo. U tankom crijevu, mezobilinogen se formira u povećanim količinama, a zatim stercobilinogen. Apsorbirani dio mezobilinogena koristi se u jetri, a resorpcija sterokobilinogena u debelom crijevu izlučuje se urinom. Dakle, u tipičnim slučajevima, hemolitičku žuticu karakteriziraju sljedeći klinički i laboratorijski pokazatelji: povećana razina ukupnog i neizravnog bilirubina u krvi, u mokraći - odsutnost bilirubina (neizravni bilirubin se ne filtrira putem bubrega) i pozitivna reakcija na urobilinogen (zbog povećanog ulaska u krv i urin stercobilinogena, au teškim slučajevima - i zbog mezobilinogena, koji se ne koristi u jetri); limun-žuti ton kože (kombinacija žutice i anemije); povećanje veličine slezene; jarko obojeni izmet.
Sl. 16.5. Patogeneza bilirubinemije u različitim patološkim stanjima (shema). a je norma; b - hemoliza; u - kongestija žučnih kapilara; d - oštećenje parenhimskih stanica jetre; 1 - krvna kapilara; 2 - stanice jetre; 3 - žučna kapilara.
Pri mehaničkoj (opstruktivnoj ili "subhepatičnoj" žutici) (vidi sl. 16.5, c) poremećen je odljev žuči (blokada zajedničkog žučnog kanala kamenom, rak glave gušterače). To dovodi do destruktivnih promjena u jetri i ulaska žučnih elemenata (bilirubina, kolesterola, žučnih kiselina) u krv. Uz potpunu opstrukciju zajedničkog žučnog kanala, žuč ne ulazi u crijevo, dakle, ne dolazi do formiranja bilirubinoida u crijevu, izmet se mijenja i reakcija na urin urobilinogen je negativna. Dakle, s opstruktivnom žuticom u krvi, količina ukupnog bilirubina se povećava (zbog izravnog), povećava se sadržaj kolesterola i žučnih kiselina, te visoka razina bilirubina (izravna) u urinu. Klinička obilježja opstruktivne žutice su svijetlo žućkasto obojenje kože, bezbojni izmet, svrbež kože (iritacija završetaka živaca sa žučnim kiselinama pohranjenim u koži). Treba napomenuti da se dugotrajnom opstruktivnom žuticom može značajno poremetiti jetra, uključujući i jednu od glavnih - detoksikaciju. U tom slučaju može doći do djelomičnog "neuspjeha" jetre od neizravnog bilirubina, što može dovesti do njegovog nakupljanja u krvi. Drugim riječima, povećanje razine frakcije neizravnog bilirubina u opstruktivnoj žutici je loš prognostički znak.
Kada je parenhimska ("jetrena") žutica (vidi. Sl. 16.5, d), najčešće se pojavljuje u virusnoj leziji, razvijaju upalne i destruktivne procese u jetri, što dovodi do kršenja njegovih funkcija. U početnim fazama hepatitisa, proces hvatanja i glukuronirovaniya neizravnog bilirubina se održava, međutim, izravni bilirubin nastao u uvjetima uništenja jetrenog parenhima djelomično pada u sustavnu cirkulaciju, što dovodi do žutice. Izlučivanje žuči također je slomljeno, bilirubin u crijevu dobiva manje od normalnog. Mezobilogen se formira manje nego obično, a manja količina se apsorbira u crijevu. Međutim, čak i ova mala količina mesobliogenogen ulazi u jetru se ne apsorbira. Mesobilinogen, "izbjegavajući", ulazi u krvotok, a zatim se izlučuje u urinu, što određuje pozitivnu reakciju na urobilinogen. Također se smanjuje količina stercobilinogena koji nastaje, pa su izmet hipoholični. Dakle, s parenhimnom žuticom, dolazi do povećanja koncentracije ukupnog bilirubina u krvi, uglavnom zbog izravne. U izmetu je smanjen sadržaj stercobinogena. Reakcija na urin urobilinogena pozitivna je zbog gutanja mezobilinogena. Treba napomenuti da se kod progresivnog hepatitisa, kada jetra gubi svoju detoksikacijsku funkciju, u krvi nakuplja značajna količina neizravnog bilirubina. Osim toga, s izraženom upalom jetre, njezinim "oticanjem", može doći do kompresije žučnih kapilara i kanala, javlja se intrahepatična kolestaza, koja mehaničkim značajkama parenhimne žutice daje odgovarajuću kliničku laboratorijsku sliku (ahološki feces, nedostatak reakcije na urobilinogen).
U kartici. 16.2 prikazuje najkarakterističnije promjene u kliničkim i laboratorijskim pokazateljima za različite vrste žutice.
Treba imati na umu da se u praksi rijetko primjećuje žutica bilo koje vrste u “čistom” obliku. Više uobičajena kombinacija jednog ili drugog tipa. Dakle, kod teške hemolize, razni organi neizbježno trpe, uključujući jetru, koja može uvesti elemente parenhimske žutice tijekom hemolize. S druge strane, parenhimska žutica, u pravilu, uključuje mehaničke elemente. S opstruktivnom žuticom koja je posljedica stiskanja glavne duodenalne papile (Vater bradavica) u raku glave gušterače, hemoliza je neizbježna kao posljedica trovanja rakom.
67. Proučavanje metabolizma pigmenata u jetri, dijagnostička vrijednost.
Odraz metabolizma pigmenta u jetri je sadržaj bilirubina i njegovih proizvoda za oporavak u krvi (kao iu izmetu i urinu). Identifikacija poremećaja metabolizma pigmenta daje ideju o funkcionalnom stanju geatocita, a također pomaže u razlikovanju različitih vrsta žutice.
Formiranje bilirubina javlja se u retikuloendotelnim stanicama koštane srži, limfnim čvorovima, ali uglavnom u slezeni, kao iu zvjezdastim retikuloendotelnim stanicama jetre (Sl. 117). Bilirubin nastaje iz hemoglobina koji se oslobađa tijekom fiziološkog razgradnje crvenih krvnih stanica; u isto vrijeme, hemoglobin se razlaže u proteinsko tijelo globina i željeza koji sadrži heme. U stanicama retikuloendotelnog sustava, slobodni bilirubin nastaje iz oslobođenog hema, koji cirkulira u krvi u nestabilnoj vezi s albumin proteinom. Sadržaj slobodnog bilirubina u krvi je 8.55-20.52 μmol / l (0.5-1.2 mg%). Veći dio ulazi u jetru, gdje se oslobađa iz povezanosti s albuminom i, uz sudjelovanje jetrenih enzima, veže se na glukuronsku kiselinu, tvoreći vodotopivi spoj, bilirubingen-kuronid (mono- i diglukuronid, ili vezani bilirubin), koji se izlučuje u žučnu traku.
Posljedično, jetra je uključena u razmjenu bilirubina, obavljajući sljedeće funkcije: 1) stvaranje bilirubina u zvjezdastim retikuloendotelnim stanicama; 2) hvatanje slobodnog bilirubina iz krvi; 3) stvaranje spoja bilirubina s glukuronskom kiselinom; 4) bilirubiranje izlučivanja glukuronida u žuč (vezani bilirubin).
U krvi zdravih ljudi je samo slobodan pigment. Kod bolesti koje su popraćene narušavanjem ili narušavanjem normalnog iscjedka bilirubina, on ulazi u krvotok, a zatim oba pigmenta cirkuliraju u njemu (mogu se odrediti zasebno).
Kvalitativni uzorak Van den Berg daje indikativne informacije: ako se ispostavi da je neizravan, možemo pretpostaviti da u krvi postoji samo slobodni bilirubin; ako se ispostavi da je izravan, tada nije poznato u kojem omjeru su oba pigmenta - pozitivna izravna reakcija maskira prisutnost bilo koje količine slobodnog bilirubina. Trenutno uglavnom koriste odvojeno kvantitativno određivanje frakcija bilirubina. U većini istraživanja provedenih u tu svrhu koriste se isti diazoreaktivni agensi kao i za kvalitativni test (diazoreaktivni I: 5 g sulfanilne kiseline i 15 ml jake klorovodične kiseline otopi se u destiliranoj vodi, a volumen se podesi na 1 1 destiliranom vodom; otopina natrijevog nitrita, smjesa diazina: 10 ml diazoreaktivnog I + 0,25 ml diazoreaktivnog II).
Kvalitativni test: u 0,5 ml seruma uliveno je 0,25 ml diazo mješavine. U slučaju crvenila u serumu unutar manje od 1 min, reakcija se smatra izravnom i ukazuje na prisutnost vezanog bilirubina u serumu. Ako se crvenilo pojavi polagano (unutar 1 - 10 min), što se događa kada se relativno mala količina vezanog bilirubina veže na slobodno, reakcija se smatra izravnom odgođenom. Ako nema crvenila duže od 10 minuta, izravna reakcija se smatra negativnom. Ako želite biti sigurni da žuta boja takvog seruma ovisi o bilirubinu, dodajte dvostruku količinu alkohola, filtrirajte i dodajte diazo-smjesu u filtrat, zbog čega tekućina postaje ružičasta (neizravna reakcija). Postoje mnoge metode za kvantitativno određivanje frakcija bilirubina. Neke od njih temelje se na činjenici da na slobodni bilirubin utječu tvari kao što je kofein, koji se koristi u najčešćim metodama Endrashika, metil alkohola, itd., Djelujući kao katalizator, akcelerator, dobiva sposobnost reagiranja s diazoreaktantom. U prvom dijelu seruma tretiranog s akceleratorom moguće je odrediti ukupni sadržaj obje frakcije. U drugom dijelu, bez dodavanja akceleratora, određuje se samo vezani pigment. Oduzimajući njegovu vezanu frakciju od ukupne količine bilirubina, oni će prepoznati slobodnu frakciju. Ostale metode za odvojeno određivanje frakcija bilirubina (kemijske, kromatografske) su složenije.
Slobodni bilirubin, netopljiv u vodi, ne izlučuje se bubrezima; nakon vezanja s glukuronskom kiselinom postaje topiva u vodi kada se nakupi u krvi - s subhepatičnom i jetrenom žuticom, otkriva se u urinu. U bilijarnom traktu oslobađa se samo vezani bilirubin (bilirubinglukuronid). U velikim žučnim kanalima i žučnom mjehuru (osobito tijekom upalnih procesa u njima) i dalje u crijevima, mali dio bilirubina vraća se u urobilinogen, koji se resorbira u gornjem tankom crijevu i ulazi u jetru s krvlju portalne vene. Zdrava jetra potpuno ga hvata i oksidira, ali oboljeli organ ne može izvršiti ovu funkciju, urobilinogen prelazi u krv i izlučuje se urinom kao urobilin. Urobilinurija je vrlo suptilan i rani znak funkcionalnog zatajenja jetre. Ostatak, veliki dio bilirubina u crijevu se vraća do stercobininogena. Glavni dio se izlučuje u izmet, pretvara u rektum i iz njega (u svjetlu i zraku) u stercobilin, dajući izmet svoju normalnu boju. Mali dio sterkobilinogena, apsorbiran u donjim dijelovima debelog crijeva, kroz hemoroidne vene, zaobilazeći jetru, ulazi u opću cirkulaciju i izlučuje se bubrezima. Normalni urin uvijek sadrži tragove stercobilinogena, koji se pod djelovanjem svjetla i zraka pretvara u sterkobilin.
Sadržaj tijela urobilina u mokraći povećava se ne samo kada je funkcija jetre nedovoljna, nego i kada se povećava hemoliza. U tim slučajevima, zbog oslobađanja značajne količine hemoglobina, stvara se više bilirubina i izlučuje u crijevo. Povećana proizvodnja stercobilina dovodi do povećanog izlučivanja urina. U slučaju opstruktivne žutice, kada žuč uopće ne ulazi u crijevo, u fecesu ne postoji sterkobilin, u urinu nema tijela urobilina. Kada hepatocelularna žutica smanjuje izlučivanje bilirubina u žuč, količina stercobilina u izmetu se smanjuje, a broj urobilinskih tijela u urinu se povećava. Njihov omjer, koji iznosi 10: 1–20: 1, značajno se smanjuje, dostižući 1: 1 kod teških oštećenja jetre, a kod hemolitičkih žutica, rast stercobilina u fecesu znatno premašuje povećanje izlučivanja urobilinskih tijela u mokraći. Njihov se omjer povećava na 300: 1–500: 1. Omjer proizvoda za oporavak bilirubina u fecesu i urinu mnogo je značajniji u razlikovanju žutica od apsolutne vrijednosti svake od njih.
Razmjena pigmenta.
U fiziološkim uvjetima koncentracija bilirubina u plazmi iznosi 0,3-1,0 mg / dL (5,1-17,1 μmol / l). Ako je razina bilirubina u plazmi oko 3 mg / dl (50 μmol / l), onda se klinički manifestira u obliku žutice bjeloočnice, sluznice i kože.
Bilirubin potječe od enzimske destrukcije hemoglobina ili hemoproteina (citokrom 450, citokrom B5, katalaza, triptofanpirolaza, mioglobin). Nakon enzimskog oslobađanja hema iz hemoglobina ili hemoproteina pomoću mikrosomalne hemoksigenaze u membrani citoplazmatskog retikuluma aktivacijom kisika pod utjecajem NADPH-citokrom c reduktaze dolazi do stvaranja agidroksihema, a aktivirani kisik djeluje na ametinske mostove ciklički tetrapirrol. Zbog toga se protoporfirinski prsten razgrađuje s oslobađanjem ugljičnog monoksida, a pojavljuje se i bioverdin kompleks s željezom. Nakon hidrolize kompleksa biliverdina željezom do željeza i biliverdina IXa putem biliverdin reduktaze, središnji metinski prsten biliverdina vraćen je u biliverdin IXa 2. Budući da postoje tri enzima (mikrosomalna hemoksinaza i NADPH-citokrom-c reduktaza, te nositelj, a na isti način ćete moći vratiti središnji enzim u tijelu. heme, u obliku enzimskog kompleksa na površini endoplazmatskog retikuluma, bioverdin na ovom kompleksu vraća se u bilirubin.
Oko 70% dnevnih formiranih žučnih pigmenata proizlazi iz hemoglobina tijekom razgradnje crvenih krvnih stanica u retikulo-endotelnom sustavu (u slezeni, koštanoj srži i jetri).
Sudjelovanje jetre u dnevnom formiranju bilirubina je 10–37%, au jetri je glavni izvor mikrosomalni citokromi, katalaza, triptofan i mitohondrijski citokrom b. Hemoglobin, methemoglobin ili metgemalbumin povezan s haptoglobinom ili hemoglobinom, methemoglobinom ili methemmalbuminom u plazmi također je glavni izvor hemoglobina. percipiraju komponente hema za formiranje bilubin rubin.
Nakon konjugacije bilirubina, glukuronirani bilirubin, vjerojatno uz pomoć nosača, izlučuje se kroz membranu tubula u žuč. Bromsulfalein, indocijanan zelena i radiopapektivne tvari bilijarnog trakta natječu se za sustav transporta bilirubina u membrani žučnih cjevčica, što slijedi kinetiku zasićenja. Žučne kiseline, nasuprot tome, cementiraju drugi transportni sustav membrana žučnih putova u žuč. U bilijarnom traktu i u crijevima, izlučeni bilirubingluukuronid se ne apsorbira, već prolazi kroz tanko crijevo i hidrolizira se u terminalnom dijelu tankog crijeva i debelog crijeva uz pomoć bakterijske v-glukuronidaze. Bilirubin se obnavlja bakterijama debelog crijeva u urobilinogen i djelomično oksidira u urobilin u fecesu. Manje od 20% urobilinogena proizvedenog dnevno u debelom crijevu uključeno je u enterohepatski ciklus: apsorbira se u tankom crijevu, transportira se u žuč, a preostalih 10% u perifernoj cirkulaciji, a zatim izlučuje urinom. Kod hemolize, hepatocelularne bolesti jetre i portosistemskog šanta, urobilin se izlučuje urinom.
Lekcija 7.2 Razmjena pigmenta. Biokemija jetre
Lekcija 7.2 Razmjena pigmenta. Biokemija jetre.
-proučavanje kemijske strukture, sastava i funkcije hemoglobina;
-znati razinu hemoglobina u krvi;
-poznavati sastav hemoglobina u osoba različitih dobnih skupina;
-proučiti procese sinteze i razgradnje hemoglobina, oblikovati jasne kriterije za biokemijsku diferencijaciju žutica;
-znati sadržaj krvi ukupnog bilirubina i njegovih frakcija;
-upoznati se s kvantitativnim određivanjem hemoglobina u krvi metodom hemoglobinkanida;
-biti u mogućnosti odrediti koncentraciju urobilina u urinu pomoću dijagnostičkih test traka "UBG-ventilator".
Potrebna osnovna linija
Iz predmeta bioorganske kemije student treba znati:
-definiranje i razvrstavanje kompleksnih proteina;
-struktura heme u hemoglobinu;
-obilježje globinskog proteina u hemoglobinu (obilježja kvartarne strukture).
Iz predmeta fiziologije student treba znati:
-biološku ulogu hemoglobina i mioglobina.
Pitanja za samostalno učenje
Biosinteza hema, izvori željeza, regulacija procesa Povreda biosinteze hemoglobina. Hemoglobinopatije. Anemija srpastih stanica Katabolizam hemoglobina, razgradnja heme - stvaranje bilirubina u RES stanicama. Struktura i svojstva neizravnog bilirubina. Neutralizacija bilirubina u jetri. Konjugirani (izravni) bilirubin - mehanizam nastanka, struktura, svojstva Izlučivanje bilirubina u crijevu i njegova daljnja dezintegracija u crijevu: krajnji produkti katabolizma bilirubina Poremećaji metabolizma bilirubina (metabolizam pigmenta): žutica
Dijagnostička vrijednost određivanja bilirubina u serumu i urinu. Urobilinogen u mokraći
Praktični dio lekcije
Lab 1
Kvantitativno određivanje bilirubina u serumu
Načelo metode: diazoreaktivno daje izravno bojenje ružičastim bilirubinom. Indirektni slobodni bilirubin može se prevesti u topivo stanje dodavanjem serumskog kofeinskog reagensa, koji povećava topljivost tog pigmenta i omogućuje vam da ga odredite pomoću diazoreaktivnog. Ukupni sadržaj oba oblika bilirubina u serumu je ukupni bilirubin. Razlika između ukupnog i izravnog bilirubina može se koristiti za određivanje razine neizravnog bilirubina. Intenzitet boje otopine dobivene dodavanjem diazoreaktivnog u serum je izravno proporcionalan koncentraciji bilirubina.
Napredak u radu: Ulijte 0,5 ml seruma u 3 epruvete. U 1 epruveti (izravni bilirubin) 1,75 ml nat. otopine, 0,25 ml diazoreaktivnog sredstva i ostavi se 10 minuta. 1,75 ml kofeinskog reagensa i 0,25 ml natrij. rješenje. Nakon 10 minuta, izmjerite optičku gustoću uzorka na fotokolorimetru u odnosu na vodu u kiveti na 5 mm sa filtrom zelene svjetlosti (530 nm). 1,75 ml kofeinskog reagensa, 0,25 ml diazoreaktivnog lijeka se ulije u 3 epruvete (ukupni bilirubin) i fotometrira se u vodi nakon 20 minuta. Izračun se vrši prema kalibrirajućem rasporedu. Pronađite sadržaj ukupnog i izravnog bilirubina. Za određivanje sadržaja neizravnog bilirubina od ukupnog bilirubina oduzmite očitanja izravnog bilirubina. Faktor pretvorbe u SI jedinicama (µmol / l) je 17.104.
Sadržaj ukupnog bilirubina je obično 3,5–20,5 µmol / l, vezan - 25% (do 7 µmol / l), slobodan - 75% (do 12 µmol / l).
Lab 2
Kvantitativno određivanje urobilinogena u urinu pomoću dijagnostičkih traka "UBG-ventilator"
Načelo metode: metoda se temelji na reakciji azo-spajanja stabilizirane diazonijeve soli s urobilinogenom u kiselom mediju. U prisutnosti urobilinogena, reaktivna zona mijenja boju u ružičastu ili crvenu.
Napredak u radu: Reaktivna zona dijagnostičke test trake je navlažena urinom koja se ispituje i nakon 30-60 sekundi boja reaktivne zone uspoređuje se sa skalom boja.
Praktični značaj rada. Određivanje ukupnog bilirubina i njegovih frakcija, kao i bilirubina i urobilinogena u urinu, važno je za razumijevanje mehanizama pojave žutica različitih etiologija (hemolitički, parenhimski i opstruktivni).
U hemolitičkoj žutici dolazi do hiperbilirubinemije uglavnom zbog neizravnog (slobodnog) bilirubina.
Kada se javlja parenhimalna žutica uništenje stanica jetre, izlučivanje izravnog bilirubina u bilijarnim kapilarama je poremećeno, ulazi u krv, povećava se njegova koncentracija u krvi, a koncentracija neizravnog bilirubina, hiperbilirubinemija mješovitog tipa. U urinu su otvoreni urobilinogen i bilirubin (bilirubinurija).
U opstruktivnoj žutici, izlučivanje žuči je smanjeno, što dovodi do naglog povećanja sadržaja izravnog bilirubina u krvi i, kao posljedice bilirubina u mokraći, bilirubinurije.
II. Završno testno ispitivanje na temu „Biokemija krvi. Zamjena pigmenta "
Razmjena pigmenta
Približno 80% nekonjugiranog (indirektnog) bilirubina potječe od oronule hemoglobine, s oko 35 mg bilirubina proizvedenog iz 1 g hemoglobina. Razaranje starih crvenih krvnih stanica odvija se u slezeni, koštanoj srži i jetri. Glavna uloga u uništavanju crvenih krvnih stanica pripada makrofagima; 20% nekonjugiranog bilirubina sintetizira se iz heme drugog podrijetla (eritroblasti, retikulociti, mioglobin, citokrom itd.). Spada u tzv. Shunt bilirubin.
U samo jednom danu sintetizirano je oko 300 mg bilirubina. Nekonjugirani (slobodni ili neizravni) bilirubin je praktički netopljiv u vodi, ali topljiv u masti. Kod odrasle zdrave osobe, pigment je u cijelosti vezan za albumin (transportni ligandinski protein). U tom obliku ne može prevladati bubrežnu i krvno-moždanu barijeru. Jedan mol albumina veže dva mola bilirubina. Uz značajnu hiperbilirubinemiju (više od 171,0–256,5 µmol / L ili 10–15 mg / dL), albumin nema dovoljno snage, a dio nekonjugiranog bilirubina nije vezan. Isto se događa s hipoalbuminemijom, s blokadom albumina masnim kiselinama i lijekovima (salicilati, sulfonamidi, itd.). U prisutnosti nekonjugiranog bilirubina koji nije povezan s albuminom, povećava se rizik od oštećenja mozga.
Posljednjih godina, glutation transferaza je također dobila glavnu ulogu u vezivanju i transportu nekonjugiranog bilirubina.
Nekonjugirani (slobodni, neizravni) bilirubin, koji ulazi u krv u sinusoide putem receptora, zarobljen je hepatocitima. Treba napomenuti da se nekonjugirani bilirubin pod utjecajem svjetlosti mijenja - stvaraju se fotoizomeri i ciklobilirubini koji se mogu osloboditi iz žuči.
Unutarstanični transport nekonjugiranog bilirubina uglavnom prati indirektni put, tj. Koristi se i citoplazma i GERL. Kretanje se odvija upotrebom ligandina - transportnih proteina X i Y, kao i glutatransferaze. Kretanjem uz GERL sustav, nekonjugirani bilirubin ulazi u glatki endoplazmatski retikulum. Ovdje se uz pomoć bilirubing glikoziltransferaze pojavljuje konjugacija (spoj) glukuronske kiseline i bilirubina i nastaje konjugirani (ravni, vezani) bilirubin.
Konjugirani bilirubin povezan je s jednom ili dvije molekule glukuronske kiseline. U prvom slučaju to je bilirubin monoglukuronid (oko 15% ukupnog bilirubina), u drugom slučaju bilirubindiglukuronid (oko 85% ukupnog bilirubina). Bilirubin monoglukuronid može biti djelomično formiran izvan jetre. Poznato je da diglukuronid ima samo hepatičko podrijetlo. Konjugirani bilirubin je topiv u vodi, ali netopiv u mastima, može prodrijeti kroz bubrežnu barijeru. Ovaj tip pigmenta je relativno malo toksičan za mozak. Međutim, njegove visoke stabilne koncentracije povećavaju osjetljivost bubrega na endotoksine. Još gore od nekonjugiranog bilirubina, veže se na serumski albumin.
Konjugirani bilirubin nastao u glatkom endoplazmatskom retikulumu aktivno se prenosi u bilijarnu membranu hepatocita i nakon određenih energetskih troškova (uglavnom zbog pretvorbe ATP) izlučuje se u žučnu kapilaru. Ovaj proces je sastojak sekrecije žuči. Mali dio konjugiranog bilirubina prikazan je u plazmi. Mehanizam ove eliminacije (zapravo refluks) nije dovoljno istražen.
Sustav konjugacije bilirubina u jetri obično koristi oko 2% kapaciteta hepatocita, izlučivanje - 10%.
Bilirubinglyukuronid s žuči ulazi u crijevo. Crijevni mikrobi, osobito u kolonu, provode uklanjanje glukuronske kiseline i stvaranje mezobilubina i mezobilinogena.
Slijedi obnova mezobilubina i mezobilogena (urobilinogena). Dio mezobilinogena apsorbira se u crijevu i kroz portalnu venu ulazi u jetru, gdje se potpuno razdvaja na dipirole. Kada je oštećen parenhim jetre, poremećen je proces cijepanja mezobiogena i taj pigment ulazi u opći protok krvi, a zatim kroz bubrege u urin.
Većina mesobilicina iz tankog crijeva napreduje u debelo crijevo, gdje se uz sudjelovanje anaerobne mikroflore vraća u stercobilinogen. Glavni dio potonjeg u donjem crijevu se oksidira i pretvara u sterkobilin. 10-250 mg stercobilina izlučuje se dnevno. Samo mali dio stercobilinogena ulazi u donju šuplju venu kroz sustav hemoroidnih vena i izlučuje se kroz bubrege kroz urin.
Pod urobilinurijom podrazumijeva se urinarno izlučivanje urobilina. Urobilinoidi uključuju urobilin (urobilinogen, urobilin) i stercobilin (stercobilinogen, stercobilin) tijela. Njihova diferencijacija nije bila široko rasprostranjena u kliničkoj praksi. Urobilinogenuria i urobilinurija, s jedne strane, i stercobilinogenuria i stercobilinuria, s druge strane, bitno su posljedica istih kemijskih tvari koje se nalaze u dva oblika - reducirana i oksidirana.
Hiperbilirubinemija se može razviti uglavnom zbog nekonjugiranog bilirubina, kao, na primjer, kod Gilbertove bolesti (obiteljska ne-hemolitička hiperbilirubinemija ili pigmentna hepatoza), hemolitička anemija, neki oblici kroničnog hepatitisa. Druga velika skupina hiperbilirubinemije povezana je s pretežnim povećanjem koncentracije konjugiranog bilirubina i pojavljuje se kod akutnog hepatitisa (virusni, alkoholni, medicinski), u akutnim egzacerbacijama ciroze jetre i kroničnog hepatitisa, kao iu subhepatičnoj žutici uzrokovanoj kamenom ili tumorom velikih žučnih putova. Određivanje sadržaja konjugiranog i nekonjugiranog bilirubina važno je za dijagnosticiranje bolesti jetre, kao i praćenje njihovog tijeka.
Katabolizam hemoglobina
Crvena krvna zrnca imaju kratak životni vijek (oko 120 dana). U fiziološkim uvjetima u tijelu odrasle osobe, uništeno je oko 1 - 2 × 1011 eritrocita dnevno. Njihov se katabolizam događa uglavnom u retikuloendotelnim stanicama slezene, limfnih čvorova, koštane srži i jetre. Sa starenjem eritrocita, sadržaj sijalnih kiselina u sastavu glikoproteina u plazmi opada. Izmijenjene ugljikohidratne komponente glikoproteina membrana eritrocita vezane su receptorima RES stanica, a eritrociti su "uronjeni" u njih endocitozom. Razgradnja crvenih krvnih stanica u tim stanicama počinje razgradnjom hemoglobina u heme i globin i naknadnom hidrolizom enzimima lizosoma proteinskog dijela hemoglobina.
A. Katabolizam hema
Prva reakcija katabolizma hema javlja se uz sudjelovanje enzima ovisnog o NADPH
Sl. 13-10. Regulacija sinteze receptora transferina. I - s niskim sadržajem željeza u stanici, protein osjetljiv na željezo ima visoki afinitet za IRE mRNA, koja kodira protein transferinski receptor. Dodavanje proteina koji veže željezo u IRE mRNA sprječava njegovo uništavanje pomoću RNAaze i sinteza proteina receptora transferina se nastavlja; B - S visokim sadržajem željeza u stanici, afinitet željezom-vezujućeg proteina za IRE se smanjuje, a mRNA postaje dostupna za djelovanje RNAaze, koja ga hidrolizira. Razaranje mRNA dovodi do smanjenja sinteze receptora za transferin proteina.
hemoxygenase complex. Enzimski sustav je lokaliziran u membrani ER, u području prijenosa elektrona mikrosomske oksidacije. Enzim katalizira cijepanje veze između dva pirolska prstena koji sadrže vinilne ostatke - tako se otkriva struktura prstena (Sl. 13-11). Tijekom reakcije nastaju linearni tetrapir-roll-biliverdin (žuti pigment) i ugljični monoksid (CO) - koji se dobiva iz ugljika metenilne skupine. Heme inducira transkripciju gena za hemoksigenazu, koji je apsolutno specifičan za subjekta.
Željezni ioni oslobođeni razgradnjom hema mogu se koristiti za sintezu novih molekula hemoglobina ili za sintezu drugih proteina koji sadrže željezo. Biliverdin se reducira na bilirubin enzimom biliverdin reduktaza ovisnim o NADPH. Bilirubin nastaje ne samo u razgradnji hemoglobina, već iu katabolizmu drugih proteina koji sadrže hem, kao što su citokromi i mioglobin. S kolapsom 1 g hemoglobina nastaje 35 mg bilirubina i oko 250-350 mg bilirubina dnevno kod odrasle osobe. Daljnji metabolizam bilirubina javlja se u jetri.
Sl. 13-11. Raspadanje hema. M- (-CH3) -metilna skupina; B- (-CH = CH2) - vinilna skupina; P- (-CH2-CH2-COOH) je ostatak propionske kiseline. Tijekom reakcije jedna metilna skupina se pretvara u ugljikov monoksid i tako se otkriva struktura prstena. Biliverdin formiran bioverdin reduktazom pretvara se u bilirubin.
B. Metabolizam bilirubina
Bilirubin, nastao u stanicama OIE (slezena i koštana srž), slabo je topljiv u vodi, transportiran krvlju u kombinaciji s albuminom iz proteina plazme. Ovaj oblik bilirubina naziva se nekonjugirani bilirubin. Svaka molekula albumina veže (ili čak 3) molekule bilirubina, od kojih je jedna vezana za protein čvrsto (veći afinitet) od drugog. Kada se pH krvi pomakne na kiselinsku stranu (povećanje koncentracije ketonskih tijela, laktata), naboja, promjena konformacije albumina, a afinitet prema bilirubinu se smanjuje. Stoga, bilirubin vezan za albumin može biti premješten
iz mjesta vezanja i formiraju komplekse s kolagenom ekstracelularnog matriksa i membranskih lipida. Brojni spojevi lijeka natječu se s bilirubinom za visoki afinitetni albuminski centar s visokim afinitetom.
Unošenje bilirubina u parenhimske stanice jetre
Kompleks albumin-bilirubin, isporučen s krvotokom u hepatHb, disocira se na površinu plazmatske membrane hepatocita. Oslobođeni bilirubin čini privremeni kompleks s lipidima plazma membrane. Svjetlosna difuzija bilirubina u hepatocite ostvaruje se s dvije vrste proteina nosača: ligandinom (prenosi glavnu količinu bilirubina) i proteinom Z. Aktivnost unosa bilirubina u hepatocite ovisi o brzini njegovog metabolizma u stanici.
Ligandin i protein Z se također nalaze u stanicama bubrega i crijeva, stoga, ako je funkcija jetre nedovoljna, oni mogu nadoknaditi slabljenje detoksikacijskih procesa u ovom organu.
Konjugacija bilirubina u glatkoj ER
U glatkom ER hepatocita, polarnim skupinama, uglavnom iz glukuronske kiseline, spajaju se (reakcija konjugacije) bilirubin.Bilirubin ima 2 karboksilne skupine, stoga se može kombinirati s 2 molekule glukuronske kiseline, formirajući dobro
Sl. 13-12. Bilirubing diglucuronide struktura (konjugirana, "ravna" bilirubina). Glukuronska kiselina je vezana esterskom vezom na dva ostatka propionske kiseline da se dobije acilglukuronid.
vodotopljivi konjugat - diglukuronid bilirubin (konjugirani ili direktni bilirubin) (Sl. 13-12).
Donor glukuronske kiseline je UDP-glukuronat. Specifični enzimi, UDP-glukuroniltransferaza (uridin difosfor glukuroniltransferaza) kataliziraju stvaranje mono- i diglukuronid-bilirubina (Sl. 13-13). Neki lijekovi, kao što je fenobarbital (vidi Odjeljak 12), služe kao induktori sinteze UDP-glukuroniltransferaze.
Izlučivanje bilirubina u žuč
Izlučivanje konjugiranog bilirubina u žuč slijedi mehanizam aktivnog transporta, tj. protiv gradijenta koncentracije. Aktivni transport je vjerojatno limitirajući brzinu cijelog procesa metabolizma bilirubina u jetri. Normalno, diglukuronid bilirubin je glavni oblik izlučivanja bilirubina u žuči, ali je moguće.
Sl. 13-13. Nastajanje bilirubindiglukuronida.
prisutnost male količine monoglukuronida. Transport konjugiranog bilirubina iz jetre u žuč se aktivira istim lijekovima koji su sposobni inducirati konjugaciju bilirubina. Dakle, može se reći da je stopa konjugacije bilirubina i aktivnog transporta bilirubinga glukuronida iz hepatocita u žuč strogo međusobno povezana (Slika 13-14).
B. Katabolizam bilirubin-diglukuronida
U crijevu se bilirubing glukuronid hidrolizira pomoću specifičnih bakterijskih enzima β-glukuronidaza, koji hidroliziraju vezu između bilirubina i ostatka glukuronske kiseline. Bilirubin oslobođen ovom reakcijom pod djelovanjem crijevne mikroflore vraća se u skupinu bezbojnih tetapirrolnih spojeva, urobilinogena (Sl. 13-15).
U ileumu i debelom crijevu, mali dio urobilinogena se ponovno apsorbira i ulazi u krvnu portalnu venu u jetri. Glavni dio urobilinogena iz jetre u sastavu žuči izlučuje se u crijevo i izlučuje izmetom iz tijela;
Sl. 13-14. Bilirubin-urobilinigenovy ciklus u jetri. 1 - HB katabolizam u retikuloendotelnim stanicama koštane srži, slezeni, limfnim čvorovima; 2 - formiranje transportnog oblika kompleksa bilirubin-albumin; 3 - primanje bilirubina u peHB; 4 - stvaranje bilirubing glukuronida; 5 - izlučivanje bilirubina u sastavu žuči u crijevu; 6 - katabolizam bilirubina pod djelovanjem crijevnih bakterija; 7 - uklanjanje urobilinogena s izmetom; 8 - apsorpcija urobilinogenova u krvi; 9 - apsorpcija urobilinogena u jetri; 10 - dio urobilinogena u izlučivanju krvi i bubrega u urinu; 11 - mali dio urobilinogena izlučen u žuč.
Sl. 13-15. Struktura nekih žučnih pigmenata. Mesobilinogen je međuproizvod katabolizma bilirubina u crijevu.
iz jetre ulazi u krvotok i uklanja se urinom u obliku urobilina (sl. 13-14). Normalno, većina bezbojnih urobilinogena formiranih u debelom crijevu, pod utjecajem crijevne mikroflore, oksidira se u rektumu u smeđi pigment urobilin i uklanja se izmetom. Boja fecesa je uzrokovana prisutnošću urobilina.
Sinteza žučnih kiselina iz kolesterola i njegova regulacija
Žučne kiseline sintetiziraju se u jetri iz kolesterola. Neke od žučnih kiselina u jetri prolaze konjugacijsku reakciju - spojeve s hidrofilnim molekulama (glicin i taurin). Žučne kiseline osiguravaju emulzifikaciju masti, apsorpciju produkata njihove probave i neke hidrofobne tvari koje dolaze iz hrane, kao što su vitamini topljivi u mastima i kolesterol. Žučne kiseline se također apsorbiraju, kroz pravnu venu ponovno ulaze u jetru i opetovano se koriste za emulgiranje masti. Taj se put naziva enterohepatična cirkulacija žučnih kiselina.
Sinteza žučnih kiselina
U tijelu se sintetizira 200-600 mg žučnih kiselina dnevno. Prva reakcija sinteze - stvaranje 7-α-hidroksikolesterola - je regulatorna. Enzim 7-a-hidroksilaza, koji katalizira ovu reakciju, inhibiran je konačnim produktom, žučnim kiselinama. 7-a-hidroksilaza je oblik citokroma P450 i koristi kisik kao jedan od supstrata. Jedan atom kisika iz O2 je uključen u hidroksilnu skupinu na položaju 7, a drugi je reduciran u vodu. Naknadne reakcije sinteze dovode do stvaranja 2 vrste žučnih kiselina: holnih i cenoodoksiholnih (Sl. 8-71), koje se nazivaju "primarne žučne kiseline".
Konjugacija žučnih kiselina
Konjugacija - dodavanje ioniziranih molekula glicina ili taurina u karboksilnu skupinu žučnih kiselina; povećava njihova svojstva deterdženta, jer povećava amfifilnost molekula.
Konjugacija se javlja u stanicama jetre i počinje formiranjem aktivnog oblika žučnih kiselina, derivata CoA.
Zatim se dodaje taurin ili glicin, i kao rezultat nastaju 4 varijante konjugata: taurokolna i taurohenodeoksiholna, glikoholna ili glikohenoodoksiholna kiselina (oni su mnogo jači emulgatori od izvornih žučnih kiselina).
Konjugati s glicinom nastaju 3 puta više nego s taurinom, budući da je količina taurina ograničena.
Enterohepatična cirkulacija žučnih kiselina. Transformacija žučnih kiselina u crijevima
Proizvodi hidrolize masti apsorbiraju se uglavnom u gornjem dijelu tankog crijeva, a soli žučnih kiselina - u ileumu. Oko 95% žučnih kiselina zarobljenih u crijevima vraća se u jetru kroz portalnu venu, a zatim ponovno izlučuje u žuč i ponovno se koristi u emulzifikaciji masti (slika 8-73). Ovaj put žučnih kiselina naziva se enterohepatična cirkulacija. Svaki dan, 12-32 g soli žučnih kiselina se reapsorbira, jer u tijelu ima 2-4 g žučnih kiselina, a svaka molekula žučne kiseline prolazi ovaj strmi 6-8 puta.
Neke od žučnih kiselina u crijevu izložene su bakterijskim enzimima koji cijepaju glicin i taurin, kao i hidroksilnu skupinu na položaju 7 žučnih kiselina. Žučne kiseline lišene ove hidroksilne skupine nazivaju se sekundarne. Sekundarne žučne kiseline: deoksikolična, koja se formira iz količke, a litoholična, koja se formira od deoksikolika, manje je topljiva, sporije se apsorbira u crijevu, nego u primarnim žučnim kiselinama. Stoga se sekundarne žučne kiseline uglavnom uklanjaju iz fecesa. Međutim, reapsorbirane sekundarne žučne kiseline u jetri se ponovno pretvaraju u primarne i uključene su u emulzifikaciju masti. Tijekom dana, 500-600 mg žučnih kiselina se eliminira iz tijela. Put izlučivanja žučnih kiselina istovremeno služi kao glavni put izlučivanja kolesterola iz tijela. Kako bi se kompenzirao gubitak žučnih kiselina s izmetom u jetri, žučne kiseline se kontinuirano sintetiziraju iz kolesterola u količini ekvivalentnoj izvedenim žučnim kiselinama. Kao rezultat, bazen žučnih kiselina (2-4 g) ostaje konstantan.
Sl. 8-73. Enterohepatična cirkulacija žučnih kiselina. Svjetlosni krugovi - žučne micele; tamni krugovi - mješovite micele žuči i triacil-glicerol hidroliza.
Regulacija sinteze žučnih kiselina
Regulatorni enzimi za sintezu žučnih kiselina (7-a-hidroksilaza) i kolesterola (HMG-CoA reduktaza) inhibirani su žučnim kiselinama. Tijekom dana, aktivnost oba enzima se mijenja na sličan način, tj. Povećanje količine žučnih kiselina u jetri dovodi do smanjenja sinteze žučnih kiselina i kolesterola. Povrat žučnih kiselina u jetru tijekom enterohepatičke cirkulacije ima važan regulatorni učinak; Prekid cirkulacije dovodi do aktivacije 7-α-hidroksilaze i povećanja hvatanja kolesterola iz krvi. Ovaj mehanizam podupire jedan od načina za smanjenje koncentracije kolesterola u krvi u liječenju hiperkolesterolemije. U ovom slučaju koriste se lijekovi koji adsorbiraju kolesterol i žučne kiseline u crijevu i sprječavaju njihovu apsorpciju.
Regulacija 7-α-hidroksilaze provodi se drugim mehanizmima:
fosforilacija / defosforilacija, a fosforilirani oblik je aktivan, za razliku od HMG-CoA reduktaze;
promjena količine enzima; kolesterol potiče transkripciju gena, a žučne kiseline potiskuju. Hormoni utječu na sintezu 7-α-hidroksilaze: hormoni štitnjače induciraju sintezu, a estrogeni potiskuju. Ovaj učinak estrogena na sintezu žučnih kiselina objašnjava zašto se holelitijaza javlja kod žena 3-4 puta češće od muškaraca.