Stanovení poruch metabolismu pigmentů je diagnosticky zajímavé ze dvou hledisek: zhodnocení funkčního stavu jaterních buněk a diferenciace různých typů žloutenky (jaterní, suprahepatická a subhepatická).
Studie Talafanta (1956) a Schmidta (1956) a práce Billinga, Latheho (1958) a Bollmana (1959), kteří použili chromatografickou metodu pro studium bilirubinu, umožnili zjistit jednotlivé stádia metabolismu pigmentů. Papírovou chromatografií se stanoví tři různé formy bilirubinu: volný bilirubin (nesouvisející s kyselinou glukuronovou), bilirubinový monoglukuronid a bilirubindiglukuronid *. Pojmy „přímý“ a „nepřímý“ bilirubin by měly být ponechány, jako by neodrážely podstatu procesu změny bilirubinu. Podle moderních pojmů je volný bilirubin, vzniklý v OZE, spojen s albuminem a cirkuluje ve formě komplexu albumin-bilirubin v krvi a vstupuje do jater. V Kupfferových buňkách se komplex rozkládá, nerozpustný volný bilirubin vstupuje do jaterních buněk - hepatocytů. V hepatocytech s účastí transferázových systémů je bilirubin spojen s kyselinou glukuronovou. Výsledné ve vodě rozpustné di- a monoglukuronidy se přenesou z jaterních buněk do žlučových kapilár. Zvýšená bilirubinémie - žloutenka - může být způsobena: 1) zvýšením tvorby volného bilirubinu v retikuloendothelu (hemolytická nebo suprahepatická žloutenka); 2) obturace žlučových cest (subhepatická, obstrukční žloutenka); 3) poškození jaterních buněk se zhoršenou tvorbou bilirubinglukuronidů a jejich uvolnění do lumen žlučových kapilár (jaterní žloutenka); 4) vrozená nedostatečnost transferázového systému jaterních buněk s poruchou tvorby bilirubujícího glukuronidu (vrozená nehemolytická žloutenka).
U zdravých jedinců je v chromatogramech stanovena pouze frakce volného bilirubinu. S porážkou jaterního parenchymu, spolu se zvýšením množství volného bilirubinu, existují frakce bilirubinových glukuronidů. To ukazuje na přítomnost syntézy glukuronidu v játrech a zpětný vstup výsledných sloučenin do krevního oběhu. Studie 3. D. Schwartzman (1961) prokázal vztah mezi stupněm léze parenchymu jater a změnou obsahu jednotlivých frakcí bilirubinu v krvi.
Hemolytická žloutenka je charakterizována zvýšením celkového množství bilirubinu hlavně díky volnému uvolnění. Někdy s hemolytickou žloutenkou se objeví malé množství bilirubinu monoglukuronidu, což naznačuje porušení funkce jaterních buněk. Existují podobné změny v kongenitálním nehemolytickém a některých dalších typech žloutenky spojené s poruchou tvorby glukuronidu v důsledku nedostatečnosti systémů transferázy.
Při mechanické žloutence chromatografická studie odhalila zvýšení počtu všech tří frakcí bilirubinu, ale na rozdíl od Botkinovy nemoci neexistuje žádná charakteristická cyklická povaha onemocnění ve vzhledu a vymizení frakce di- a monoglukuronidu. Vzhled těchto frakcí v obstrukční žloutence je způsoben porušením odtoku žluče s pokračující syntézou glukuronidů.
Jako testy pro posouzení funkce jater v oblasti metabolismu pigmentů, spolu s určením množství celkového bilirubinu a jeho frakcí v krvi, se stanoví bilirubin ve žluči, urobilin v moči a stercobilin ve stolici.
V žluči se bilirubin nachází ve formě glukuronidů. Jeho množství v obsahu dvanáctníku výrazně kolísá v jednotlivých porcích žluči, koncentrace se s rostoucím množstvím žluči snižuje. Poměr množství mono- a diglukuronidu v žluči zdravých jedinců je 1: 3. Chromatografická studie obsahu dvanáctníku u pacientů s Botkinovou chorobou odhalila rovnoměrný pokles obou frakcí bilirubinu při zachování jejich normálního poměru; jak se zotavení zvyšuje, zvyšuje se uvolňování jak mono-, tak diglukuronidu (3. G. Bezkorovainaya, 1964).
Dalším krokem při změně bilirubinu je tvorba urobilinových tělísek, která se stanoví v moči ve formě I-urobilinogenu (mezobilubinogen), D-urobilinogenu a L-urobilinogenu (konečný produkt změny bilirubinu). Čerstvé urobilinigeny v moči rychle oxidují na odpovídající urobiliny.
Na otázku místa a mechanismu tvorby urobilinových těl z bilirubinu, v současné době existují dvě teorie: klasická střevní a dualistická. Podle klasické teorie dochází k transformaci bilirubinglyukuronidy v mezobilubrubinogenu a urobilinogenu v tlustém střevě pod vlivem bakterií. Malé množství se vstřebává, systém portální žíly vstupuje do jater a je znovu vylučován žlučí a částečně zničen. Urobilinogen, který se neabsorbuje pod vlivem mikrobů, podléhá další změně a mění se na sterkobilinogen. Malá část stercobilinogenu je absorbována v horní části tlustého střeva a vstupuje do portální žíly do jater (a je tam zničena), zatímco z distálního tlustého střeva vstupuje stercobilinogen, který je absorbován, do hemoroidních žil do oběhu a je vylučován močí. Největší část sterkobilinogenu se vylučuje stolicí a mění se na sterkobilin.
Podle dualistické teorie Baumgartelu dochází k přeměně bilirubinu na urobilinogen ve střevě a v žlučových cestách: transformační proces začíná v dolních částech žlučového traktu a žlučníku pod vlivem buněčných enzymů. Tak bilirubin i urobilinogen vstupují do tenkého střeva, ten se vstřebává a prostřednictvím systému portální žíly vstupuje do jater a rozpadá se tam. Bilirubin pod vlivem mikroflóry tlustého střeva se promění v mezobilubirubin a poté na stercobilinogen. Většina stercobilinogenu se vylučuje stolicí, malá část se vstřebává a hemorrhoidálními žílami vstupuje do systémové cirkulace a vylučuje se močí.
Stanovení tělíska urobilinu a stercobiogenogenu v moči a stolici má velkou diagnostickou hodnotu nejen pro detekci lézí parenchymu jater, ale také pro určení povahy žloutenky.
Klinika často používá techniky, které určují celkové množství stercobilinu, stercobilinogenu, všech forem urobilinogenu a urobilinu. Termín "urobilin" označuje látky obsažené v moči, termín "stercobilin" - obsažený ve výkalech **.
Pokud je postižen jaterní parenchymus, jedním z prvních příznaků onemocnění je zvýšení množství urobilinu v moči.
V obstrukční žloutence je přítomnost určitého množství urobilinu v moči v případě úplného zablokování žlučovodu vysvětlena jeho tvorbou v žlučníku a intrahepatických pasážích. Tato možnost je v této situaci uznána příznivci klasické teorie, kteří tuto skutečnost vysvětlují výskytem mikroflóry v žlučových cestách během stáze žluči. Při dlouhodobém blokování žlučových cest se může zvýšit tvorba urobilinurie v důsledku rozvoje poškození jaterních buněk.
Pro diferenciální diagnostiku povahy žloutenky je přístupnou a cennou diagnostickou metodou stanovení poměru množství urobilinu v moči a stercobilinu ve stolici.
V normálním denním vylučování stercobilinu s výkaly se pohybuje v rozmezí 100-300 mg, přesahující množství urobilinu v moči o 10-30 krát.
Když jaterní žloutenka v důsledku snížení bilirubinu se žlučí, množství stercobilinu ve stolici se snižuje; ve stejné době, urobilinuria zvyšuje v důsledku porušení transformace urobilin těl a stercobilinogen v hepatocytech. Poměr urobilin / stercobilin, rovný v normě 1: 10-1: 30, se mění na 1: 5-1: 1; u těžkých lézí jater je koeficient urobilin zkreslený, dosahuje 3: 1, tj. denní vylučování urobilinu v moči převyšuje množství stercobilinu ve stolici.
S hemolytickou žloutenkou způsobenou žlučovou pleochromií se množství stercobilinu v některých případech zvyšuje na 10 000 mg. Poměr množství urobilinu k stercobilinu může dosáhnout až 1: 300-1: 1000.
Stanovení koeficientu urobilinu je cennou metodou v diagnóze hemolytické žloutenky, ale charakteristické změny v koeficientu jsou stanoveny pouze během nástupu hemolytické krize.
Úloha jater v metabolismu pigmentů
Zvažte pouze hemochromogenní pigmenty, které vznikají v těle během rozpadu hemoglobinu (v mnohem menší míře během rozpadu myoglobinu, cytochromu atd.). Dezintegrace hemoglobinu se vyskytuje v buňkách makrofágů, zejména ve stelátových retikuloendoteliálních buňkách, stejně jako v histiocytech pojivové tkáně jakéhokoliv orgánu.
Jak je uvedeno (viz kapitola 13), počáteční fáze rozpadu hemoglobinu je rozbitím jediného metinového můstku s tvorbou verdoglobinu. Dále se atom železa a protein globinu oddělí od molekuly verdoglobin. Výsledkem je vytvoření biliverdinu, což je řetězec čtyř pyrrólových kruhů spojených metanovými můstky. Pak se biliverdin, zotavující, promění v bilirubin - pigment vylučovaný žlučí, a proto se nazývá žlučový pigment. Výsledný bilirubin se nazývá nepřímý (nekonjugovaný) bilirubin. Je nerozpustný ve vodě, dává nepřímou reakci s diazoreaktivní, tj. reakce probíhá pouze po předběžném ošetření alkoholem.
V játrech se bilirubin váže (konjuguje) s kyselinou glukuronovou. Tato reakce je katalyzována enzymem UDP-glukuronyltransferázou, zatímco kyselina glukuronová reaguje v aktivní formě, tj. ve formě UDFGK. Výsledný bilirubinový glukuronid se nazývá přímý bilirubin (konjugovaný bilirubin). Je rozpustný ve vodě a poskytuje přímou reakci s diazoreaktivní. Většina bilirubinu se váže na dvě molekuly kyseliny glukuronové, což tvoří diglukuronid bilirubin:
Obr. 16.4. Normální výměna urobilinogenních těl (schéma).
Vznikl v játrech přímý bilirubin, spolu s velmi malou částí nepřímého bilirubinu se vylučuje do žluči do tenkého střeva. Kyselina glukuronová se zde štěpí z přímého bilirubinu a jeho regenerace probíhá s postupnou tvorbou mezobilubinu a mezobilinogenu (urobilinogen). Předpokládá se, že asi 10% bilirubinu je redukováno na mesobliogenogen na cestě do tenkého střeva, tj. v extrahepatickém žlučovém traktu a žlučníku. Z tenkého střeva se část stvořeného mezobilinogenu (urobilinogen) resorbuje střevní stěnou, vstupuje do portální žíly a přenáší se krevním tokem do jater, kde se zcela rozštěpí na di- a tripyrroly. Mezosygen tedy nevstoupí do celkové cirkulace krve a moči.
Hlavní množství mesobilinogenu z tenkého střeva vstupuje do tlustého střeva a je zde navráceno do sterkobilinogenu za účasti anaerobní mikroflóry. Vytvořený stercobilinogen v dolních částech tlustého střeva (hlavně v konečníku) je oxidován na sterko-bilinu a vylučován stolicí. Pouze malá část stercobilinogenu se vstřebává do systému dolní duté žíly (nejprve vstupuje do hemoroidní žíly) a následně se vylučuje močí. Proto v normální lidské moči obsahuje stopy sterkobilinogenu (denně se vylučuje močí do 4 mg). Bohužel, až donedávna v klinické praxi, stercobilinogen, obsažený v normální moči, se nadále nazývá urobilinogen. Na Obr. 16.4 schematicky znázorňuje způsoby tvorby urobilinogenních těl v lidském těle.
Termín "uril urobilinogen" se v klinické praxi zakořenil. Tento termín je třeba chápat jako ty deriváty bilirubinu (bilirubinoidy), které se nacházejí v moči. Pozitivní reakce na urobilinogen může být způsobena zvýšeným obsahem tohoto nebo bilirubinoidu v moči a je zpravidla odrazem patologie.
Klinické stanovení bilirubinu v krvi (obecné, nepřímé a přímé), jakož i moču učinilinogen, je důležité v diferenciální diagnostice žlouten různých etiologií (obr. 16.5). U hemolytické žloutenky ("suprahepatický") v důsledku zvýšené hemolýzy červených krvinek a destrukce hemoglobinu dochází v retikuloendoteliálním systému k intenzivní tvorbě nepřímého bilirubinu (viz obr. 16.5, b). Játra nejsou schopna využít takové velké množství nepřímého bilirubinu, což vede k jeho akumulaci v krvi a tkáních. V tomto případě se v játrech syntetizuje zvýšené množství přímého bilirubinu, který se žlučem vstupuje do střeva. V tenkém střevě se mezobilinogen tvoří ve zvýšeném množství a následně stercobilinogen. Absorbovaná část mezobilinogenu je využívána játry a resorbování sterocobilinogenu v tlustém střevě je vylučováno močí. V typických případech je tedy hemolytická žloutenka charakterizována následujícími klinickými a laboratorními ukazateli: zvýšená hladina celkového a nepřímého bilirubinu v krvi, v moči - nepřítomnost bilirubinu (nepřímý bilirubin není filtrován ledvinami) a pozitivní reakce na urobilinogen (v důsledku zvýšeného pronikání do krve a krevního oběhu). moču stercobilinogenu a v závažných případech - a vzhledem k mezobilinogenu, který není játry využíván; citronově žlutý tón pleti (kombinace žloutenky a anémie); zvýšení velikosti sleziny; jasně barevné výkaly.
Obr. 16.5. Patogeneze bilirubinemie v různých patologických stavech (schéma). a je normou; b - hemolýza; in-zahlcení žlučových kapilár; d - poškození jaterních parenchymálních buněk; 1 - krevní kapilára; 2 - jaterní buňky; 3 - žlučová kapilára.
Při mechanické (obstrukční nebo „subhepatické“) žloutence (viz obr. 16.5, c) je narušen odtok žluči (blokování běžného žlučovodu kamenem, rakovina pankreatické hlavy). To vede k destruktivním změnám v játrech a vstupu žlučových prvků (bilirubinu, cholesterolu, žlučových kyselin) do krve. Při úplné obstrukci běžného žlučovodu nevstupuje žluč do střeva, a proto se ve střevě nevyskytuje tvorba bilirubinoidů, výkaly jsou zbarvené a reakce na urobilinogen v moči je negativní. S obstrukční žloutenkou v krvi se tedy zvyšuje množství celkového bilirubinu (díky přímému), zvyšuje se obsah cholesterolu a žlučových kyselin a v moči vysoká hladina bilirubinu (přímá). Klinické rysy obstrukční žloutenky jsou jasné ikterické zabarvení kůže, bezbarvé výkaly, svědění kůže (podráždění nervových zakončení žlučovými kyselinami uloženými v kůži). Je třeba poznamenat, že dlouhodobá obstrukční žloutenka může významně narušit játra, včetně jednoho z hlavních detoxikací. V tomto případě může dojít k částečnému "selhání" jater od nepřímého bilirubinu, což může vést k jeho akumulaci v krvi. Jinými slovy, zvýšení hladiny frakce nepřímého bilirubinu v obstrukční žloutence je špatným prognostickým znakem.
Když parenchymální ("jaterní") žloutenka (viz obr. 16.5, d), vyskytující se nejčastěji ve své virové lézi, vyvine zánětlivé a destruktivní procesy v játrech, což vede k porušení jeho funkcí. V počátečních stádiích hepatitidy je zachován proces zachycení a nepřímého bilirubinu glukuronirovaniya, nicméně přímý bilirubin vzniklý v podmínkách destrukce jaterního parenchymu částečně spadá do systémové cirkulace, což vede k žloutence. Vylučování žluči je také rozbité, bilirubin ve střevě je menší než obvykle. Mezobilogen se tvoří méně než obvykle a ve střevě se absorbuje menší množství. Nicméně ani toto malé množství mesobliogenogenu vstupujícího do jater není jím absorbováno. Mezobilinogen, "vyhýbání se", vstupuje do krevního oběhu a pak se vylučuje močí, což určuje pozitivní reakci na urobilinogen. Množství vytvořeného stercobilinogenu je také sníženo, proto jsou výkaly hypocholické. S žloutenkou parenchymu dochází ke zvýšení celkové koncentrace bilirubinu v krvi, a to především díky přímému působení. Ve výkalech se snížil obsah sterkobinogenů. Reakce na močovinu urobilinogen je pozitivní v důsledku požití mezobilinogenu. Je třeba poznamenat, že u progresivní hepatitidy, kdy játra ztrácejí svou detoxikační funkci, se v krvi hromadí značné množství nepřímého bilirubinu. Kromě toho se při výrazném zánětu jater, jeho "otoku", kompresi žlučových kapilár a kanálků může objevit intrahepatická cholestáza, která poskytuje mechanické vlastnosti parenchymální žloutenky s příslušným klinickým laboratorním obrazem (acholická stolice, nedostatek reakce na urobilinogen).
V záložce. 16.2 ukazuje nejcharakterističtější změny v klinických a laboratorních ukazatelích pro různé typy žloutenky.
Je třeba mít na paměti, že v praxi je žloutenka jakéhokoli typu v „čisté“ formě zřídka pozorována. Běžnější kombinace jednoho nebo druhého typu. Při těžké hemolýze tedy nevyhnutelně trpí různé orgány, včetně jater, které mohou v průběhu hemolýzy zavádět prvky parenchymální žloutenky. Parenchymální žloutenka zpravidla zahrnuje mechanické prvky. S obstrukční žloutenkou vyplývající z mačkání hlavní duodenální papily (bradavky Vater) u karcinomu pankreatické hlavy je hemolýza nevyhnutelná jako důsledek intoxikace rakovinou.
67. Studium metabolismu pigmentů v játrech, diagnostická hodnota.
Odrazem metabolismu pigmentu v játrech je obsah bilirubinu a jeho produktů regenerace v krvi (stejně jako ve výkalech a moči). Identifikace poruch metabolismu pigmentu dává představu o funkčním stavu geatocytů a také pomáhá rozlišovat různé typy žloutenky.
Tvorba bilirubinů se vyskytuje v retikuloendoteliálních buňkách kostní dřeně, lymfatických uzlinách, ale hlavně ve slezině, stejně jako ve stelátových retikuloendoteliálních buňkách jater (obr. 117). Bilirubin je tvořen hemoglobinem, který se uvolňuje během fyziologického rozpadu červených krvinek; současně se hemoglobin rozkládá na proteinové tělo globinu a hem obsahující železo. V buňkách retikuloendoteliálního systému je z uvolněného hemu vytvořen volný bilirubin, který cirkuluje v krvi v nestabilním vztahu s albuminovým proteinem. Obsah volného bilirubinu v krvi je 8,55-20,52 μmol / l (0,5-1,2 mg%). Většina z nich vstupuje do jater, kde je uvolňována ze svého spojení s albuminem, a za účasti jaterních enzymů se váže na kyselinu glukuronovou, tvořící ve vodě rozpustnou sloučeninu, bilirubingenu-kuronid (mono- a diglukuronid nebo vázaný bilirubin), který se vylučuje do žlučových cest.
V důsledku toho se játra podílejí na výměně bilirubinu, přičemž plní následující funkce: 1) tvorba bilirubinu ve stelátových retikuloendoteliálních buňkách; 2) zachycení volného bilirubinu z krve; 3) tvorba sloučeniny bilirubinu s kyselinou glukuronovou; 4) bilirubování sekrece glukuronidu do žluči (vázaného bilirubinu).
V krvi zdravých lidí je pouze volný pigment. U nemocí, které jsou doprovázeny porušením nebo zkreslením normálního výboje žlučového bilirubinu, vstupuje do krevního oběhu a pak oba pigmenty v něm cirkulují (mohou být stanoveny odděleně).
Kvalitativní vzorek Van den Berg dává orientační informace: pokud se ukáže, že je nepřímý, můžeme předpokládat, že v krvi je pouze volný bilirubin; pokud se ukáže, že je přímý, pak není známo, v jakém poměru jsou oba pigmenty - pozitivní přímá reakce maskuje přítomnost jakéhokoliv množství volného bilirubinu. V současné době využívají především oddělené kvantitativní stanovení frakcí bilirubinu. Ve většině studií provedených pro tento účel se používají stejné diazoreaktivní látky jako pro kvalitativní zkoušku (diazoreaktivní I: 5 g kyseliny sulfanilové a 15 ml silné kyseliny chlorovodíkové se rozpustí v destilované vodě a objem se upraví na 1 litr destilovanou vodou; roztok dusitanu sodného, směs diazinu: 10 ml diazoreaktivní I + 0,25 ml diazoreaktivní II).
Kvalitativní test: do 0,5 ml séra se nalije 0,25 ml diazo směsi. V případě zčervenání séra během méně než 1 minuty se reakce považuje za rychlou a indikuje přítomnost navázaného bilirubinu v séru. Pokud dochází k pomalému zčervenání (během 1 - 10 minut), ke kterému dochází, když je relativně malé množství vázaného bilirubinu navázáno na volné, reakce se považuje za přímou zpoždění. Není-li zarudnutí po dobu delší než 10 minut, považuje se přímá reakce za negativní. Pokud se chcete ujistit, že žlutá barva takového séra závisí na bilirubinu, přidává se k němu dvojnásobné množství alkoholu, filtruje se a do filtrátu se přidává diazo-směs, v důsledku čehož se kapalina zbarví do růžova (nepřímá reakce). Pro kvantitativní stanovení frakcí bilirubinu existuje mnoho metod. Některé z nich jsou založeny na skutečnosti, že volný bilirubin je ovlivněn látkami, jako je kofein, který se používá v nejběžnější metodě Endrashik, methylalkoholu atd., Působí jako katalyzátor, urychlovač, získává schopnost reagovat s diazoreaktantem. V první části séra ošetřeného urychlovačem je možné stanovit celkový obsah obou frakcí. V jiné části, bez přidání urychlovače, se stanoví pouze vázaný pigment. Při odečtení jeho vázané frakce z celkového množství bilirubinu rozpoznají volnou frakci. Další metody odděleného stanovení frakcí bilirubinu (chemické, chromatografické) jsou složitější.
Volný bilirubin, nerozpustný ve vodě, se nevylučuje ledvinami; po navázání na kyselinu glukuronovou se stává rozpustným ve vodě, když se akumuluje v krvi - se subhepatickou a jaterní žloutenkou, která je detekována v moči. V žlučovém traktu se uvolňuje pouze vázaný bilirubin (bilirubinglukuronid). Ve velkých žlučovodech a žlučníku (zejména během zánětlivých procesů v nich) a dále ve střevě je malá část bilirubinu obnovena na urobilinogen, který je resorbován v horním tenkém střevě a vstupuje do jater krví portální žíly. Zdravá játra ho zcela zachytí a oxiduje, ale nemocný orgán není schopen tuto funkci vykonat, udělinogen přechází do krve a vylučuje se močí jako urobilin. Urobilinurie je velmi jemným a časným příznakem funkčního selhání jater. Zbytek, velká část bilirubinu ve střevě je obnovena až do sterkobininogenu. Hlavní část se vylučuje ve výkalech, proměňuje se v konečník a z něj (ve světle a vzduchu) přechází do stercobilinu, což dává výkaly normální barvu. Malá část sterkobilinogenu, absorbovaná v dolních částech tlustého střeva přes hemoroidní žíly, obchází játra, vstupuje do celkové cirkulace a vylučuje se ledvinami. Normální moč vždy obsahuje stopy sterkobilinogenu, který se působením světla a vzduchu mění na sterkobilin.
Obsah tělíska urobilinu v moči se zvyšuje nejen při nedostatečné funkci jater, ale také při zvýšení hemolýzy. V těchto případech se v důsledku uvolnění významného množství hemoglobinu vytvoří více bilirubinu a vylučuje se do střeva. Zvýšená produkce stercobilinu vede ke zvýšenému vylučování moči. V případě obstrukční žloutenky, když žluč vůbec nevstoupí do střeva, není ve výkalech žádný sterkobilin, v moči nejsou žádná tělesa urobilinu. Když hepatocelulární žloutenka snižuje vylučování bilirubinu ve žluči a množství stercobilinu ve výkalech se snižuje a zvyšuje se počet urobilinických těl v moči. Jejich poměr ve výši 10: 1–20: 1 významně klesá a dosahuje závažných jaterních lézí v poměru 1: 1. U hemolytických žloutenek vzrůst stercobilinu ve výkalech výrazně převyšuje zvýšení vylučování urobilinických tělísek močí. Jejich poměr se zvyšuje na 300: 1–500: 1. Poměr produktů regenerace bilirubinu ve výkalech a moči je mnohem významnější při diferenciaci žloutenek než absolutní hodnota každého z nich.
Výměna pigmentů.
Za fyziologických podmínek je koncentrace bilirubinu v plazmě 0,3-1,0 mg / dl (5,1-17,1 μmol / l). Pokud je plazmatická hladina bilirubinu asi 3 mg / dl (50 μmol / l), pak se klinicky projevuje formou žloutenky, sliznic a kůže.
Bilirubin je odvozen z enzymatické destrukce hemoglobinu nebo hemoproteinů (cytochrom 450, cytochromu B5, katalázy, tryptofanpyrolázy, myoglobinu). Po enzymatickém uvolnění hemu z hemoglobinu nebo hemoproteinů pomocí mikrosomální hemoxygenázy v membráně cytoplazmatického retikula aktivací kyslíku pod vlivem NADPH-cytochrom c reduktázy dochází k tvorbě agidroxyhémů a aktivovaný kyslík působí na ametinové můstky cyklického tetrapirrolu. Proto se protoporfyrinový kruh rozpadá uvolňováním oxidu uhelnatého a objevuje se komplex biliverdin s železem. Po hydrolýze komplexu biliverdin s železem na železo a biliverdin IXa pomocí biliverdin reduktázy je centrální biliverdinový metinový kruh obnoven na biliverdin IXa2, protože existují tři enzymy (mikrosomální hemoxináza a NADPH-cytochrom-c reduktáza, a také nositel, a stejným způsobem budete schopni obnovit centrální enzym v těle. heme, ve formě enzymatického komplexu na povrchu endoplazmatického retikula, biliverdin na tomto komplexu je obnoven do bilirubinu.
Přibližně 70% denně vytvořených žlučových pigmentů vzniká z hemoglobinu během rozpadu červených krvinek v retikuloendoteliálním systému (ve slezině, kostní dřeni a v játrech).
Účast jater na denní tvorbě bilirubinu je 10–37% a v játrech jsou hlavním zdrojem mikrozomální cytochromy, kataláza, tryptofanová pyrrolaza a mitochondriální cytochrom b. Hemoglobin, methemoglobin nebo metgemalbumin spojený s haptoglobinem nebo hemoglobinem, methemoglobinem nebo methemmalbuminem v plazmě jsou také používány mistrem k použití haptoglobin, methemoglobin nebo methemmalbumin v plazmě. vnímají složky hemu pro tvorbu bilubinového rubínu.
Po konjugaci bilirubinu je glukuronovaný bilirubin, pravděpodobně s pomocí nosiče, vylučován membránou tubuly do žluči. Bromsulfalein, indokyananové zelené a radiopropustné látky žlučových cest soutěží o systém transportu bilirubinu v membráně žlučníku, který následuje kinetiku nasycení. Žlučové kyseliny jsou naproti tomu cementovány jiným transportním systémem membrán žlučovodů do žluči. V biliárním traktu a ve střevě se vylučovaný bilirubinglyukuronid neabsorbuje, ale prochází tenkým střevem a hydrolyzuje se v terminální části tenkého střeva a tlustého střeva pomocí bakteriální v-glukuronidázy. Bilirubin je obnoven bakteriemi tlustého střeva na urobilinogen a částečně oxidován na urobilin ve stolici, méně než 20% urobilinogenu produkovaného denně ve tlustém střevě je zapojeno do enterohepatického cyklu: je absorbováno v tenkém střevě, je transportováno do žluče, zatímco zbývajících 10% je ve střevě. periferní cirkulaci a poté vylučovány močí. Při hemolýze, hepatocelulárním jaterním onemocnění a portosystémovém zkratu se urobilin vylučuje močí.
Lekce 7.2 Výměna pigmentů. Biochemie jater
Lekce 7.2 Výměna pigmentů. Biochemie jater.
-studovat chemickou strukturu, složení a funkci hemoglobinu;
-znát hladinu hemoglobinu v krvi;
-znát složení hemoglobinu u lidí různých věkových skupin;
-studovat procesy syntézy a rozpadu hemoglobinu, vytvořit jasná kritéria pro biochemickou diferenciaci žlouten;
-znát obsah krve celkového bilirubinu a jeho frakcí;
-seznámit se s kvantitativním stanovením hemoglobinu v krvi metodou hemoglobinkyanidu;
-být schopen stanovit koncentraci urobilinu v moči pomocí diagnostických testovacích proužků "UBG-fan".
Požadovaná základní linie
Z předmětu bioorganické chemie by měl student znát:
-definice a klasifikace komplexních proteinů;
-struktura hemu v hemoglobinu;
-charakteristika globinového proteinu v hemoglobinu (vlastnosti kvartérní struktury).
Z kurzu fyziologie by měl student znát:
-biologická úloha hemoglobinu a myoglobinu.
Otázky pro samostudium
Biosyntéza hem, zdroje železa, regulace procesu Porušení biosyntézy hemoglobinu. Hemoglobinopatie. Anemie srpkovitých buněk Katabolismus hemoglobinu, rozklad hemu - tvorba bilirubinu v buňkách RES. Struktura a vlastnosti nepřímého bilirubinu. Neutralizace bilirubinu v játrech. Konjugovaný (přímý) bilirubin - mechanismus tvorby, struktura, vlastnosti Vylučování bilirubinu ve střevě a jeho další dezintegrace ve střevě: konečné produkty katabolismu bilirubinu Poruchy metabolismu bilirubinu (metabolismus pigmentů): žloutenka
Diagnostická hodnota stanovení bilirubinu v séru a moči. Uril urobilinogen
Praktická část lekce
Lab 1
Kvantitativní stanovení bilirubinu v séru
Princip metody: diazoreaktivní dává přímé barvení růžovým bilirubinem. Nepřímý volný bilirubin může být převeden do rozpustného stavu přidáním do sérum kofeinového činidla, což zvyšuje rozpustnost tohoto pigmentu a umožňuje jej určit pomocí diazoreaktivní. Celkový obsah obou forem sérového bilirubinu je celkový bilirubin. Rozdíl mezi celkovým a přímým bilirubinem může být použit ke stanovení hladiny nepřímého bilirubinu. Intenzita barvy roztoku získaného přidáním diazoreaktivního k séru je přímo úměrná koncentraci bilirubinu.
Postup práce: Do 3 zkumavek se nalije 0,5 ml séra. V 1 zkumavce (přímý bilirubin) 1,75 ml nat. roztok, 0,25 ml diazoreaktantu a ponechá se 10 minut. 1,75 ml kofeinového činidla a 0,25 ml nat. řešení. Po 10 minutách změřte optickou hustotu vzorku na fotokolorimetru proti vodě v kyvetě při 5 mm se zeleným světelným filtrem (530 nm). 1,75 ml kofeinového činidla, 0,25 ml diazoreaktivního roztoku se nalije do 3 zkumavek (celkový bilirubin) a fotometricky proti vodě po 20 minutách. Výpočet se provádí podle harmonogramu kalibrace. Najděte obsah celkového a přímého bilirubinu. Pro stanovení obsahu nepřímého bilirubinu z celkového bilirubinu odečtěte hodnoty přímého bilirubinu. Konverzní faktor v jednotkách SI (µmol / l) je 17 104.
Normálně je celkový obsah bilirubinu 3,5–20,5 µmol / l, vázaný - 25% (až 7 µmol / l), volný - 75% (až 12 µmol / l).
Lab 2
Kvantitativní stanovení urobilinogenu v moči pomocí diagnostických proužků "UBG-fan"
Princip metody: metoda je založena na reakci azo-vazby stabilizované diazoniové soli s urobilinogenem v kyselém prostředí. V přítomnosti urobilinogenu mění reaktivní zóna barvu na růžovou nebo červenou.
Postup práce: Reaktivní zóna diagnostického testovacího proužku se navlhčí studovanou močí a po 30-60 sekundách se barva reaktivní zóny porovná s barevnou škálou.
Praktický význam práce. Stanovení celkového bilirubinu a jeho frakcí, stejně jako bilirubinu a urobilinogenu v moči, je důležité pro pochopení mechanismů výskytu žlouten různých etiologií (hemolytických, parenchymálních a obstruktivních).
U hemolytické žloutenky se hyperbilirubinémie vyskytuje hlavně v důsledku nepřímého (volného) bilirubinu.
Když dojde ke zničení jaterní parenchymální destrukce jaterních buněk, je vyloučeno vylučování přímého bilirubinu v žlučových kapilárách, vstupuje do krve, zvyšuje se koncentrace v krvi a koncentrace nepřímého bilirubinu, smíšeného typu hyperbilirubinémie. V moči je otevřený urobilinogen a bilirubin (bilirubinurie).
U obstrukční žloutenky je narušeno vylučování žlučových cest, což vede k prudkému zvýšení obsahu přímého bilirubinu v krvi a v důsledku bilirubinu v moči, bilirubinurie.
Ii. Závěrečná kontrola testu na téma „Biochemie krve. Výměna pigmentů "
Výměna pigmentů
Přibližně 80% nekonjugovaného (nepřímého) bilirubinu je odvozeno od zchlazeného hemoglobinu, přičemž asi 1 mg hemoglobinu produkuje asi 35 mg bilirubinu. Zničení starých červených krvinek se vyskytuje ve slezině, kostní dřeni a játrech. Hlavní úloha při ničení červených krvinek patří makrofágům; 20% nekonjugovaného bilirubinu je syntetizováno z hem jiného původu (erytroblasty, retikulocyty, myoglobin, cytochrom atd.). Patří k tzv. Shunt bilirubin.
Během jednoho dne se syntetizuje asi 300 mg bilirubinu. Nekonjugovaný (volný nebo nepřímý) bilirubin je prakticky nerozpustný ve vodě, ale rozpustný v tucích. U dospělého zdravého člověka je pigment vázán výhradně na albumin (transportní ligandinový protein). V této formě nemůže překonat renální a hematoencefalickou bariéru. Jeden mol albuminu váže dva moly bilirubinu. S významnou hyperbilirubinemií (více než 171,0–256,5 µmol / L, nebo 10–15 mg / dL) albumin nemá dostatek energie a část nekonjugovaného bilirubinu je nevázaná. Totéž se děje s hypoalbuminemií, blokádou albuminu mastnými kyselinami a léky (salicyláty, sulfonamidy atd.). V přítomnosti nekonjugovaného bilirubinu, který není spojen s albuminem, se zvyšuje riziko poškození mozku.
V posledních letech byla glutathiontransferáza také významně ovlivněna vazbou a transportem nekonjugovaného bilirubinu.
Nekonjugovaný (volný, nepřímý) bilirubin, který vstupuje do krve do sinusoidů přes receptory, je zachycen hepatocyty. Je třeba poznamenat, že nekonjugovaný bilirubin pod vlivem světla podléhá změnám - vznikají fotoisomery a cyklobilirubin, které mohou být uvolňovány ze žluče.
Intracelulární transport nekonjugovaného bilirubinu probíhá převážně nepřímou cestou, tj. Jsou použity jak cytoplazma, tak GERL. K pohybu dochází s použitím ligandů - transportních proteinů X a Y, stejně jako glutathiotransferázy. Nekonjugovaný bilirubin, pohybující se po systému GERL, vstupuje do hladkého endoplazmatického retikula. S pomocí bilirubové glykosyltransferázy se zde vyskytuje konjugace (sloučenina) kyseliny glukuronové a bilirubinu a vzniká konjugovaný (přímý, vázaný) bilirubin.
Konjugovaný bilirubin je spojen buď s jednou nebo dvěma molekulami kyseliny glukuronové. V prvním případě jde o bilirubinový monoglukuronid (asi 15% celkového bilirubinu), ve druhém případě o bilirubindiglukuronid (asi 85% celkového bilirubinu). Bilirubin monoglukuronid může být částečně vytvořen mimo játra. Je známo, že diglukuronid má pouze jaterní původ. Konjugovaný bilirubin je rozpustný ve vodě, ale nerozpustný v tucích může proniknout do renální bariéry. Tento typ pigmentu je pro mozek relativně málo toxický. Jeho vysoké stabilní koncentrace však zvyšují citlivost ledvin na endotoxiny. Horší než nekonjugovaný bilirubin se váže na sérový albumin.
Konjugovaný bilirubin vytvořený v hladkém endoplazmatickém retikulu je aktivně transportován do biliární membrány hepatocytů a po určitých výdajích energie (hlavně v důsledku přeměny ATP) je vylučován do biliární kapiláry. Tento proces je součástí sekrece žluči. Malá část konjugovaného bilirubinu je zobrazena v plazmě. Mechanismus této eliminace (ve skutečnosti reflux) nebyl dostatečně studován.
Systém konjugace bilirubinu v játrech obvykle používá asi 2% kapacity hepatocytů, vylučování - 10%.
Bilirubinglyukuronid se žlučem vstupuje do střeva. Střevní mikroby, zejména v tlustém střevě, provádějí odstranění kyseliny glukuronové a tvorbu mezobilubinu a mezobilinogenu.
Dále přichází obnova mezobilubinu a mezobilogenu (urobilinogen). Část mesobilinogenu je absorbována ve střevě a skrze portální žílu vstupuje do jater, kde je zcela rozdělena na dipyroly. Když je poškozen jaterní parenchymus, je narušen proces štěpení mesobliogenu a tento pigment vstupuje do celkového průtoku krve a pak přes ledviny do moči.
Většina mesobilicinu z tenkého střeva je postoupena do tlustého střeva, kde je za účasti anaerobní mikroflóry obnovena do sterkobilinogenu. Hlavní část z nich ve střevě je oxidována a mění se na sterkobilin. Denně se vylučuje 10–250 mg stercobilinu. Pouze malá část stercobilinogenu vstupuje do spodní duté žíly systémem hemoroidních žil a vylučuje se ledvinami močí.
Pod urobilinurií se předpokládá vylučování urobilin-id v moči. Urobilinoidy zahrnují urobilin (urobilinogen, urobilin) a stercobilin (stercobilinogen, stercobilin) těla. Jejich diferenciace nebyla v klinické praxi široce rozšířena. Urobilinogenurie a urobilinurie na jedné straně a stercobilinogenuria a stercobilinuria na straně druhé jsou v podstatě způsobeny stejnými chemickými látkami, které se nacházejí ve dvou formách - redukované a oxidované.
Hyperbilirubinémie se může vyvinout hlavně v důsledku nekonjugovaného bilirubinu, jako je například Gilbertova choroba (familiární nehemolytická hyperbilirubinémie nebo pigmentovaná hepatóza), hemolytická anémie, některé formy chronické hepatitidy. Další velká skupina hyperbilirubinemie je spojena s převládajícím zvýšením koncentrace konjugovaného bilirubinu a je nalezena u akutní hepatitidy (virové, alkoholické, léčivé), při akutních exacerbacích jaterní cirhózy a chronické hepatitidy, jakož i při subhepatické žloutence způsobené kameny nebo nádory velkých žlučových cest. Stanovení obsahu konjugovaného a nekonjugovaného bilirubinu je důležité pro diagnózu onemocnění jater, stejně jako pro sledování jejich průběhu.
Katabolismus hemoglobin
Červené krvinky mají krátkou životnost (přibližně 120 dní). Za fyziologických podmínek v dospělém těle je zničeno přibližně 1 - 2 × 1011 erytrocytů denně. K jejich katabolismu dochází hlavně v retikuloendoteliálních buňkách sleziny, lymfatických uzlin, kostní dřeně a jater. Při stárnutí erytrocytů klesá obsah kyseliny sialové ve složení glykoproteinů plazmatické membrány. Změněné sacharidové složky glykoproteinů membrán erytrocytů jsou vázány receptory buněk RES a erytrocyty jsou do nich „ponořeny“ endocytózou. Rozpad červených krvinek v těchto buňkách začíná rozdělením hemoglobinu na hem a globin a následnou hydrolýzou proteinových částí hemoglobinu lysozomovými enzymy.
A. Katabolismus hemu
První reakce katabolismu hemu nastává za účasti enzymu závislého na NADPH
Obr. 13-10. Regulace syntézy transferinového receptoru. A s nízkým obsahem železa v buňce má protein citlivý na železo vysokou afinitu k mRNA IRE, která kóduje protein transferinového receptoru. Přidání proteinu vázajícího železo k mRNA IRE zabraňuje jeho destrukci RNAasou a syntéza proteinu transferinového receptoru pokračuje; B - S vysokým obsahem železa v buňce se snižuje afinita proteinu vázajícího železo k IRE a mRNA je dostupná pro působení RNAasy, která hydrolyzuje. Zničení mRNA vede ke snížení syntézy proteinového transferinového receptoru.
komplexu hemoxygenázy. Enzymový systém je lokalizován v membráně ER, v oblasti elektronových transportních řetězců mikrosomální oxidace. Enzym katalyzuje štěpení vazby mezi dvěma pyrrolovými kruhy obsahujícími vinylové zbytky - tedy je odhalena struktura kruhu (Obr. 13-11). Během reakce se tvoří lineární tetrapir-roll-biliverdin (žlutý pigment) a oxid uhelnatý (CO), který se získává z uhlíku methenylové skupiny. Heme indukuje transkripci genu hemoxygenázy, který je pro subjekt naprosto specifický.
Železné ionty uvolněné rozpadem hemu mohou být použity pro syntézu nových molekul hemoglobinu nebo pro syntézu dalších proteinů obsahujících železo. Biliverdin je redukován na bilirubin NADPH-dependentním enzymem biliverdin reduktázou. Bilirubin vzniká nejen v rozpadu hemoglobinu, ale také v katabolismu jiných proteinů obsahujících hem, jako jsou cytochromy a myoglobin. Při zhroucení 1 g hemoglobinu vzniká 35 mg bilirubinu a přibližně 250–350 mg bilirubinu denně u dospělých. Další metabolismus bilirubinu se vyskytuje v játrech.
Obr. 13-11. Hémový rozpad. M - (-CH3) - methylová skupina; B - (-CH = CH2) - vinylová skupina; P - (-CH2-CH2-COOH) je zbytek kyseliny propionové. Během reakce se jedna methylová skupina přemění na oxid uhelnatý, čímž se odhalí struktura kruhu. Biliverdin tvořený biliverdin reduktázou je konvertován na bilirubin.
B. Metabolismus bilirubinu
Bilirubin, vytvořený v buňkách RES (slezina a kostní dřeň), je špatně rozpustný ve vodě, transportován krví v kombinaci s plazmatickým proteinovým albuminem. Tato forma bilirubinu se nazývá nekonjugovaný bilirubin. Každá molekula albuminu váže (nebo dokonce 3) molekuly bilirubinu, z nichž jedna je vázána na protein pevněji (vyšší afinita) než druhá. Když se pH krve přesune na kyselou stranu (zvýšení koncentrace těl ketonů, laktátu), náboj, změna konformace albuminu a afinita k bilirubinu se snižuje. Proto může být vytěsněn bilirubin vázaný na albumin
z vazebných míst a tvoří komplexy s kolagenem extracelulární matrix a membránovými lipidy. Řada lékových sloučenin soutěží s bilirubinem o vysoce afinitní albuminové centrum s vysokou afinitou.
Příjem bilirubinu parenchymálními jaterními buňkami
Komplex albumin-bilirubin, dodávaný s krevním proudem v hepatH, disociuje na povrchu plazmatické membrány hepatocytů. Uvolněný bilirubin tvoří dočasný komplex s lipidy plazmatické membrány. Světelná difúze bilirubinu do hepatocytů se provádí dvěma typy nosičových proteinů: ligandin (transportuje hlavní množství bilirubinu) a protein Z. Aktivita bilirubinu v buňkách je závislá na rychlosti jeho metabolismu v buňce.
Ligandin a protein Z se také nacházejí v buňkách ledvin a střev, proto, pokud je funkce jater nedostatečná, jsou schopny kompenzovat oslabení detoxikačních procesů v tomto orgánu.
Konjugace bilirubinu v hladkém ER
V hladkém ER hepatocytů se spojují polární skupiny, převážně z kyseliny glukuronové (konjugační reakce) bilirubin, bilirubin má 2 karboxylové skupiny, proto se může kombinovat se 2 molekulami kyseliny glukuronové, které tvoří dobře
Obr. 13-12. Bilirubující diglukuronidová struktura (konjugovaná, "rovná" bilirubin). Kyselina glukuronová je vázána esterovou vazbou na dva zbytky kyseliny propionové za vzniku acylglukuronidu.
ve vodě rozpustný konjugát - diglukuronid bilirubin (konjugovaný nebo přímý, bilirubin) (Obr. 13-12).
Donorem kyseliny glukuronové je UDP-glukuronát. Specifické enzymy, UDP-glukuronyltransferáza (uridin-difosforová glukuronyltransferáza) katalyzují tvorbu mono- a diglukuronidu bilirubinu (Obr. 13-13). Některé léky, jako je fenobarbital (viz část 12), slouží jako induktory syntézy UDP-glukuronyltransferázy.
Vylučování bilirubinu v žluči
Sekrece konjugovaného bilirubinu v žluči sleduje mechanismus aktivního transportu, tj. proti gradientu koncentrace. Aktivní transport je pravděpodobně rychlostní limit celého procesu metabolismu bilirubinu v játrech. Normálně je diglukuronid bilirubin hlavní formou vylučování bilirubinu v žluči, ale není vyloučen.
Obr. 13-13. Tvorba bilirubindiglukuronidu.
přítomnost malého množství monoglukuronidu. Transport konjugovaného bilirubinu z jater do žluči je aktivován stejnými léky, které jsou schopny indukovat konjugaci bilirubinu. Lze tedy říci, že rychlost konjugace bilirubinu a aktivní transport bilirubujícího glukuronidu z hepatocytů do žluči jsou úzce propojeny (Obr. 13-14).
B. Katabolismus bilirubin-diglukuronidu
Ve střevě jsou bilirubující glukuronidy hydrolyzovány specifickými bakteriálními enzymy β-glukuronidasami, které hydrolyzují spojení mezi bilirubinem a zbytkem kyseliny glukuronové. Bilirubin uvolňovaný touto reakcí za působení střevní mikroflóry se obnovuje za vzniku skupiny bezbarvých sloučenin tetrapyrolů, urobilinogenu (Obr. 13-15).
V ileu a tlustém střevě se opět absorbuje malá část urobilinogenu a vstupuje do krve portální žíly v játrech. Hlavní část urobilinogenu z jater ve složení žluči se vylučuje do střeva a vylučuje se stolicí z těla, která je součástí urobilinogenu.
Obr. 13-14. Bilirubin-urobilinigenový cyklus v játrech. 1 - HB katabolismus v retikuloendoteliálních buňkách kostní dřeně, sleziny, lymfatických uzlin; 2 - vytvoření transportní formy komplexu bilirubin-albumin; 3 - příjem bilirubinu v peHB; 4 - tvorba bilirubujících glukuronidů; 5 - vylučování bilirubinu ve složení žluči ve střevě; 6 - bilirubinový katabolismus působením střevních bakterií; 7 - odstranění urobilinogenu stolicí; 8 - absorpce urobilinogenova v krvi; 9 - absorpce urobilinogenu játry; 10 - část urobilinogenu v krvi a vylučování ledvin v moči; 11 - malá část urobilinogenu vylučovaného ve žluči.
Obr. 13-15. Struktura některých žlučových pigmentů. Mezobilinogen je meziproduktem katabolismu bilirubinu ve střevě.
z jater vstupuje do krevního oběhu a je odstraněn močí ve formě urobilinu (Obr. 13-14). Normálně, většina bezbarvých urobilinogens vytvořených v tlustém střevě, pod vlivem střevní mikroflóry, je oxidován v konečníku k hnědému pigmentu urobilin a je odstraněn stolicí. Barva výkalů je způsobena přítomností urobilinu.
Syntéza žlučových kyselin z cholesterolu a jeho regulace
Žlučové kyseliny jsou syntetizovány v játrech z cholesterolu. Některé žlučové kyseliny v játrech podléhají konjugační reakci - sloučeninám s hydrofilními molekulami (glycin a taurin). Žlučové kyseliny poskytují emulgaci tuků, absorpci produktů jejich trávení a některých hydrofobních látek z potravin, jako jsou vitaminy rozpustné v tucích a cholesterol. Žlučové kyseliny se také absorbují, juridickou žílou se opět dostávají do jater a opakovaně se používají k emulgaci tuku. Tato cesta se nazývá enterohepatická cirkulace žlučových kyselin.
Syntéza žlučových kyselin
V těle se denně syntetizuje 200-600 mg žlučových kyselin. První syntézní reakce - tvorba 7-a-hydroxycholesterolu - je regulační. Enzym 7-a-hydroxyláza, který katalyzuje tuto reakci, je inhibován konečným produktem, žlučovými kyselinami. 7-a-hydroxyláza je forma cytochromu P450 a jako jeden ze substrátů používá kyslík. Jeden atom kyslíku z O2 je obsažen v hydroxylové skupině v poloze 7 a druhý je redukován na vodu. Následné syntézní reakce vedou k tvorbě 2 typů žlučových kyselin: cholových a chenodeoxycholových (Obr. 8-71), které se nazývají "primární žlučové kyseliny".
Konjugace žlučových kyselin
Konjugace - přidání ionizovaných molekul glycinu nebo taurinu ke karboxylové skupině žlučových kyselin; zvyšuje jejich detergentní vlastnosti, protože zvyšuje amfifilitu molekul.
Konjugace probíhá v jaterních buňkách a začíná tvorbou aktivní formy žlučových kyselin, derivátů CoA.
Pak se přidá taurin nebo glycin a v důsledku toho se vytvoří 4 varianty konjugátů: taurocholická a taurohenodeoxycholová, glykocholová nebo glykoenodesoxycholová kyselina (jsou mnohem silnějšími emulgátory než původní žlučové kyseliny).
Konjugáty s glycinem se tvoří třikrát více než u taurinu, protože množství taurinu je omezené.
Enterohepatická cirkulace žlučových kyselin. Transformace žlučových kyselin ve střevech
Produkty hydrolýzy tuků jsou absorbovány hlavně v horní části tenkého střeva a soli žlučových kyselin - v ileu. Přibližně 95% žlučových kyselin zachycených ve střevě se vrátí do jater skrze portální žílu, pak se opět vylučuje do žluče a znovu se použije v emulgaci tuků (obrázek 8-73). Tato cesta žlučových kyselin se nazývá enterohepatická cirkulace. Každý den se reabsorbuje 12-32 g solí žlučových kyselin, protože v těle je 2-4 g žlučových kyselin a každá molekula kyseliny žlučové prochází tímto strmým 6-8 krát.
Některé žlučové kyseliny ve střevě jsou vystaveny bakteriálním enzymům, které štěpí glycin a taurin, jakož i hydroxylovou skupinu v poloze 7 žlučových kyselin. Žlučové kyseliny bez této hydroxylové skupiny se nazývají sekundární. Sekundární žlučové kyseliny: deoxycholický, který je tvořen cholickým, a lithocholický, který vzniká z deoxycholů, je méně rozpustný, pomaleji absorbovaný ve střevě než primární žlučové kyseliny. Proto se sekundární žlučové kyseliny odstraňují převážně ze stolice. Avšak reabsorbované sekundární žlučové kyseliny v játrech jsou opět transformovány na primární a podílejí se na emulgaci tuků. Během dne se z těla vylučuje 500-600 mg žlučových kyselin. Cesta vylučování žlučových kyselin současně slouží jako hlavní cesta vylučování cholesterolu z těla. Pro kompenzaci ztráty žlučových kyselin stolicí v játrech jsou žlučové kyseliny kontinuálně syntetizovány z cholesterolu v množství ekvivalentním derivátům žlučových kyselin. Výsledkem je, že směs žlučových kyselin (2 až 4 g) zůstává konstantní.
Obr. 8-73. Enterohepatická cirkulace žlučových kyselin. Světelné kruhy - žlučové micely; tmavé kruhy - smíšené micely produktů žlučové a triacylglycerolové hydrolýzy.
Regulace syntézy žlučových kyselin
Regulační enzymy pro syntézu žlučových kyselin (7-a-hydroxylázy) a cholesterolu (HMG-CoA reduktázy) jsou inhibovány žlučovými kyselinami. Během dne se aktivita obou enzymů mění podobným způsobem, tzn. Zvýšení množství žlučových kyselin v játrech vede ke snížení syntézy jak žlučových kyselin, tak cholesterolu. Návrat žlučových kyselin do jater během enterohepatické cirkulace má významný regulační účinek; přerušení cirkulace vede k aktivaci 7-α-hydroxylázy a zvýšení zachycení cholesterolu z krve. Tento mechanismus je jedním ze způsobů, jak snížit koncentraci cholesterolu v krvi při léčbě hypercholesterolemie. V tomto případě se používají léky, které adsorbují cholesterol a žlučové kyseliny ve střevě a zabraňují jejich absorpci.
Regulace 7-α-hydroxylázy se provádí jinými mechanismy:
fosforylace / defosforylace a fosforylovaná forma je aktivní, na rozdíl od HMG-CoA reduktázy;
změna množství enzymu; cholesterol indukuje transkripci genů a represi žlučových kyselin. Hormony ovlivňují syntézu 7-a-hydroxylázy: hormony štítné žlázy indukují syntézu a estrogeny potlačují. Tento účinek estrogenu na syntézu žlučových kyselin vysvětluje, proč se cholelitiáza vyskytuje u žen 3-4krát častěji než u mužů.