Določanje motenj presnove pigmenta je zanimivo z dveh vidikov: ocena funkcionalnega stanja jetrnih celic in diferenciacija različnih vrst zlatenice (jetrna, suprahepatična in subhepatična).
Študije Talafanta (1956) in Schmidta (1956) ter dela Billinga, Latheja (1958) in Bollmana (1959), ki sta uporabili kromatografsko metodo za preučevanje bilirubina, sta omogočili ugotovitev posameznih stopenj metabolizma pigmentov. S pomočjo papirne kromatografije določimo tri različne oblike bilirubina: prost bilirubin (ki ni povezan z glukuronsko kislino), bilirubin monoglukuronid in bilirubindiglukuronid *. Izrazi "neposredni" in "posredni" bilirubin bi morali pustiti, kot da ne odražajo bistva procesa spreminjanja bilirubina. V skladu s sodobnimi koncepti je prosti bilirubin, ki je nastal v RES, povezan z albuminom in kroži v obliki kompleksa albumin-bilirubin v krvi in vstopa v jetra. V Kupfferjevih celicah se kompleks pokvari, netopni prosti bilirubin vstopi v jetrne celice - hepatocite. V hepatocitih s sodelovanjem transferaznih sistemov je bilirubin povezan z glukuronsko kislino. Nastale vodotopne di- in monoglukuronide se iz jetrnih celic prenesejo v žolčne kapilare. Povečana bilirubinemija - zlatenica - je lahko posledica: 1) povečanja tvorbe prostega bilirubina v retikuloendoteliju (hemolitična ali suprahepatična zlatenica); 2) obturacija žolčnika (subhepatična, obstruktivna zlatenica); 3) poškodbe jetrnih celic z okvarjenim nastajanjem bilirubinglukuronidov in njihovo sproščanje v lumen žolčnih kapilar (jetrna zlatenica); 4) prirojena insuficienca transferaznega sistema jetrnih celic z okvaro tvorbe glukoronida (prirojena nehemolitična zlatenica).
Pri zdravih posameznikih je v kromatogramih določena le frakcija prostega bilirubina. S porazom jetrnega parenhima, skupaj s povečanjem količine prostega bilirubina, obstajajo frakcije bilirubin glukuronida. To kaže na prisotnost sinteze glukuronida v jetrih in retrogradni vnos nastalih spojin v krvni obtok. Študije 3. D. Schwartzman (1961) je pokazal razmerje med stopnjo poškodbe jetrnega parenhima in spremembo vsebnosti posameznih frakcij bilirubina v krvi.
Za hemolitično zlatenico je značilno povečanje skupne količine bilirubina predvsem zaradi prostega. Včasih s hemolitično zlatenico se pojavi majhna količina bilirubin monoglukuronida, kar kaže na kršitev delovanja jetrnih celic. Podobne spremembe pri prirojenih nehemolitičnih in nekaterih drugih vrstah zlatenice, povezane z motnjami nastajanja glukuronida zaradi pomanjkanja transferaznih sistemov.
V mehanski zlatenici kromatografska študija kaže povečanje števila vseh treh frakcij bilirubina, vendar v nasprotju z Botkinovo boleznijo ni značilne ciklične narave bolezni pri pojavu in izginotju di- in monoglukuronidne frakcije. Pojav teh frakcij pri obstruktivni zlatenici je posledica kršitve iztoka žolča s kontinuirano sintezo glukuronidov.
Kot testi za presojo delovanja jeter na področju metabolizma pigmentov, skupaj z določitvijo količine celotnega bilirubina in njegovih frakcij v krvi, so določeni bilirubin v žolču, urobilin v urinu in stercobilin v blatu.
V žolču je bilirubin v obliki glukuronidov. Njegova količina v vsebnosti dvanajstnika dramatično niha v posameznih delih žolča, koncentracija se zmanjšuje z naraščanjem količine žolča. Razmerje med količino mono- in diglukuronida v žolču pri zdravih posameznikih je 1: 3. Kromatografska študija dvanajstnika pri bolnikih z Botkinovo boleznijo pokaže enakomerno zmanjšanje obeh frakcij bilirubina ob ohranjanju njihovega normalnega razmerja; s povečanjem izkoristka se poveča sproščanje mono- in diglukuronida (3. G. Bezkorovainaya, 1964).
Naslednji korak v spremembi bilirubina je tvorba teles urobilina, ki so določeni v urinu v obliki I-urobilinogena (mezobilubinogena), D-urobilinogena in L-urobilinogena (končni produkt spremembe bilirubina). Sveži urobilinigeni urina hitro oksidirajo v ustrezne urobiline.
Na vprašanje o mestu in mehanizmu nastajanja teles urobilina iz bilirubina trenutno obstajata dve teoriji: klasična črevesna in dualistična. V skladu s klasično teorijo se transformacija bilirubingluukuronida v mezobilubrubinogen in urobilinogen odvija v debelem črevesu pod vplivom bakterij. Majhna količina se absorbira, skozi sistem portalne vene vstopi v jetra in se ponovno izloči v žolč in delno uniči. Urobilinogen, ki se ne absorbira pod vplivom mikroba, se dodatno spremeni in spremeni v stercobilinogen. Majhen del stercobilinogena se absorbira v zgornjem kolonu in vstopa skozi portalno veno v jetra (in se tam uniči), medtem ko iz stičnega črevesa stercobilinogen, ki se absorbira, vstopi v krvne žile v krvni obtok in se izloči z urinom. Največji del sterkobilinogena se izloči v blatu in se spremeni v sterkobilin.
V skladu z dualistično teorijo Baumgartela pride do pretvorbe bilirubina v urobilinogen v črevesju in v žolčnem traktu: proces transformacije se začne v spodnjih delih žolčevoda in žolčnika pod vplivom celičnih encimov. Tako, tako bilirubin kot urobilinogen vstopita v tanko črevo, slednji se absorbira in skozi sistem portalne vene vstopi v jetra in se tam razgradi. Bilirubin se pod vplivom mikroflore kolona spremeni v mezobilubirubin, nato pa v stercobilinogen. Večina stercobilinogena se izloči v blatu, majhen del se absorbira in skozi hemoroidne vene vstopi v sistemsko cirkulacijo in se izloči z urinom.
Določanje urobilinskih teles in stercobiogenogena v urinu in blatu je zelo pomembna diagnostična vrednost ne le za odkrivanje lezij parenhima v jetrih, ampak tudi za določanje narave zlatenice.
Klinika pogosto uporablja tehnike, ki določajo skupno količino stercobilina, stercobilinogena, vseh oblik urobilinogena in urobilina. Izraz "urobilin" se nanaša na snovi, ki jih vsebuje urin, izraz "stercobilin" - vsebovan v blatu **.
Če je prizadet jetrni parenhim, je eden od prvih simptomov bolezni povečanje količine urobilina v urinu.
Pri obstruktivni zlatenici je prisotnost določene količine urobilina v urinu v primeru popolne blokade žolčevoda posledica njegove tvorbe v žolčniku in intrahepatičnih prehodov. Možnost tega v tej situaciji prepoznavajo zagovorniki klasične teorije, ki to dejstvo razlagajo s pojavom mikroflore v žolčnem traktu med zastojem žolča. Pri dolgotrajni blokadi žolčnika se lahko zaradi razvoja poškodb jetrnih celic poveča urobilinurija.
Za diferencialno diagnozo narave zlatenice je dostopna in dragocena diagnostična metoda določiti razmerje med količino urobilina v urinu in stercobilinom v blatu.
Običajno se dnevno izločanje stercobilina z blatom giblje med 100 in 300 mg, kar presega količino urobilina v urinu za 10 do 30 krat.
Ko jetrna zlatenica zaradi zmanjšanja bilirubina z žolčem, se količina stercobilina v blatu zmanjša; hkrati se poveča urobilinurija zaradi kršitve transformacije urobilinov in stercobilinogena v hepatocitih. Razmerje urobilin / stercobilin, ki je enako v normi 1: 10-1: 30, se spremeni v 1: 5-1: 1; pri hudih poškodbah jeter je koeficient urobilina izkrivljen in doseže 3: 1, tj. dnevno izločanje urobilina v urinu presega količino stercobilina v blatu.
Pri hemolitični zlatenici, ki je posledica žolčne pleokromije, se količina stercobilina v nekaterih primerih poveča na 10.000 mg. Razmerje med količino urobilina in stercobilinom lahko doseže do 1: 300-1: 1000.
Določanje koeficienta urobilina je dragocena metoda pri diagnosticiranju hemolitične zlatenice, značilne spremembe v koeficientu pa se določijo šele med nastopom hemolitične krize.
Vloga jeter pri metabolizmu pigmentov
Upoštevajte samo hemokromogene pigmente, ki nastanejo v telesu med razgradnjo hemoglobina (v veliko manjši meri med razgradnjo mioglobina, citokroma itd.). Razpad hemoglobina se pojavi v celicah makrofagov, zlasti v stelatnih retikuloendotelijskih celicah, kot tudi v histiocitih vezivnega tkiva katerega koli organa.
Kot je navedeno (glej poglavje 13), je začetna faza razpada hemoglobina prekinitev enega metinskega mostu z nastankom verdoglobina. Nadalje, atom železa in globinski protein se ločita od molekule verdoglobina. Posledično nastane biliverdin, ki je veriga štirih piroloških obročev, povezanih z metanskimi mostovi. Potem biliverdin, okreva, se spremeni v bilirubin - pigment, izločen iz žolča in se zato imenuje žolčni pigment. Nastali bilirubin se imenuje posredni (nekonjugiran) bilirubin. V vodi je netopen, posredna reakcija z diazoreaktivnim, t.j. reakcija poteka šele po predhodni obdelavi z alkoholom.
V jetrih se bilirubin veže (konjugati) z glukuronsko kislino. To reakcijo katalizira encim UDP-glukuroniltransferaza, medtem ko glukuronska kislina reagira v aktivni obliki, t.j. v obliki UDFGK. Nastali bilirubin glukuronid se imenuje direktni bilirubin (konjugirani bilirubin). Topen je v vodi in daje neposredno reakcijo z diazoreaktivnim. Večina bilirubina se veže na dve molekuli glukuronske kisline, ki tvorita diglukuronid bilirubin:
Sl. 16.4. Normalna izmenjava urobilinogenih teles (shema).
V jetrih nastane neposredni bilirubin, skupaj z zelo majhnim delom posrednega bilirubina, ki se izloči v žolč v tanko črevo. Tukaj se glukuronska kislina odcepi od direktnega bilirubina, njeno okrevanje pa se pojavi z zaporednim nastajanjem mezobilubina in mezobilinogena (urobilinogena). Domneva se, da se približno 10% bilirubina zmanjša na mezobliogenogen na poti v tanko črevo, t.j. v ekstrahepatičnih žolčevodih in žolčniku. Del tankega črevesa se del nastalega mezobilinogena (urobilinogena) resorbira skozi črevesno steno, vstopi v portalno veno in se s pretokom krvi prenese v jetra, kjer se popolnoma razdeli na di- in tripyrroles. Tako mesosynogen ne vstopa v splošno cirkulacijo krvi in urina.
Glavna količina mezobilinogena iz tankega črevesa vstopi v debelo črevo in se ponovno vzpostavi v stercobilinogen s sodelovanjem anaerobne mikroflore. Nastali stercobilinogen v spodnjih delih debelega črevesa (predvsem v danki) se oksidira v sterko-bilino in izloči v blatu. Le majhen del stercobilinogena se absorbira v sistem spodnje vene (najprej vstopi v hemoroidno veno) in se nato izloči z urinom. Zato v normalnem človeškem urinu vsebuje sledi stercobilinogena (dnevno se izloči v urinu do 4 mg). Na žalost se je do nedavnega v klinični praksi stercobilinogen, ki je vsebovan v normalnem urinu, še vedno imenoval urobilinogen. Na sl. 16.4 shematično prikazuje načine nastajanja urobilinogenih teles v človeškem telesu.
Izraz "urinski urobilinogen" se je uveljavil v klinični praksi. Ta izraz je treba razumeti kot tiste derivate bilirubina (biliru-binoidi), ki jih najdemo v urinu. Pozitivna reakcija na urobilinogen je lahko posledica povečane vsebnosti tega ali tistega bilirubinoida v urinu in je praviloma odraz patologije.
Klinično določanje bilirubina v krvi (splošno, posredno in neposredno), kot tudi urobilinogena v urinu, je pomembno pri diferencialni diagnozi zlatenic različnih etiologij (slika 16.5). Pri hemolitični zlatenici ("suprahepatic"), zaradi povečane hemolize rdečih krvnih celic in uničenja hemoglobina, se v retikuloendotelijskem sistemu pojavi intenzivna tvorba posrednega bilirubina (glej sliko 16.5, b). Jetra ne morejo izkoristiti tako velike količine indirektnega bilirubina, kar vodi do kopičenja v krvi in tkivih. V tem primeru se v jetrih sintetizira povečana količina direktnega bilirubina, ki z žolčem vstopi v črevo. V tankem črevesu nastane mezobilinogen v povečanih količinah in nato stercobilinogen. Absorbirani del mezobilinogena se uporablja v jetrih, sterokobilinogen, ki resorbira v debelem črevesu, pa se izloči z urinom. V tipičnih primerih so za hemolitično zlatenico značilni naslednji klinični in laboratorijski indikatorji: povečana koncentracija celotnega in posrednega bilirubina v krvi, v urinu - odsotnost bilirubina (indirektni bilirubin se ne filtrira preko ledvic) in pozitivna reakcija na urobilinogen (zaradi povečanega vdora v kri in urin stercobilinogena in v hudih primerih - in zaradi mezobilinogena, ki ga jetra ne uporabljajo); limonasto rumena barva kože (kombinacija zlatenice in anemije); povečanje velikosti vranice; svetle barve iztrebkov.
Sl. 16.5. Patogeneza bilirubinemije pri različnih patoloških stanjih (shema). a je norma; b - hemoliza; v - zastoj v žolčnih kapilarah; d - poškodbe jetrnih parenhimskih celic; 1 - kapilara krvi; 2 - jetrne celice; 3 - kapilarna žolča.
Pri mehanski (obstruktivni ali »subhepatični«) zlatenici (glej sliko 16.5, c) je iztok žolča moten (blokada žolčevoda s kamnom, rak glave trebušne slinavke). To vodi do destruktivnih sprememb v jetrih in vnosa žolčnih elementov (bilirubina, holesterola, žolčnih kislin) v kri. Z popolno obstrukcijo skupnega žolčevoda žolč ne vstopi v črevesje, zato nastajanje bilirubinoidov v črevesju ne nastane, iztrebki so obarvani in reakcija na urin urobilinogen je negativna. Torej, z obstruktivno zlatenico v krvi, se poveča količina skupnega bilirubina (zaradi neposrednega), vsebnost holesterola in žolčnih kislin se poveča, v urinu pa - visoka raven bilirubina (neposredna). Klinični znaki obstruktivne zlatenice so svetlo utripajoče obarvanje kože, brezbarvni blato, srbenje kože (draženje živčnih končičev z žolčnimi kislinami v koži). Treba je opozoriti, da z dolgoročno obstruktivno zlatenico lahko bistveno moti jetra, vključno z eno od glavnih - razstrupljanje. V tem primeru lahko pride do delnega "odpovedi" jeter iz posrednega bilirubina, ki lahko povzroči njegovo kopičenje v krvi. Z drugimi besedami, povečanje deleža posrednega bilirubina v obstruktivni zlatenici je slab prognostični znak.
Ko parenhimske ("jetrne") zlatenice (glej. Sl. 16.5, d), ki se najpogosteje pojavljajo v virusni leziji, razvijejo vnetne in destruktivne procese v jetrih, kar vodi do kršitve njegovih funkcij. V začetnih fazah hepatitisa, proces zajemanja in glukuronirovaniya indirektni bilirubin se ohrani, vendar pa neposredni bilirubin nastane v pogojih uničenja jetrnega parenhima delno pade v sistemski krvni obtok, kar vodi do zlatenice. Izločanje žolča je tudi prekinjeno, bilirubin v črevesju postane manj kot običajno. Mezobilogen nastane manj kot ponavadi, manjša količina pa se absorbira v črevesju. Vendar pa se tudi ta majhna količina mesobliogenogena, ki vstopa v jetra, ne absorbira. Mesobilinogen, ki se izogiba, vstopi v krvni obtok in se izloči z urinom, kar določa pozitivno reakcijo na urobilinogen. Zmanjša se tudi količina nastalega stercobilinogena, zato so iztrebki hipokolični. Torej, z parenhimsko zlatenico, je povečanje koncentracije krvi v skupnem bilirubinu, predvsem zaradi neposrednega. V blatu je zmanjšana vsebnost stercobinogena. Reakcija na urin urobilinogena je pozitivna zaradi zaužitja mezobilinogena. Treba je opozoriti, da se pri progresivnem hepatitisu, ko jetra izgubijo funkcijo razstrupljanja, v krvi kopiči znatna količina posrednega bilirubina. Poleg tega se lahko z izrazitim vnetjem jeter, njegovim »otekanjem«, kompresijo žolčnih kapilar in kanalov pojavi intrahepatična holestaza, ki mehaničnim značilnostim parenhimske zlatenice daje ustrezno klinično laboratorijsko sliko (aholični feces, pomanjkanje reakcije na urobilinogen).
V zavihku. 16.2 prikazuje najbolj značilne spremembe v kliničnih in laboratorijskih kazalnikih za različne vrste zlatenice.
Upoštevati je treba, da se v praksi redko pojavlja zlatenica katerekoli vrste v »čisti« obliki. Bolj običajna kombinacija enega ali drugega tipa. Tako pri hudi hemolizi, različni organi neizogibno trpijo, vključno z jetri, ki lahko povzročijo elemente parenhimske zlatenice med hemolizo. V zameno pa parenhimska zlatenica praviloma vključuje mehanske elemente. Pri obstruktivni zlatenici, ki je posledica stiskanja velike duodenalne papile (Vater bradavice) pri raku trebušne slinavke, je hemoliza neizogibna zaradi zastrupitve z rakom.
67. Študija metabolizma pigmentov v jetrih, diagnostična vrednost.
Odraz presnove pigmentov v jetrih je vsebnost bilirubina v krvi (kot tudi v blatu in urinu) in njegovih obnovitvenih produktov. Identifikacija motenj metabolizma pigmentov daje idejo o funkcionalnem stanju geatocitov in pomaga razlikovati različne vrste zlatenice.
Nastanek bilirubina se pojavi v retikuloendotelnih celicah kostnega mozga, bezgavk, predvsem vranice, pa tudi v stelatnih retikuloendotelnih celicah jeter (sl. 117). Bilirubin nastane iz hemoglobina, ki se sprosti med fiziološko razgradnjo rdečih krvnih celic; hkrati se hemoglobin razgradi v beljakovinsko telo globina in železa, ki vsebuje heme. V celicah retikuloendotelijskega sistema se prosti bilirubin tvori iz sproščenega hema, ki kroži v krvi v nestabilnem razmerju z beljakovino albumina. Vsebnost prostega bilirubina v krvi je 8.55-20.52 μmol / l (0.5-1.2 mg%). Večina je v jetrih, kjer se sprosti iz povezave z albuminom in se s sodelovanjem jetrnih encimov veže na glukuronsko kislino, tako da tvori vodotopno spojino, bilirubingenu-kuronid (mono- in diglukuronid ali vezani bilirubin), ki se izloči v žolčevod.
Zato jetra sodelujejo pri izmenjavi bilirubina in opravljajo naslednje funkcije: 1) tvorba bilirubina v stelatnih retikuloendotelnih celicah; 2) ujetje prostega bilirubina iz krvi; 3) tvorbo spojine bilirubina z glukuronsko kislino; 4) bilirubing izločanje glukuronida v žolč (vezani bilirubin).
V krvi zdravih ljudi je samo prosti pigment. Pri boleznih, ki jih spremlja kršenje ali izkrivljanje normalnega izločanja bilirubina, ki je povezan z žolčem, vstopi v krvni obtok, nato pa oba pigmenta krožita (lahko ju določimo ločeno).
Kvalitativni vzorec Van den Berg daje indikativne informacije: če se izkaže, da je posreden, lahko domnevamo, da je v krvi le prosti bilirubin; če se izkaže, da je neposreden, potem ni znano, v kakšnem razmerju sta oba pigmenta - pozitivna neposredna reakcija maskira prisotnost katere koli količine prostega bilirubina. Trenutno v glavnem uporabljajo ločeno kvantitativno določanje frakcij bilirubina. V večini študij, izvedenih v ta namen, se uporabljajo isti diazoreaktivni pripravki kot za kvalitativni preskus (diazoreaktivni I: 5 g sulfanilne kisline in 15 ml močne klorovodikove kisline raztopimo v destilirani vodi in prostornino naravnamo na 1 l z destilirano vodo; raztopina natrijevega nitrita: zmes diazina: 10 ml diazoreaktivnega I + 0,25 ml diazoreaktivnega II).
Kvalitativni test: 0,5 ml seruma vlijemo 0,25 ml diazo mešanice. V primeru rdečice v serumu v manj kot 1 minuti se šteje, da je reakcija hitra in kaže prisotnost vezanega bilirubina v serumu. Če se rdečica pojavi počasi (v 1 - 10 min), kar se zgodi, ko je relativno prosti vezani bilirubin vezan na prosto, se reakcija šteje za neposredno odloženo. Če rdečica ni več kot 10 minut, je neposredna reakcija negativna. Če želite zagotoviti, da je rumena barva takšnega seruma odvisna od bilirubina, ji dodajte dvojno količino alkohola, filtriramo in diazo-zmes dodamo filtratu, zaradi česar tekočina postane rožnata (posredna reakcija). Obstaja veliko metod za kvantitativno določanje frakcij bilirubina. Nekateri od njih temeljijo na dejstvu, da na prosti bilirubin vplivajo snovi, kot so kofein, ki se uporablja v najpogostejši metodi Endrashik, metilni alkohol itd., Ki deluje kot katalizator, pospeševalnik, pridobi sposobnost reagiranja z diazoreaktantom. V prvem delu seruma, obdelanega s pospeševalnikom, je mogoče določiti skupno vsebnost obeh frakcij. V drugem delu, brez dodajanja pospeševalnika, se določi samo vezani pigment. Če odštejejo njegovo vezano frakcijo od celotne količine bilirubina, bodo prepoznali prosto frakcijo. Druge metode za ločeno določanje frakcij bilirubina (kemijske, kromatografske) so bolj zapletene.
Prosti bilirubin, netopen v vodi, se ne izloča preko ledvic; po vezavi z glukuronsko kislino postane topen v vodi, ko se nabere v krvi - s subhepatično in jetrno žolčo, se zazna v urinu. V žolčnem traktu se sprosti le vezani bilirubin (bilirubinglukuronid). V velikih žolčevodih in žolčniku (zlasti med vnetnimi procesi v njih) in še naprej v črevesju se manjši del bilirubina vrne v urobilinogen, ki se resorbira v zgornjem tankem črevesu in vstopi v jetra s krvjo portalne vene. Zdravo jetra jo popolnoma ujame in oksidira, vendar bolni organ ne more opraviti te funkcije, urobilinogen prehaja v kri in se izloča z urinom kot urobilin. Urobilinurija je zelo subtilen in zgodnji znak odpovedi jeter. Preostanek, velik del bilirubina v črevesju, je obnovljen do stercobininogena. Glavni del se izloča v blatu, spremeni v rektum in iz nje (v svetlobi in zraku) v stercobilin, kar daje iztrebku normalno barvo. Majhen del sterkobilinogena, ki se absorbira v spodnjih delih debelega črevesa, skozi hemoroidne vene, mimo jeter, vstopi v splošno cirkulacijo in se izloči skozi ledvice. Normalni urin vedno vsebuje sledi stercobilinogena, ki se pod vplivom svetlobe in zraka spremeni v sterkobilin.
Vsebnost teles urobilina v urinu se povečuje ne le, če je jetrna funkcija nezadostna, temveč tudi pri povečanju hemolize. V teh primerih se zaradi sproščanja znatne količine hemoglobina tvori več bilirubina in izloči v črevesje. Povečana proizvodnja stercobilina vodi v povečano izločanje z urinom. V primeru obstruktivne zlatenice, ko žolč sploh ne vstopi v črevesje, v fecesu ni sterkobilina, v urinu ni teles urobilina. Ko se hepatocelularna zlatenica zmanjša, se izločanje bilirubina v žolč in količina stercobilina v blatu zmanjša, število urobilinskih teles v urinu pa se poveča. Njihovo razmerje, ki znaša 10: 1–20: 1, se občutno zmanjša in doseže 1: 1 pri hudih poškodbah jeter, pri hemolitičnih zlatenicah pa stercobilin rast v blatu bistveno presega povečanje izločanja uroilinskih organov z urinom. Njihovo razmerje se poveča na 300: 1–500: 1. Razmerje med proizvodi za obnovitev bilirubina v blatu in urinu je veliko bolj pomembno pri razlikovanju med zlatenicami kot absolutna vrednost vsake od njih.
Zamenjava pigmentov.
V fizioloških razmerah je koncentracija bilirubina v plazmi 0,3-1,0 mg / dL (5,1-17,1 μmol / l). Če je koncentracija bilirubina v plazmi približno 3 mg / dl (50 μmol / l), se ta klinično manifestira v obliki zlatenske bele, sluznice in kože.
Bilirubin izvira iz encimskega uničenja hemoglobina ali hemoproteinov (citokrom 450, citokrom B5, katalaza, triptofanpirolaza, mioglobina). Po encimskem sproščanju hema iz hemoglobina ali hemoproteinov s pomočjo mikrosomske hemoxygenaze v membrani citoplazmatskega retikuluma preko aktivacije kisika pod vplivom NADPH-citokrom c reduktaze pride do nastanka agidroksihema, aktivirani kisik pa deluje na ametinske mostove ciklični tetrapirrol. Zaradi tega se protoporfirinski obroč razgrajuje z izpustom ogljikovega monoksida in pojavi se biliverdin kompleks z železom. Po hidrolizi kompleksa biliverdin z železom v železo in biliverdina IXa z biliverdin reduktazo je bil biliverdin centralni metinski obroč obnovljen v biliverin IXa 2. Ker obstajajo trije encimi (mikrosomska hemoksinaza in NADPH-citokrom-c reduktaza ter tudi nosilec in na enak način boste lahko obnovili osrednji encim v telesu. heme, v obliki encimskega kompleksa na površini endoplazmičnega retikuluma, biliverdin na tem kompleksu je bil obnovljen v bilirubin.
Pri razgradnji rdečih krvnih celic v retikulo-endotelijskem sistemu (v vranici, kostnem mozgu in v jetrih) nastane približno 70% dnevnih pigmentov žolča iz hemoglobina.
Sodelovanje jeter v dnevnem nastajanju bilirubina je 10–37%, v jetrih pa so glavni vir mikrosomski citokromi, katalaza, triptofan in mitohondrijski citokrom B. Hemoglobin, methemoglobin ali metgemalbumin v plazmi se uporablja tudi za uporabo haptoglobina, methemoglobina ali methemmalbumina in glavni vir hemoglobina. zaznavajo sestavine hema za tvorbo bilubin ruby.
Po konjugaciji bilirubina se glukuronirani bilirubin, verjetno s pomočjo nosilca, izloča skozi membrano tubula v žolč. Bromsulfalein, indocyanan zelena in radioaktivne snovi v žolčnem traktu tekmujejo za sistem prevoza bilirubina v membrani žolčnika, ki sledi kinetiki nasičenosti. Žolčne kisline, nasprotno, cementirajo drugi transportni sistemi membran žolčnih vodov v žolč. V žolčnem traktu in v črevesju se izločeni bilirubinglukuronid ne absorbira, ampak gre skozi tanko črevo in se s pomočjo bakterijskega v-glukuronidaze hidrolizira v terminalnem delu tankega črevesa in debelega črevesa. Bilirubin se obnovi z bakterijami debelega črevesa v urobilinogen in delno oksidira v urobilin v blatu: V enterohepatični ciklus je vključenih manj kot 20% dnevne proizvodnje urobilinogena v debelem črevesu: absorbira se v tankem črevesu, prenaša v žolč, preostalih 10% pa v periferno cirkulacijo in nato izloča z urinom. Pri hemolizi, hepatocelularni bolezni jeter in portosistemskemu šantu se urobilin izloča z urinom.
Lekcija 7.2 Zamenjava pigmentov. Biokemija jeter
Lekcija 7.2 Zamenjava pigmentov. Biokemija jeter.
-preučevanje kemijske strukture, sestave in delovanja hemoglobina;
-poznati raven hemoglobina v krvi;
-poznati sestavo hemoglobina pri ljudeh različnih starostnih skupin;
-proučiti procese sinteze in razgradnje hemoglobina, oblikovati jasna merila za biokemijsko diferenciacijo zlatenic;
-poznati vsebnost krvi v skupnem bilirubinu in njegovih frakcijah;
-seznaniti se s kvantitativnim določanjem hemoglobina v krvi s pomočjo metode hemoglobinkanida;
-biti sposoben določiti koncentracijo urobilina v urinu z uporabo diagnostičnih test trakov "UBG-ventilator".
Zahtevana osnovna vrednost
Iz predmeta bioorganske kemije mora študent vedeti:
-opredelitev in razvrstitev kompleksnih beljakovin;
-struktura hem v hemoglobinu;
-značilnost globinskih beljakovin v hemoglobinu (značilnosti kvartarne strukture).
Iz predmeta fiziologije mora študent vedeti:
-biološko vlogo hemoglobina in mioglobina.
Vprašanja za samostojno učenje
Hemska biosinteza, viri železa, regulacija procesa Kršitve biosinteze hemoglobina. Hemoglobinopatije. Srčno-celična anemija Katabolizem hemoglobina, razgradnja heme - nastajanje bilirubina v celicah OVE. Struktura in lastnosti posrednega bilirubina. Nevtralizacija bilirubina v jetrih. Konjugirani (neposredni) bilirubin - mehanizem nastajanja, struktura, lastnosti Izločanje bilirubina v črevesje in njegova nadaljnja razgradnja v črevesju: končni produkti katabolizma bilirubina Bolezni metabolizma (pigmentna presnova): zlatenica
Diagnostična vrednost določanja bilirubina v serumu in urinu. Urobilinogen v urinu
Praktični del lekcije
Lab 1
Kvantitativna določitev bilirubina v serumu
Načelo metode: diazoreaktivno daje neposredno obarvanje z rožnatim bilirubinom. Posredni prosti bilirubin se lahko pretvori v topno stanje z dodajanjem kofeinskega seruma, ki poveča topnost tega pigmenta in vam omogoča, da ga določite s pomočjo diazoreaktivnega. Skupna vsebnost obeh oblik serumskega bilirubina je skupni bilirubin. Razliko med celotnim in direktnim bilirubinom lahko uporabimo za določitev ravni posrednega bilirubina. Intenzivnost barve raztopine, dobljene z dodajanjem diazoreaktivnega v serum, je neposredno sorazmerna koncentraciji bilirubina.
Napredek pri delu: 0,5 ml seruma vlijte v 3 epruvete. V 1 epruveti (direktni bilirubin) 1,75 ml nat. raztopino, 0,25 ml diazoreaktanta in pustimo stati 10 minut. 1,75 ml kofeinskega reagenta in 0,25 ml natrijevega klorida. rešitev. Po 10 minutah izmerite optično gostoto vzorca na fotokolorimetru proti vodi v kiveti pri 5 mm s filtrom zelene svetlobe (530 nm). 1,75 ml kofeinskega reagenta, 0,25 ml diazoreaktivnega zlijemo v 3 epruvete (celotni bilirubin) in fotometrično zavrnemo z vodo po 20 minutah. Izračun se izvede v skladu z urnikom umerjanja. Poiščite vsebnost celotnega in neposrednega bilirubina. Za določitev vsebnosti posrednega bilirubina od skupnega bilirubina odštejemo odčitke neposrednega bilirubina. Konverzijski faktor v enotah SI (µmol / l) je 17.104.
Običajno je vsebnost skupnega bilirubina 3,5–20,5 µmol / l, vezana - 25% (do 7 µmol / l), prosto - 75% (do 12 µmol / l).
Lab 2
Kvantitativna določitev urobilinogena v urinu z uporabo diagnostičnih trakov "UBG-ventilator"
Načelo metode: metoda temelji na reakciji azo-spajanja stabilizirane diazonijeve soli z urobilinogenom v kislem mediju. V prisotnosti urobilinogena reaktivna cona spremeni barvo v rožnato ali rdečo.
Napredek pri delu: Reaktivna cona diagnostičnega testnega traku je navlažena z urinom, ki se preučuje, in po 30-60 sekundah se barva reaktivne cone primerja z barvno lestvico.
Praktični pomen dela. Določitev skupnega bilirubina in njegovih frakcij, pa tudi bilirubina in urobilinogena v urinu, je pomembna za razumevanje mehanizmov nastanka zlatenic različnih etiologij (hemolitičnih, parenhimskih in obstruktivnih).
Pri hemolitični zlatenici se hiperbilirubinemija pojavi predvsem zaradi posrednega (prostega) bilirubina.
Ko pride do parenhimske zlatenice uničenje jetrnih celic, je izločanje direktnega bilirubina v žolčnih kapilarah moteno, vstopi v kri, njegova koncentracija v krvi se poveča in koncentracija posrednega bilirubina, mešanega tipa hiperbilirubinemije. V urinu so odprti urobilinogen in bilirubin (bilirubinurija).
Pri obstruktivni zlatenici je izločanje z žolčem oslabljeno, kar vodi v močno povečanje vsebnosti direktnega bilirubina v krvi in, kot posledica bilirubina v urinu, v bilirubinuriji.
Ii. Končni kontrolni test na temo “Biokemija krvi. Zamenjava pigmentov "
Zamenjava pigmentov
Približno 80% nekonjugiranega (indirektnega) bilirubina izvira iz razpadajočega hemoglobina, pri čemer je približno 35 mg bilirubina proizvedeno iz 1 g hemoglobina. Uničenje starih rdečih krvnih celic poteka v vranici, kostnem mozgu in jetrih. Glavna vloga pri uničevanju rdečih krvnih celic pripada makrofagom; 20% nekonjugiranega bilirubina se sintetizira iz hema drugega izvora (eritroblastov, retikulocitov, mioglobina, citokroma itd.). Spada v tako imenovani shunt bilirubin.
V enem dnevu se sintetizira približno 300 mg bilirubina. Nekonjugiran (prost ali posreden) bilirubin je praktično netopen v vodi, vendar je topen v maščobah. Pri odrasli zdravi osebi je pigment v celoti vezan na albumin (transportni ligandinski protein). V tej obliki ne more premagati ledvične in krvno-možganske pregrade. En mol albumina veže dva mola bilirubina. Pri pomembni hiperbilirubinemiji (več kot 171,0–256,5 µmol / L ali 10–15 mg / dL) albumin nima dovolj moči in del nekonjugiranega bilirubina ni vezan. Enako se dogaja s hipoalbuminemijo, z blokado albumina maščobnih kislin in zdravil (salicilati, sulfonamidi itd.). V prisotnosti nekonjugiranega bilirubina, ki ni povezan z albuminom, se poveča tveganje za poškodbe možganov.
V zadnjih letih je glutation transferaza dobila pomembno vlogo pri vezavi in transportu nekonjugiranega bilirubina.
Nevezani (prosti, posredni) bilirubin, ki vstopa v kri v sinusoide preko receptorjev, je zajet s hepatociti. Treba je opozoriti, da nekonjugiran bilirubin pod vplivom svetlobe doživlja spremembe - nastajajo fotosomeri in ciklobilirubini, ki se lahko sproščajo iz žolča.
Intracelularni transport nekonjugiranega bilirubina večinoma poteka po posredni poti, t.j. se uporabljata tako citoplazma kot GERL. Gibanje poteka z uporabo ligandinov - transportnih proteinov X in Y, pa tudi glutatransferaze. Premikanje po sistemu GERL, nekonjugiran bilirubin vstopi v gladki endoplazmatski retikulum. Tukaj s pomočjo bilirubing glikoziltransferaze, da pride do konjugacije (spojina) glukuronske kisline in bilirubina in konjugiranega (ravnega, vezanega) bilirubina.
Konjugirani bilirubin je povezan z eno ali dvema molekulama glukuronske kisline. V prvem primeru je bilirubin monoglukuronid (približno 15% celotnega bilirubina), v drugem primeru bilirubindiglukuronid (približno 85% celotnega bilirubina). Bilirubin monoglukuronid lahko delno nastane zunaj jeter. Znano je, da ima diglucuronid le jetrni izvor. Konjugirani bilirubin je v vodi topen, vendar netopen v maščobah, lahko prodre skozi ledvično pregrado. Ta vrsta pigmenta je relativno malo strupena za možgane. Vendar pa njegove visoke stabilne koncentracije povečajo občutljivost ledvic na endotoksine. Slabše kot nekonjugiran bilirubin se veže na serumski albumin.
Konjugiran bilirubin, ki nastane v gladkem endoplazmatskem retikulumu, se aktivno prenaša v žilno membrano hepatocita in se po določenih porabah energije (predvsem zaradi pretvorbe ATP) izloči v žolčno kapilaro. Ta proces je del izločanja žolča. Majhen del konjugiranega bilirubina je prikazan v plazmi. Mehanizem tega izločanja (dejansko refluks) ni bil dovolj raziskan.
Sistem konjugacije bilirubina v jetrih običajno uporablja približno 2% zmogljivosti hepatocitov, izločanje - 10%.
Bilirubinglyukuronid z žolčem vstopi v črevo. Črevesni mikrobi, zlasti v debelem črevesu, izvajajo odstranjevanje glukuronske kisline in tvorbo mezobilubina in mezobilinogena.
Sledi obnova mezobilubina in mezobilogena (urobilinogena). Del mezobilinogena se absorbira v črevesju in skozi portalno veno vstopa v jetra, kjer se popolnoma razcepi v dipirole. Ko je jetrni parenhim poškodovan, je proces razcepitve mezobiogena moten in ta pigment vstopi v splošni pretok krvi, nato pa skozi ledvice v urin.
Večina mezobilicina iz tankega črevesa napreduje v debelo črevo, kjer se z udeležbo anaerobne mikroflore povrne v stercobilinogen. Glavni del slednjega v spodnjem črevesju se oksidira in spremeni v sterkobilin. 10-250 mg stercobilina se izloča na dan. Le majhen del stercobilinogena vstopa v spodnjo veno cava skozi sistem hemoroidnih ven in se izloča skozi ledvice skozi urin.
Pod urobilinurijo pomeni urinsko izločanje urobilina. Urobilinoidi vključujejo urobilin (urobilinogen, urobilin) in stercobilin (stercobilinogen, stercobilin) organe. Njihova diferenciacija v klinični praksi ni bila široko razširjena. Urobilinogenuria in urobilinurija na eni strani ter stercobilinogenuria in stercobilinuria na drugi strani so v bistvu posledica istih kemičnih snovi, ki jih najdemo v dveh oblikah - reduciranih in oksidiranih.
Hiperbilirubinemija se lahko razvije predvsem zaradi nekonjugiranega bilirubina, kot na primer pri Gilbertovi bolezni (družinska nehemolitična hiperbilirubinemija ali pigmentirana hepatoza), hemolitična anemija, nekatere oblike kroničnega hepatitisa. Druga velika skupina hiperbilirubinemije je povezana s prevladujočim povečanjem koncentracije konjugiranega bilirubina in je prisotna pri akutnem hepatitisu (virusni, alkoholni, zdravilni), pri akutnih poslabšanjih jetrne ciroze in kroničnega hepatitisa ter v subhepatični zlatenici, ki jo povzroča kamen ali tumor velikih žolčnih vodov. Določanje vsebnosti konjugiranega in nekonjugiranega bilirubina je pomembno za diagnozo jetrnih bolezni in spremljanje njihovega poteka.
Katabolizem hemoglobin
Rdeče krvne celice imajo kratko življenjsko dobo (približno 120 dni). V fizioloških razmerah v telesu odraslega se uniči približno 1 - 2 × 1011 eritrocitov na dan. Njihov katabolizem se pojavlja predvsem v retikuloendotelnih celicah vranice, bezgavk, kostnega mozga in jeter. S staranjem eritrocitov se zmanjša vsebnost sialičnih kislin v sestavi glikoproteinov plazemskih membran. Spremenjene ogljikohidratne komponente glikoproteinov eritrocitnih membran so vezane z receptorji celic RES, eritrociti pa so »potopljeni« z endocitozo. Razgradnja rdečih krvnih celic v teh celicah se začne z razgradnjo hemoglobina v heme in globin in posledično s hidrolizo encimov lizosomov beljakovinskega dela hemoglobina.
A. Katabolizem hema
Prva reakcija katabolizma heme se pojavi s sodelovanjem encima, odvisnega od NADPH
Sl. 13-10. Regulacija sinteze receptorjev transferina. In - z nizko vsebnostjo železa v celici ima beljakovina, občutljiva na železo, visoko afiniteto za IRE mRNA, ki kodira receptorski protein transferina. Dodajanje proteina, ki veže železo, na IRE mRNA preprečuje njegovo uničevanje z RNAazo in sinteza proteinskega receptorskega proteina se nadaljuje; B - Z visoko vsebnostjo železa v celici se zmanjša afiniteta železovega veznega proteina za IRE in mRNA postane na voljo za delovanje RNAaze, ki jo hidrolizira. Uničenje mRNA vodi do zmanjšanja sinteze receptorskega transferinskega proteina.
kompleks hemoksigenaze. Encimski sistem je lokaliziran v membrani ER, na področju elektronov transportnih verig mikrosomske oksidacije. Encim katalizira cepitev vezi med dvema pironima obročema, ki vsebujejo vinilne ostanke - tako se razkrije struktura obroča (sl. 13-11). Med reakcijo se tvori linearni tetrapir-roll-biliverdin (rumeni pigment) in ogljikov monoksid (CO), ki se pridobiva iz ogljika metenilne skupine. Heme inducira transkripcijo gena za hemoksigenazo, ki je absolutno specifična za subjekt.
Železni ioni, ki se sproščajo z razgradnjo hema, se lahko uporabijo za sintezo novih molekul hemoglobina ali za sintezo drugih beljakovin, ki vsebujejo železo. Zdravilo Biliverdin se zniža na bilirubin z encimom biliverdin reduktaza, ki je odvisen od NADPH. Bilirubin nastaja ne le pri razgradnji hemoglobina, temveč tudi v katabolizmu drugih beljakovin, ki vsebujejo hem, kot so citokromi in mioglobin. Z razpadom 1 g hemoglobina se proizvede 35 mg bilirubina in okoli 250–350 mg bilirubina na dan pri odraslih. Nadaljnja presnova bilirubina se pojavi v jetrih.
Sl. 13-11. Hemov razpad. M- (-CH3) -metilna skupina; B- (-CH = CH2) - vinilna skupina; P- (-CH2-CH2-COOH) je ostanek propionske kisline. Med reakcijo se ena metilna skupina pretvori v ogljikov monoksid in tako se razkrije struktura obroča. Biliverdin, ki ga tvori biliverdin reduktaza, se pretvori v bilirubin.
B. Presnova bilirubina
Bilirubin, ki nastane v celicah OVE (vranica in kostni mozeg), je slabo topen v vodi, prenaša se s krvjo v kombinaciji z beljakovino beljakovin v plazmi. Ta oblika bilirubina imenujemo nekonjugiran bilirubin. Vsaka molekula albumina veže (ali celo 3) molekule bilirubina, od katerih je ena trdneje vezana na beljakovino (večja afiniteta) kot druga. Ko se pH krvi premakne na kislinsko stran (povečanje koncentracije ketonskih teles, laktata), se naboj, sprememba konformacije albumina in afiniteta za bilirubin zmanjša. Zato je lahko bilirubin vezan na albumin premaknjen
iz vezavnih mest in tvorijo komplekse s kolagenom zunajceličnega matriksa in membranskih lipidov. Številne spojine zdravil tekmujejo z bilirubinom za visoko afinitetni, visoko afinitetni albuminski center.
Sprejem bilirubina s parenhimskimi jetrnimi celicami
Kompleks albumin-bilirubin, dostavljen s krvnim tokom v hepatHb, disociira na površini plazemske membrane hepatocita. Sproščeni bilirubin tvori začasni kompleks z lipidi plazemske membrane. Svetlobno difuzijo bilirubina v hepatocite dosežemo z dvema vrstama nosilnih beljakovin: ligandinom (prenaša glavno količino bilirubina) in proteinom Z. Aktivnost prevzema bilirubina s hepatociti je odvisna od hitrosti njegove presnove v celici.
Ligandin in protein Z najdemo tudi v celicah ledvic in črevesja, zato, če je jetrna funkcija nezadostna, lahko kompenzirajo slabitev procesov razstrupljanja v tem organu.
Konjugacija bilirubina v gladki ER
V gladkem ER hepatocitov, polarnih skupin, predvsem iz glukuronske kisline, se pridružijo (reakcija konjugacije) bilirubin.Bilirubin ima 2 karboksilne skupine, zato se lahko kombinira z 2 molekulami glukuronske kisline, ki tvorijo dobro
Sl. 13-12. Bilirubing diglucuronide struktura (konjugirana, "raven" bilirubin). Glukuronska kislina je vezana z estrsko vezjo na dva ostanka propionske kisline, da se tvori acilglukuronid.
vodotopni konjugat - diglukuronid bilirubin (konjugiran ali direkten bilirubin) (sl. 13-12).
Donor glukuronske kisline je UDP-glukuronat. Specifični encimi, UDP-glukuroniltransferaza (uridin difosforjeva glukuroniltransferaza) katalizirajo tvorbo mono- in diglukuronid bilirubina (sl. 13-13). Nekatera zdravila, kot je fenobarbital (glej poglavje 12), služijo kot induktorji sinteze UDP-glukuroniltransferaze.
Izločanje bilirubina v žolč
Izločanje konjugiranega bilirubina v žolč sledi mehanizmu aktivnega transporta, t.j. proti gradientu koncentracije. Aktivni transport je verjetno omejevalna hitrost celotnega procesa metabolizma bilirubina v jetrih. Običajno je diglukuronid bilirubin glavna oblika izločanja bilirubina v žolč, vendar je to mogoče.
Sl. 13-13. Nastanek bilirubindiglukuronida.
prisotnost majhne količine monoglukuronida. Prevoz konjugiranega bilirubina iz jeter v žolč se aktivira z istimi zdravili, ki lahko inducirajo konjugacijo bilirubina. Tako lahko rečemo, da je stopnja konjugacije bilirubina in aktivni transport bilirubinskega glukuronida iz hepatocitov v žolč strogo povezana (slika 13-14).
B. Katabolizem bilirubin-diglukuronida
V črevesju se bilirubing glukuroniidi hidrolizirajo s specifičnimi bakterijskimi encimi β-glukuronidaze, ki hidrolizirajo povezavo med bilirubinom in ostankom glukuronske kisline. Bilirubin, sproščen s to reakcijo pod delovanjem črevesne mikroflore, se ponovno vzpostavi, da tvori skupino brezbarvnih tetrapirrolnih spojin, urobilinogena (sl. 13-15).
V ileumu in debelem črevesu se majhen del urobilinogena ponovno absorbira in vstopi v kri portalne vene v jetrih. Glavni del urobilinogena iz jeter v sestavi žolča se izloča v črevo in se izloča z blatom iz telesa, delom urobilinogena.
Sl. 13-14. Bilirubin-urobilinigenovy cikel v jetrih. 1 - HB katabolizem v retikuloendotelnih celicah kostnega mozga, vranice, bezgavk; 2 - oblikovanje transportne oblike kompleksa bilirubin-albumin; 3 - prejem bilirubina v peHB; 4 - tvorba bilirubing glucuronides; 5 - izločanje bilirubina v sestavi žolča v črevesju; 6 - katabolizem bilirubina pod delovanjem črevesnih bakterij; 7 - odstranjevanje urobilinogena z blatom; 8 - absorpcija urobilinogenov v krvi; 9 - absorpcija urobilinogena v jetrih; 10 - del urobilinogena v izločanju krvi in ledvic v urinu; 11 - majhen del urobilinogena, ki se izloča v žolč.
Sl. 13-15. Struktura nekaterih žolčnih pigmentov. Mesobilinogen je vmesni produkt katabolizma bilirubina v črevesju.
iz jeter vstopi v krvni obtok in se odstrani z urinom v obliki urobilina (sl. 13-14). Običajno se večina brezbarvnih urobilinogenov, ki nastanejo v debelem črevesu, pod vplivom črevesne mikroflore, oksidira v rektumu v rumen pigment urobilin in se odstrani z blatom. Barvo blata je posledica prisotnosti urobilina.
Sinteza žolčnih kislin iz holesterola in njegova regulacija
Žolčne kisline se v jetrih sintetizirajo iz holesterola. Nekatere žolčne kisline v jetrih so podvržene reakciji konjugacije - spojine s hidrofilnimi molekulami (glicin in taurin). Žolčne kisline zagotavljajo emulzifikacijo maščob, absorpcijo produktov njihove prebave in nekaj hidrofobnih snovi, ki prihajajo iz hrane, kot so vitamini, ki so topni v maščobah, in holesterol. Žolčne kisline se prav tako absorbirajo, skozi pravno žilo spet pridejo v jetra in se večkrat uporabljajo za emulgiranje maščobe. Ta pot se imenuje enterohepatična cirkulacija žolčnih kislin.
Sinteza žolčnih kislin
V telesu se dnevno sintetizira 200-600 mg žolčnih kislin. Prva sintezna reakcija - tvorba 7-α-hidroksikolesterola - je regulativna. Encim 7-α-hidroksilaza, ki katalizira to reakcijo, zavira končni produkt, žolčne kisline. 7-α-hidroksilaza je oblika citokroma P450 in kot enega od substratov uporablja kisik. En atom kisika iz O2 je vključen v hidroksilno skupino na položaju 7, drugi pa je reduciran v vodo. Naknadne sintezne reakcije vodijo do nastanka dveh vrst žolčnih kislin: holične in chenodeoksikolične (sl. 8-71), ki se imenujejo "primarne žolčne kisline".
Konjugacija žolčnih kislin
Konjugacija - dodajanje ioniziranih molekul glicina ali tavrina karboksilni skupini žolčnih kislin; povečuje njihove detergentne lastnosti, saj povečuje amfifilnost molekul.
Konjugacija poteka v jetrnih celicah in se začne s tvorbo aktivne oblike žolčnih kislin, derivatov CoA.
Nato se doda taurin ali glicin, zaradi česar nastanejo 4 različice konjugatov: tauroholična in taurohenodeoksihlična, glikoholna ali glikohenodoksikolična kislina (veliko močnejši emulgatorji kot prvotne žolčne kisline).
Konjugati z glicinom nastanejo 3-krat več kot s tavrinom, saj je količina tavrina omejena.
Enterohepatična cirkulacija žolčnih kislin. Transformacija žolčnih kislin v črevesju
Produkti hidrolize maščob se absorbirajo predvsem v zgornjem delu tankega črevesa, soli žolčnih kislin - v ileumu. Približno 95% žolčnih kislin, ujetih v črevesje, se vrne v jetra skozi portalno veno, nato se ponovno izloči v žolč in ponovno uporabi v emulzifikaciji maščob (slika 8-73). Ta pot žolčnih kislin se imenuje enterohepatična cirkulacija. Vsak dan se reabsorbira od 12 do 32 g soli žolčnih kislin, saj je v telesu 2-4 g žolčnih kislin, vsaka molekula žolčne kisline pa prehaja ta strma 6-8 krat.
Nekatere žolčne kisline v črevesju so izpostavljene bakterijskim encimom, ki cepijo glicin in taurin, kot tudi hidroksilno skupino na položaju 7 žolčnih kislin. Žolčne kisline brez te hidroksilne skupine imenujemo sekundarne. Sekundarne žolčne kisline: deoksikoličen, ki nastane iz holične, in litoklični, ki nastane iz deoksikoličnega, je manj topen, počasneje absorbira v črevesju, kot primarne žolčne kisline. Zato se sekundarne žolčne kisline v glavnem odstranijo iz blata. Vendar pa se reabsorbirane sekundarne žolčne kisline v jetrih ponovno preoblikujejo v primarne in so vključene v emulgiranje maščob. Čez dan se iz telesa izloči 500-600 mg žolčnih kislin. Pot izločanja žolčnih kislin hkrati služi kot glavna pot izločanja holesterola iz telesa. Da bi nadomestili izgubo žolčnih kislin z iztrebki v jetrih, se žolčne kisline neprekinjeno sintetizirajo iz holesterola v količini, ki je enakovredna pridobljenim žolčnim kislinam. Posledica tega je, da ostanek žolčnih kislin (2-4 g) ostaja konstanten.
Sl. 8-73. Enterohepatična cirkulacija žolčnih kislin. Svetlobni krogi - žolčne micele; temni krogi - mešani miceli žolča in produkti hidrolize triacil-glicerola.
Regulacija sinteze žolčnih kislin
Regulativni encimi za sintezo žolčnih kislin (7-a-hidroksilaza) in holesterola (HMG-CoA reduktaza) zavirajo žolčne kisline. Čez dan se aktivnost obeh encimov spremeni na podoben način, tj. Povečanje količine žolčnih kislin v jetrih povzroči zmanjšanje sinteze žolčnih kislin in holesterola. Vračanje žolčnih kislin v jetra med enterohepatično cirkulacijo ima pomemben regulativni učinek; prekinitev cirkulacije vodi do aktivacije 7-α-hidroksilaze in povečanja zajetja holesterola iz krvi. Ta mehanizem je eden od načinov za zmanjšanje koncentracije holesterola v krvi pri zdravljenju hiperholesterolemije. V tem primeru se uporabljajo zdravila, ki adsorbirajo holesterol in žolčne kisline v črevesju in preprečujejo njihovo absorpcijo.
Ureditev 7-α-hidroksilaze se izvaja z drugimi mehanizmi:
fosforilacija / defosforilacija in fosforilirana oblika je aktivna, za razliko od HMG-CoA reduktaze;
sprememba količine encima; holesterol povzroča transkripcijo gena in žolčne kisline. Na sintezo 7-α-hidroksilaze vplivajo hormoni: tiroidni hormoni povzročajo sintezo in estrogene zavirajo. Ta učinek estrogena na sintezo žolčnih kislin pojasnjuje, zakaj se holelitijaza pojavlja pri ženskah 3-4 krat pogosteje kot moški.