Билирубин — молекула, ответственная за желтуху

Билирубин — мы часто видим этот термин. В каждом общем анализе крови определяется количество билирубина. Почему так важно знать его количество и на что он влияет? Под катом мы подробно разберём этот вопрос, а также тот вопрос, почему билирубин — это эндогенный антиоксидант.

Желчный пигмент билирубин — это основной конечный продукт распада гема в печени. Гем — компонент гемоглобина, придающий ему красный цвет. Билирубин выводится с желчью и мочой. Желтый цвет пигмента отвечает за вид больных желтухой людей.

Определение концентрации билирубина в крови является основным тестом для диагностики гепатобилиарной болезни, при нарушениях работы сердца или печени и др.

История

В 1847 году немецкий ученый Рудольф Вирхов и его коллеги отделили кристаллы билирубина крови, взятой с гематомы. Более чем через век спустя Ирвинг М. Лондон и сотрудники из Колумбийского университета продемонстрировали, что гем действительно является его источником.

Желтуха особенно распространена у новорожденных и не всегда носит разрушительный характер. Первые упоминания о ней, вероятно, относятся к началу 18 века. Немецкий патологоанатом Йоханнес Орт опубликовал свои результаты в 1875 году после вскрытия ребенка, который умер от желтухи. Вопрос заключался в том, как поставить правильный диагноз, исходя не только из цвета кожи.

В начале 20-го века, работая над диссертацией, гинеколог и акушер Густав Хазлхерст открыл метод обнаружения желчного красителя в моче и крови. Сыворотка крови смешивались со спиртом и центрифугировалась, в результате чего белок оседал. В мутную надосадочную жидкость добавлялся индикатор содержащий диазогруппу (RC=N⁺=N⁻). При наличии желчного красителя жидкость становилась фиолетовой. После этого шага добавлялся еще спирт в определённом количестве и жирные кислоты растворялись, жидкость становилась прозрачной, если фиолетовый цвет был более насыщенным чем у образца сравнения, то это означало, что уровень билирубина был выше нормы. В таком случае, добавляя спирт постепенно, можно было определить насколько количество билирубина в сыворотке превышало норму.

Что такое билирубин

Билирубин – жёлто-оранжевое жирорастворимое вещество, которое обладает цитотоксическим эффектом при повышенной концентрации. Экспериментальные исследования показали, что билирубин обладает такими антиоксидантными свойствами, как поглощение активных форм кислорода (АФК) и ингибирование активности никотинамидадениндинуклеотидфосфат(НАДФН)-оксидазы. Это приводит к снижению окислительного стресса и защищает организм от атеросклероза.

Центральная структура гема представляет собой порфириновое кольцо. Билирубин имеет структуру порфирина с раскрытым кольцом: цепи замещенных пирроловых и 1,3-дигидро-2Н-пиррол-2-оновых колец.

Основы биохимии билирубина

Красные кровяные клетки живут 3-4 месяца, после чего, главным образом, подвергаются последующим превращениям в купферовских клетках печени и, в меньшей степени в макрофагах селезёнки и костного мозга. Эти клетки именуются клетами ретикулоэндотелиальной системы (РЭС). Гем, продукт распада гемоглобина эритроцитов в клетках РЭС окисляется кислородом, в результате распада высвобождаются такие вещества как железо и биливердин. Железо дальше связывается либо с трансферрином, либо с ферритином, а биливердин ферментативно превращается в билирубин.

Из клеток РЭС билирубин попадает в кровь, где он преимущественно связан с альбумином, который выполняет транспортную функцию. Подобные комплексы ограничивают выделение билирубина с мочой. Комплекс билирубина с альбумином называется свободным или непрямым билирубином.

Из сосудистого русла билирубин попадает в гепатоциты, которые составляют от 60 до 80 % клеток печени. Далее билирубин транспортируется в эндоплазматический ретикулум, где связывается с уридиндифосфатглюкуроновой (УДФ)-глюкороновой кислотой, образую моно- и диглюкорониды, кроме того там билирубин может связываться с сульфатами, фосфатами и глюкозидами. Билирубин-глюкоронид – связанный или прямой билирубин. Далее, попадая в желчные протоки, а потом в кишечник билирубин ферментативно превращается в свободный билирубин. Часть билирубина из желчи попадает снова в кровь. Таким образом, в крови сосуществуют свободный билирубин (около 80 %) и связанный билирубин (оставшиеся 20 %).

В кишечнике билирубин превращается в мезобилирубин и уробилиноген. Часть уробилиногена попадает в печень, при здоровом функционировании печени мезобилирубин и уробилиноген не попадают в кровь, а задерживаются в гепатоцитах. Оставшиеся в кишечнике метаболиты превращаются в стеркобилиноген. Производные билирубина и он сам являются пигментами, окрашивая продукты выделения, а также при патологиях печени возникающая желтуха связана с нарушениями метаболизма билирубина.

Метаболизм билирубина (англ.)

Основные факторы, влияющие на метаболизм билирубина

Превращения предшественников билирубина осуществляется такими ферментами как гемоксигеназа, биливердинредуктаза,

Печеночная УДП-глюкуронозилтрансфераза-1 UGT1A1, полипептид, транспортирующий органические анионы и белки множественной лекарственной устойчивости регулируют уровни билирубина в сыворотке крови путем связывания и транспортировки билирубина. Кишечные бактерии также контролируют уровень билирубина.

Важные свойства билирубина

• Высокие уровни билирубина коррелируют со сниженными рисками сердечно-сосудистых и метаболических заболеваний. При высоких концентрациях билирубина наблюдаются улучшение функции эндотелия, уменьшение маркеров окислительного стресса. Билирубин ингибирует прогрессирование атеросклероза, участвуя в регуляции воспаления сосудов. На основании этого предполагается, что билирубин может быть потенциальной мишенью для терапии сердечно-сосудистых заболеваний. Например, можно увеличивать искусственно его концентрацию используя ингибиторы UGT1A1 [1].
• У людей с повышенными показателями билирубина может наблюдаться избыток веса и ожирение. Это можно объяснить воздействием билирубина на рецептор PPARα, который является фактором транскрипции в печени, почках, жировой ткани, сердце, мышцах [2].
• Оксид азота – газ, в организме высвобождается клетками эндотелия, является вазоактивным агентом, то есть влияет на тонус и диаметр просвета кровеносных сосудов. При недостаточности эндотелия биодоступность оксида азота уменьшается, увеличивается количество активных форм кислорода. Билирубин в свою очередь дезактивирует активные формы кислорода. Также билирубин ингибирует активность НАДФН-оксидазы. Таким образом и объясняются антиоксидантные свойства билирубина [1].
  
• Важно отметить, что повышенный уровень билирубина негативно связан с рисками развития диабета второго типа. [3]
  

[3]

Билирубин в лаборатории

В лабораторной практике используют такие маркеры как билирубин общий – свободный и прямой, а также прямой билирубин.

Нормы – 3,4 -17,1 мкмоль/л. Из них прямого до 3,4 мкмоль/л. А непрямого – до 13,7 мкмоль/л. Желтуха появляется при показателях общего билирубина свыше 27-34 мкмоль/л. Цена теста около 500 рублей + 200 рублей за взятие крови из вены. Такая же и цена за анализ на прямой билирубин.

Когда назначается исследование?

• При симптомах заболеваний крови, а также сосудов
• Когда необходимо оценить функциональное состояние печени
• При желтухе
• При оценке функции желчных путей

Дополнительно

«Гепатопротекторы» – вещества, способные выполнить или облегчить функцию детоксикации, употребляют при печеночной и других недостаточностях, а также в случаях отравлений. Данный список не является панацеей, но, по мнению автора, при совместном приёме со многими неприятными для печени препаратами (например, с нестероидными противовоспалительными) способен минимизировать негативные последствия для организма.

• Урсодезоксихолевая кислота – эпимер хенодезоксихолевой кислоты. Нетоксичный компонент желчи, облегчает процесс пищеварения. Урсосан усиливает активность липазы, оказывает гиполгликимеческое действие, усиливает желудочную и панкреатическую секрецию. Оказывает иммуномодулирующее действие. Снижает уровень холестерина в желчи. Помогает поддерживать нормальное состояние людей, например, с синдромом Жильбера, наследственной патологии печени (семейная негемолитическая желтуха)
  
• Ацетилцистеин – является предшественником глутатиона, который в свою очередь участвует в нейтрализации токсинов. Антиоксидантное действие ацетилцистеина/глутатиона основано на способности тиольных групп –SH связываться с окислительными радикалами [4].
  
• Таурин – «ангиопротектор», способствует нормализации функции сосудов [5]. Также связывается с желчными кислотами, оказывая слабое гепатопротекторное действие.
  

Выводы

• Билирубин – маркер, позволяющий определить патологии в метаболизме и работе органов сердечно-сосудистой системы, а также в печени, селезёнке, желчных путях.
  
• Рекомендуется сдавать только людям с нарушениями работы указанных выше органов и при желтухе.
• Совместный приём такого простого препарата как ацетилцистеин с парацетамолом или ибупрофеном, например, минимизирует нагрузку на печень.
  
• Еще раз напомним про здоровый образ жизни, а также про то, что алкоголь сильно вредит вашему организму.
  

Приложение Lifext зачем, какие перспективы

Мы сделали приложение, в котором внедряем все методики продления жизни. Прямо сейчас выпущена ранняя версия, где работает мониторинг и индивидуальная оценка анализов.

Оцениваются общие нормы и нормы Lifext.

Приложение мультиязычное — пока английский + русский.

Хранение анализов надежное, в облаке Google. Сразу выдает попадание анализа в общие нормы и нормы Lifext, с учетом пола и возраста. В следующей версии будет возможность добавлять любые анализы (не только из списка) + напоминалки когда их надо сдавать.

Сделана ранняя подписка — 120 руб. в месяц (примерно 1,9$, при плавании курса цена может меняться). При внедрении крутых фич подписка будет дороже, но для ранних пользователей цена навсегда останется такой. Просим рассматривать эту раннюю подписку как что-то вроде краудфандинга, так как написание приложения, проведение исследований и прочие активности становятся невозможными только на энтузиазме.

Пока есть глюки и баги, но мы постоянно все улучшаем, просим относиться с пониманием ;)

Дисклеймер

Размещаемая в блоге Lifext информация предназначена для свободного ознакомления. Наша команда прикладывает все усилия, чтобы обеспечить пользователей точной и достоверной информацией, но в то же время не исключает возможности возникновения ошибок. Для постановки диагноза и назначения лечения необходима консультация врача.

Наши каналы

• Telegram исследования
• Telegram чат
• VK
• Instagram